Шкаф управления приточной и вытяжной вентиляцией

Многие современные вентиляционные системы состоят из множества элементов и выполняют разнообразные функции. Для контроля их работы всё чаще применяются автоматические системы, упрощающие использование агрегатов. Чтобы собрать все важные элементы воедино, в помещении устанавливают шкаф управления вентиляцией. Он может поддерживать разные наборы задач и совместим практически с любым современным оборудованием.

Предназначение шкафа

Как правило, система проветривания в квартире или небольшом помещении не требует сложного управления множеством параметров, но на крупных предприятиях дела обстоят иначе. В особенности это касается производств, где естественное поступление воздуха невозможно — из-за особенностей постройки либо из-за необходимости постоянно поддерживать определённый климат в помещениях.

Кроме того, автоматическое управление важно для вентиляции, установленной на случай экстренной ситуации. Так, для контроля системы дымоудаления в здании шкаф управления вытяжным вентилятором для дыма просто необходим. В дополнение к аварийным функциям он может выполнять и бытовые — например, поддерживать постоянную скорость циркулирования воздуха по помещению, обеспечивая комфортную обстановку для работников.

Пригодится шкаф вентиляции и в тех случаях, когда нужна высокая точность работы системы. Например, он будет полезен на предприятиях, где требуется максимальная фильтрация воздуха от мельчайших частиц пыли и грязи.

Существуют различные модели такого оборудования, рассчитанные на опредёленные условия эксплуатации:

• вытяжные, приточные или приточно-вытяжные;
• обеспечивающие удаление дыма, выделяющегося при производстве;
• очищающие воздух для последующего использования или применяющие рециркуляцию;
• минимизирующие содержание опасных веществ в воздухе или задействующие рекуперацию;
• с подогревом при помощи воды или электричества.

У таких устройств есть несколько стандартных режимов, которые могут переключаться вручную или автоматически в зависимости от внешних условий.

https://youtube.com/watch?v=gGUybyVQVOc

Варианты моделей

Выпускается несколько моделей шкафов управления вентиляцией, схема внутреннего устройства и функции которых могут различаться. Вот основные из них:

1. 1. Шкаф управления и питания приточной вентиляции. Это устройство с множеством функций: защитой от перегрева, возможностью нагрева или охлаждения с использованием воды или фреона. Может использоваться для контроля как за напольным вентилятором, так и за подвесным.
2. 2. Щит управления системой дымоудаления и проветривания. Способен самостоятельно управлять климатом, следить за удалением дыма и исполнять другие задачи. Контролирует температурный уровень и реагирует на его повышение, фиксирует излишнюю задымлённость. Оснащён аппаратурой для автоматического отключения при возникновении аварии.
3. 3. Шкаф для управления приточной вентиляцией с возможностью рекуперации. Он снабжён пластинчатым рекуператором и легко настраивается. Внутри него находятся насосы для рециркуляции воздуха, устройства для водного нагрева и охлаждения, электронагреватель, компрессор, конденсатор, заслонки от наружных температур.
4. 4. Шкаф, управляющий как приточной, так и вытяжной вентиляцией с рекуперацией. Он способен реагировать на экстренные ситуации, на чрезмерный перегрев или охлаждение. Его можно программировать так, как нужно в конкретной ситуации. Он, как и предыдущий вариант, оборудован теми же стандартными элементами, но помимо них имеет систему контроля температуры и защиту от конденсации.

Такие щиты управления широко используются на различных предприятиях, так как существует немало производств, где запрещено начинать работу, не включив вентиляцию. Например, эти устройства необходимы при использовании заточных станков.

Особенности изготовления

Так как от вентиляционного шкафа зависит бесперебойное функционирование всей системы, при его изготовлении важно подобрать материалы, способные обеспечить штатную работу в заданных условиях. Вот несколько важных факторов, которые нужно учитывать при разработке плана вентиляции:

1. 1. Какова температура окружающей среды. Каждый материал рассчитан на определённые условия, и если их не соблюдать, то прибор будет хуже функционировать. Внешняя оболочка может оплавиться, из-за чего придётся заменять всё устройство целиком.
2. 2. Высота здания относительно уровня моря. С её изменением меняется и атмосферное давление, а это оказывает влияние на работу вентиляции. Теплообмен ухудшается, и это нужно учесть заранее.
3. 3. Уровень влажности. Если он будет слишком высоким, в системе повышается риск коротких замыканий.

Чтобы учесть всё это и многое другое, иногда производятся предварительные замеры, но чаще используются заранее установленные нормативы, которые подходят для большинства помещений. Однако желательно всё же знать, насколько высоко над уровнем моря будет находиться система, в каких пределах может колебаться температура в помещениях, а также какова мощность аппаратуры. Кроме того, стоит учитывать, что условия внутри шкафа и снаружи будут разными, и заранее выяснить температуру щитка и окружающей атмосферы.

Собрав все необходимые данные, можно подбирать или заказывать шкаф, подходящий по всем параметрам.

Внутреннее устройство

Хотя шкафы автоматики для вентиляции могут выполнять разные задачи и иметь различное конструктивное исполнение, есть несколько основных элементов, присутствующих практически везде. Они необходимы для управления любой такой системой:

1. 1. Частотный преобразователь используется, чтобы скорость движения лопастей вентилятора менялась плавно и двигатель не перегружался сразу после начала работы.
2. 2. Пускатель и рубильник — элементы для включения и выключения оборудования.
3. 3. Контроллер управляет всей системой, его функции можно свободно менять, чтобы выставить все необходимые параметры. Бывает аналоговым и дискретным.
4. 4. Контактор — механизм для удалённого включения или выключения устройств.
5. 5. Автоматы применяются для экстренного подключения или отключения тока при возникновении нештатной ситуации, например короткого замыкания.
6. 6. Защитные механизмы предохраняют от различных аварийных ситуаций.
7. 7. Реле размыкают или замыкают цепь во время работы системы.
8. 8. Световые индикаторы. По их свечению можно получить информацию о функционировании оборудования.

При помощи контроллера можно не только исполнять уже заданную заводскую программу, но и, подключая его к компьютеру, менять установки вплоть до изменения реакций на определённые показатели датчиков. Эти детали могут иметь разный объём памяти, и наиболее совершенные запоминают множество дополнительных операций.

Выполняемые задачи

Есть множество вариантов шкафов для управления как приточной, так и вытяжной вентиляцией, и можно выбрать, какие функции необходимы, а без чего можно обойтись. Но в базовый набор возможностей, как правило, входит следующее:

• контроль напряжения в сети;
• поддержание неизменной мощности электросети;
• в случае возникновения перепадов мощности — её уравнение, чтобы не возникало замыканий, перегрева или перегрузок;
• плавный запуск вентиляторов и дальнейший контроль за интенсивностью их вращения;
• наличие множества колодок клемм, к которым можно подключить линии с разным напряжением.

Все остальные функции не относятся к непосредственному поддержанию работы системы, но их можно поделить на те, которые встречаются практически всегда (стандартные) и на дополнительные, более редкие.

Стандартные функции

Определённые функции вентиляционного шкафа нужны в любой системе. Например, следующие:

• возможность включения и выключения вручную;
• запись информации об авариях в рабочем журнале;
• возможность подключения датчиков температуры как внутреннего воздуха, так и наружного, а также измеряющих уровень нагрева теплоносителя;
• использование световых индикаторов для информирования о работе системы;
• определение температуры на контактах двигателей вентиляторов;
• остановка всего оборудования и его обесточивание после сигнала пожарной тревоги;
• регулирование работы воздушного клапана;
• контроль наполненности воздушных фильтров и подача сигнала о том, что их пора почистить;
• контроль работы двигателя насоса и предупреждение его перегрузки или замыкания на нём;
• продление остановки приточного вентилятора;
• управление приводом клапана, поставляющего тепло в систему;
• предупреждение перегрева электрического обогревателя;
• предупреждение чрезмерного охлаждения и обмерзания обогревателей и охладителей, работающих на фреоне или воде.

Дополнительные возможности

Помимо стандартных, порой нужны и некоторые функции, обусловленные особенностями работы на конкретном предприятии. Следует помнить, что они не входят в базовый набор, и самостоятельно следить, есть ли они в этой модели шкафа. Среди них встречаются такие:

• возможность программирования работы на неделю;
• управление увлажнением воздуха;
• предупреждение обледенения роторного регенератора и рекуператора;
• контроль камеры смешения;
• возможность пятифазового управления обогревателем;
• двухфазовое управление блоком, состоящим из конденсатора и компрессора;
• возможность подключения дополнительных вентиляторов;
• дистанционное подключение к управлению системой;
• световая индикация в случае аварийной ситуации;
• снятие показаний с термодатчика вытяжки;
• каскадный способ регулировки температуры воздуха в комнате;
• преобразование частоты вращения вентиляторов;
• предупреждение перепадов давления при обрыве ремня вентилятора;
• работа без использования датчиков;
• локальный или дистанционный диспетчерский контроль;
• рекуперация холода;
• ведение подробных отчётов о функционировании системы.

Правила установки

Чтобы шкаф управлял всей вентиляцией в здании без перебоев и перерывов в работе, важно расположить его в подходящем месте. На многих производствах есть помещения, куда его устанавливать нельзя, так как он будет повреждён или в его работу будут вмешиваться помехи. Так, на него не должны попадать прямые солнечные лучи, он не должен находиться в зоне радиопомех, магнитного или радиационного излучения.

Лучше всего разместить его в специальном помещении — электрощитовой или диспетчерской. При выборе подходящего места нужно учитывать следующие параметры:

• шкаф не должен располагаться в комнатах с повышенной влажностью и наличием большого количества пыли, рядом с ним не следует располагать химические реагенты или источники тепла;
• как правило, подключая устройство в сеть, нужно ориентироваться на показатели напряжения от 220 до 380 В и частоты тока 50 Герц, а после установки его обязательно заземляют;
• допустимая температура в помещении — от -10 до +55°С, при выходе за эти рамки возможны помехи в работе;
• в зависимости от материала изготовления зависят и условия эксплуатации: так, для шкафов, изготовленных из пластика, стандартная степень защиты — IP 45, что означает надёжную защищённость от твёрдых тел размерами более 1 миллиметра и полную водонепроницаемость; для щитов из металла эти параметры могут отличаться.

Перед установкой оборудования нужно тщательно разработать план и в точности следовать ему, иначе срок работы вентиляции или её продуктивность снизится. При выполнении всех правил щиток для вентиляционной техники очень удобен: им легко управлять, а в случае необходимости нетрудно заменить одну из деталей. Обслуживать его тоже довольно просто, поэтому такие конструкции всё чаще применяются там, где от вентиляции может зависеть здоровье и жизнь людей.