Управління припливною вентиляцією з водяним калорифером

Водяний калорифер у припливній вентиляції сам по собі досить надійний пристрій, не потребує частого обслуговування. Але якість його роботи повністю залежить від системи автоматики.

Розглянемо детальніше малюнок установки.

Припливна вентиляція працює наступним чином: зовнішнє повітря надходить через повітрозабірну решітку і, проходячи через жалюзійні ґрати, потрапляє в секцію фільтрів, де відбувається очищення від механічних домішок та пилу. Очищене повітря далі прямує у водяний калорифер, у якому відбувається його нагрівання за рахунок тепла гарячої води з магістралі мережі. Потім повітря потрапляє в секцію вентилятора, з якої транспортується в припливний канал.

Обв'язка калорифера, а точніше регулююча арматура в залежності від джерела гарячої води представляється двома способами:

а) при споживанні з міської мережі, де витрата зворотної води не фіксована і існує лише необхідність підтримання температури зворотної води, застосовують двоходовий вентиль,

б) при споживанні з місцевої котельні або бойлера, де витрата зворотної води жорстко фіксована та зміни в ньому можуть вплинути на функціонування мережі, застосовують триходовий вентиль.

Робота системи як у першому, так і в другому випадку практично не відрізняється. Різниця полягає в тому, що у варіанті з двоходовим вентилем можливе повне припинення протоки у зворотній магістралі. Це не може не вплинути на економію теплоносія, але в рамках цієї статті вважатимемо перший та другий спосіб еквівалентними.

Розглянемо, які функції має виконувати система автоматики у цьому процесі підготовки повітря:

включення/вимикання системи (вручну або за таймером);
підтримканеобхідної температури повітря в каналі подачі при включеному вентиляторі в робочому режимі;
захист калорифера від розморожування;
підтримка температури зворотної води при вимкненому вентиляторі в черговому режимі;
тренінговий старт насоса.

Поділимо процес роботи автоматики на три режими:

передстартове прогрівання;
запуск;
робота;
черговий режим.

Перед тим, як перейти до опису роботи системи автоматики на цих режимах, необхідно розглянути два завдання: чим ми регулюватимемо і за допомогою яких параметрів будемо проводити аналіз.

Повернімося ще раз до схеми встановлення.

Датчик зовнішнього повітря - датчик, що встановлюється на відкритому повітрі, що показує температуру навколишнього середовища.

"Датчик температури повітря в каналі" - датчик, який встановлюється після секції вентилятора на прямолінійній ділянці повітроводу, що визначає температуру в каналі.

Датчик температури зворотної води - датчик, що встановлюється відразу після водяного калорифера на трубі, що показує температуру води. Зазначимо, що для більш точного регулювання цей датчик повинен бути якомога ближчим до виходу з калорифера, оскільки в деяких системах при низьких витратах води в контурі можлива сильна інерційність.

Взагалі, для більшої керованості та динамічності бажано, щоб водяний контур обв'язування калорифера був гранично коротким. Для більш надійного захисту від замерзання робочої речовини під час зимової експлуатації після калорифера встановлюється термостат захисту від заморожування. Він кріпиться до теплообмінної поверхні калориферу та спрацьовує при значному зниженні температури або зональному переохолодженні калориферу.

Важливу роль в управлінні установкоюграє система автоматики, яка включає програмований контролер, проміжні реле, пускачі і виконавчі механізми.

Щодо виконавчих механізмів, то їх може бути скільки завгодно. Основними з них є: привід жалюзійних грат, контактор вентилятора, пускач насоса і регульований клапан. Як правило, якщо не висуваються вимоги щодо жорсткої роботи жалюзійних грат (неможливість роботи під розрядженням), то її привід і контактор вентилятора об'єднують у єдині групи. Сигнал на увімкнення/вимикання вентилятора передається одночасно із сигналом відкриття жалюзійних ґрат.

Перед пуском системи в зимовий період проводиться передстартовий прогрів. У перший час, коли система ще не запущена (черговий режим), підтримується функція контролю води у зворотній магістралі. Для підтримки цієї функції клапан майже закритий і відкриття дросельної заслінки та запуск вентилятора в цей період загрожує розморожуванням калорифера.

Тому важливим завданням у момент прогріву є контроль датчика температури зворотної води, щоб уникнути різкого падіння температури подачі повітря. Прогрів також необхідний ще й для того, щоб у момент пуску в повітропровід подавався вже нагріте повітря, для створення комфортних умов у приміщенні.

Прогрів може здійснюватися як за часом, так і після досягнення певної температури зворотної води. На наш погляд оптимальним рішенням є прогрівання води до заданої температури, причому прогрівання має закінчитися за певний інтервал часу. Для системи обв'язування калорифера це означає, що циркуляційний насос увімкнений і триходовий вентиль справний.

Після того, як система прогріта, здійснюється запуск та вихід на режим. В цей час дуже важливоконтролювати температуру зворотної води, тому що вона може почати різко знижуватися, як через низьку температуру зовнішнього повітря, так і через зниження циркуляційної витрати.

У момент запуску також важливо стежити за температурою каналу. Тому ми вважаємо, що процес запуску повинен бути кривою досягнення заданої температури в каналі, спираючись на показання двох датчиків: датчика зворотної води і датчика температури в каналі. Причому перевага в управлінні віддається саме температурі зворотної води, оскільки від неї залежить безпека калорифера при зимовому включенні.

Таким чином, у різні моменти часу, залежно від показання датчиків, регульованим параметром може бути і вода зворотної магістралі, і температура в каналі. Як бачимо в початковий момент часу (запуску), ми контролюємо температуру зворотної води. Що ж робити, якщо вона неухильно падає? Здавалося б, необхідно вимкнути систему, а потім розпочати процедуру запуску заново.

Ми пропонуємо не зупиняти систему, а зробити короткочасне відкриття клапана на 100%. Тим самим ми вирішуємо дві проблеми: позбавляємо систему процесу перезапуску і час виходу на режим. Якщо і після цього температура продовжує падати, єдиним рішенням залишається зупинити агрегат до з'ясування причини несправності.

Після наближення до заданої температури каналі система виходить на робочий режим.

При вимкненні припливної вентиляції система перетворюється на черговий режим. Основними функціями його є підтримання температури зворотної води та захист калорифера від розморожування.

використані матеріали сайту - http://www.mir-klimata.com/archive/number04/article/article16/

З питань розрахунку, підбору, монтажу систем вентиляції такондиціювання Телефонуйте тел. у м.Сургут 45-71-21