Щит управления вентиляцией: устройство + зачем нужен + как собрать

Назначение шкафов управления вентиляцией

шкаф автоматического управления вентиляцией

Шкаф для управления вентиляцией без участия персонала обеспечивает необходимую температуру и влажность в помещениях, соответствующие требованиям, а также повышает безопасность работы оборудования. Он позволяет установить любые показатели приточного воздуха и автоматически поддерживать их на протяжении требуемого времени.

Автоматический вентиляционный щит подходит для вентиляционных систем:

с водяным обогревом,
электрическим обогревом,
рекуперацией тепла,
рециркуляцией,
противодымных (подпорных),
приточных, приточно-вытяжных и вытяжных.

Задачи автоматики для вентиляции зданий

Сервопривод куплен наа Aliexpress за 2 usdИсточник youtube.com

Сегодня на любом современном предприятии есть множество приборов и узлов для управления приточной вентиляцией и набор их функций порой не просто помогает, но даже может спасать здоровье и человеческие жизни. ПУ модуля ШУПВВ или ЩУВ оснащаются элементами электронного интеллекта для следующих действий:

постоянное поддержание микроклимата помещения в заданном режиме (температура, влажность, загазованность);
возможность дистанционного управления тем или иным блоком (запуск/блокировка, смена режима) удаленно (оператором при помощи ПУ);
автоматически переход оборудования на другой режим при смене сезона (зима – лето);
контроль всех фильтров на уровень загрязнение и автоматическая подача сигнала о необходимости их очистки/замены;
автоматическое управление приточной вентиляцией при помощи заслонок;
блокировка притока воздуха при срабатывании пожарных датчиков безопасности;
отключение электропитания при возникновении скачков напряжения.

Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования.

Разновидности ЩУВ и ШУПВВ

Сборка щитов должна обеспечивать полную видимость каждого прибора и максимально быстрый доступИсточник oboiman.ru

Современный рынок электрооборудования предлагает широкий выбор самых разных ЩУВ и ШУПВВ, классифицируя их по размерам и по категориям. Все модификации можно разделить, как минимум, на четыре пункта:

Оборудование для проветривания и удаления задымленности в помещениях. Такой климат-контроль нужен на производстве, например, для обустройства рабочего места сварщика или в кузне.
ЩУ, контролирующие запуск, остановку и частоту вращения (мощность) систем вентиляции. Как правило, устройства такого типа имеют обширный функционал и могут устанавливаться как в подвесных, так и напольных шкафах управления. Возможна работа с фреонными установками, водяными калориферами и управление приточной вентиляцией.
ЩУ электроснабжением приточно-вытяжной вентиляции. Сюда включается рекуператор для поддержания заданной температуры входящих и выходящих газовых потоков. Существуют также модификации, на основе гликоля (CₙH₂ₙ(OH)₂), где в системе теплоснабжения применяется циркуляция незамерзающих жидкостей типа антифриза. Сюда также входит циркуляционный насос и автоблокировка от неконтролируемых температурных перепадов.
Модель с использованием обычного рекуператора рассматривается, как ЩУ приточной вентиляцией. Его легко перевести в любой режим. Сам рекуператор здесь выполнен в виде оцинкованного стального куба (квадратного или прямоугольного) с четырьмя патрубками – по два с каждой стороны. К ним подсоединяются металлические или пластиковые воздуховоды.

Функции автоматического шкафа вентиляции

шкаф управления вентиляцией «Рубеж-4А

Возможности шкафов управления вентиляцией:

поддерживают требуемую постоянную мощность электросети;
позволяют удобно подключить линии разного силового напряжения к различным колодкам клемм;
контролируют интенсивность вращения вентиляторов, плавно их запускают и не допускают перекос фаз;
уравнивают мощности, предупреждая перегрев оборудования, перегрузку и замыкания;
контролируют напряжение в сети автономно, удаленно или местно.

Шкаф управления приточно-вытяжной вентиляцией работает в дежурном или летнем режимах. В летнем режиме не контролируется температура воздуха. Когда температура приточного воздуха низка, автоматика шкафа переключает управление приточной вентиляцией в режим защиты.

Стандартные функции

Ручная остановка и запуск;
совместим с датчиками температуры приточного, наружного воздуха, а также обратного теплоносителя;
фиксирует температуру контактов двигателей вентиляторов;
регулирует функцию привода воздушного клапана;
предупреждает замыкания и перегрузки двигателя насоса;
управляет приводом теплопоставляющего клапана;
предупреждает обмерзание водяных обогревателей и фреоновых охладителей;
предупреждает перегрев электрического обогревателя;
продлевает остановку вентилятора приточного воздуха;
подает сигналы о необходимости очищения воздушных фильтров;
останавливает и обесточивает оборудование при пожарной тревоге;
оповещает с помощью световой индикации о работе системы;
фиксирует аварии в специальном журнале.

Расширенные функции

пульт дистанционного управления шкафомПредупреждает перепады давления при обрывах ремня вентилятора;
Обеспечивает частотное преобразование для вентиляторов;
Регулирует температуры воздуха в помещениях каскадным способом;
совместим с термодатчиком на вытяжке;
оповещает об аварии световой индикацией;
возможно подключение дистанционного управления;
контролирует работу воздушного клапана;
обеспечивает присоединение дополнительных вентиляторов;
двухфазовый контроль блока компрессор-конденсатор;
пятифазовый контроль электрообогревателем;
контролирует камеру смешения;
предупреждает обмерзание рекуператора и роторного регенератора;
контролирует увлажнители воздуха;
программируется на 7 дней;
контролирует клапан охладителя;
контролирует заслонки рециркуляции;
при недостаточной мощности нагревания уменьшает скорость вращения лопастей вентилятора;
сохраняет данные в памяти после отключения электропитания;
контролирует над уровнем углекислого газа.

По заказу производители оснащают шкаф для автоматического контроля над вентиляцией дополнительными возможностями:

работа без датчиков;
запись отчетов о работе системы;
рекуперация холода;
диспетчерский дистанционный или локальный контроль.

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

Основные детали и компоненты

Несмотря на широкий ассортимент и разнообразие моделей, основные детали, наполняющие щиты управления, используются одни и те же.

Типовой щит автоматического управления – ЩАУ включает в себя:

Частотный преобразователь. Изменяет входные параметры и выходные частотные характеристики. Изменяющаяся скорость вращения вентиляторов обеспечивает плавный пуск электродвигателя, не вызывая перегрузок в любых рабочих режимах.
Многопроцессорный контроллер, в котором изначально заложена карта памяти. Память аналоговых устройств примерно в 10-30 раз превышает этот показатель у дискретных аппаратов.
Рубильник, обеспечивающий полное отключение устройства, когда это необходимо.
Пускатели, осуществляющие запуск всей системы вентиляции.
Автоматы, выполняющие функции коммутационных устройств. Они включают и отключают токи в электрических цепях, особенно при коротких замыканиях и возможных отклонениях от установленных технологических процессов.
Электромагнитный прибор – контактор, выполняющий дистанционное включение и отключение оборудования.
Дополнительные защитные механизмы, предусмотренные на случаи нештатных ситуаций.
Реле в нужные моменты замыкает и размыкает электрическую цепь в процессе работы системы.
Световые индикаторы для обозначения рабочих режимов. Их яркое свечение позволяет легко контролировать состояние рабочих процессов.

Данные конструкции подходят для большинства устройств, в том числе и щитам, используемым в дымоудалении. Они отличаются простым монтажом, удобством в эксплуатации, ремонте и обслуживании.

1 Требования к шкафам

1.1 Требования к размерам шкафа

В данной работе рассматриваются шкафы с двухсторонним обслуживанием.

Габариты шкафа:

Общая высота стандартная (Н) = 2200 мм;

Ширина (В) = 800 мм;

Глубина (G) = 600 мм либо 800 мм.

Изменение габаритов типового шкафа допускается при проектном обосновании (например: ширина шкафа 600 мм, 1200 мм; высота шкафа 2400 мм).

В помещении должны устанавливаться шкафы одинаковой высоты, а в ряду -одинаковой глубины.

При формировании щитов РЗА, при размещении в рядах, шкафы должны отделяться друг от друга металлическими листами, крайние шкафы должны иметь стандартные (комплектуемые заводом изготовителем) боковые стенки, при этом ширина шкафов может быть увеличена на 15-20 мм.

При необходимости на стадии рабочего проекта по согласованию с заказчиком ряды могут формироваться из шкафов со стандартными боковыми стенками.

Для крепления оборудования внутри шкафа должны быть предусмотрены монтажные панели.

Должны быть предусмотрены меры по защите оборудования, находящегося внутри шкафа (оболочкой), от проникновения в шкаф твердых предметов (включая защиту людей от доступа к опасным частям изделий) и от проникновения воды с учетом ГОСТ 14254-96 «Межгосударственный стандарт. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками».

1.2 Требования к удобству обслуживания

1.2.1 На передней части шкафа должны быть расположены: -общешкафная лампа сигнализации неисправности и срабатывания устройств, находящихся внутри шкафа;

-место для оперативного обозначения шкафа (данная надпись может быть нанесена на дополнительно установленном металлическом козырьке, закрепленном на крыше шкафа под рым-болты с обслуживаемых сторон).

1.2.2 Шкаф должен быть двухстороннего обслуживания (устанавливаются передняя и задняя двери). При проектном обосновании и согласовании с заказчиком допускается применение шкафа с односторонним обслуживанием.

Передняя дверь может быть сплошной металлической или со стандартным (комплектуемым заводом изготовителем) смотровым окном. Размеры окна должны обеспечивать визуальный контроль состояния оборудования, находящегося внутри шкафа. При наличии на ПС АСУ ТП установка ключей, накладок, испытательных блоков и т.п. рекомендуется в шкафу за дверью, при отсутствии АСУ ТП -допускается на двери (приложение 1).
Задняя дверь может быть выполнена распашной, разделенной на две створки, либо цельной обшей шириной не более 800 мм.
Все двери должны закрываться стандартным (комплектуемым заводом изготовителем) замком.
При открывании передних дверей должны быть предусмотрены фиксаторы, с углом раскрытия не менее 110.
Для крепления шкафа к полу использовать болтовые соединения, крепление с помощью сварки запрещается.
На лицевой и оборотной сторонах шкафов должно быть место для надписей, указывающих их назначение в соответствии с диспетчерскими наименованиями (п. 5.9.4 Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ).

1.3 Требования к электробезопасности

Требования электробезопасности должны соответствовать ГОСТ 2866890 (МЭК 439-1-85) «Низковольтные комплектные устройства распределения и управления».

Заземляющие зажимы должны соответствовать требованиям ГОСТ

21130-75.

1.4 Требования к температурному режиму и условиям размещения

Шкафы РЗА с микропроцессорными устройствами должны устанавливаться в обогреваемых помещениях без пыли и без конденсации влаги.

Для поддержания нормальной температуры внутри шкафа допустимой температурой в помещении считать температуру в диапазоне от 5С до 40С. Для ПС, на которых обеспечивается напряжение постоянного оперативного тока более 1,05 Uном, допускается температура в помещении 45С.

Температурный режим, поддерживаемый в шкафу, зависит от тепловых потерь электрооборудования, установленного в шкафу и температуры окружающей среды.

Теплопотери должны выводиться из шкафа путем естественной вентиляции.

Установка устройств принудительной вентиляции внутри шкафов не допускается.

Если требования температурного режима по УХЛ-4 (по ГОСТ 15150) не обеспечиваются во все времена года, тогда необходимо в помещении иметь принудительную вентиляцию для поддержания нужного температурного режима.

Установку шкафов с устройствами АСУ ТП и связи с иными требованиями к допустимой температуре в помещении необходимо выполнять в отдельных помещениях с поддержанием необходимого температурного режима.

4 Требования к зажимам

Ряды зажимов должны устанавливаться, как правило, на боковых панелях шкафа и обслуживаться сзади, для шкафов с 2-х сторонним обслуживанием.

Допускается, при проектном обосновании, горизонтальное расположение клемм.

Ряды зажимов формируются из наборных зажимов на токи 16 -40А для подсоединения жил контрольных кабелей и внутришкафных проводов.

Конструкция зажима (клеммы) должна обеспечивать возможность снятия и замены без разбора ряда зажимов.

К одному зажиму может присоединяться не более двух проводников (жил) одного сечения с каждой стороны клеммного зажима.

-пружинные;

-винтовые.

4.2 Назначение зажимов

В зависимости от назначения зажимы делят на:

-соединительные (мостиковые);

-измерительные (испытательные).

4.2.1 Соединительные (мостиковые) зажимы
Данный тип зажимов используется для соединения:
-жил внешнего кабеля и внутришкафного провода, идущего к

аппарату;

-жил контрольных кабелей (транзитных цепей);

-аппаратов, установленных в шкафу (на разных поверхностях шкафа либо относящихся к разным функциональным группам, или монтажным единицам);

-при необходимости создания эквипотенциального узла, т.е. цепей с одной и той же маркой, зажимы объединяются с помощью контактного мостика.

4.2.2 Измерительные зажимы
Данный тип зажимов используется для:
-токовых цепей;
-обеспечения удобства эксплуатации (в цепях напряжения, в цепях

оперативного тока, в цепях включения и отключения, идущих непосредственно к приводу выключателя); -выходных цепей релейной защиты, если в них не предусмотрены

отключающие устройства (переключатели, накладки и т.д.);

-цепей телесигнализации, идущих непосредственно к панели телесигнализации и цепей телеизмерения.

4.2.3 Разделительная пластина

В связи с различными размерами измерительных и соединительных зажимов по высоте и ширине, между измерительным и следующим за ним соединительным зажимом устанавливается разделительная пластина, шириной порядка 3 мм.

Разделительные пластины необходимы для визуального разделения цепей или для электрического разделения соседних соединительных мостиков.

4.2.4 Маркировочная колодка

В ряду зажимов предусматриваются маркировочные колодки для нанесения номера МЕ и ее буквенного кода, наименования МЕ или функционального назначения цепей, в начале и конце клеммного ряда монтируются концевые фиксаторы.

Текст надписи выполняется не более чем в две строки. Количество знаков в каждой строке не более двенадцати. Каждая надпись занимает одну целую колодку. Колодки должны обязательно предусматриваться в начале ряда, а также могут устанавливаться в любом промежуточном положении внутри ряда, если это требуется для обозначения назначения цепей.

4.3 Количество зажимов

Максимальное количество зажимов в одном вертикальном ряду определяется полезной высотой шкафа и типом используемого зажима. Границы полезной высоты при вертикальном расположении клеммника: верхняя -не выше 2100 мм; нижняя -не ниже 300 мм от уровня пола.

Максимальная полезная длина одного ряда клемм -1800 мм. Количество клемм в ряду определяется их шириной.

Шкафы управления противопожарным вентилятором, соответствующие нормам.

Эти шкафы имеют все, что необходимо чтобы соответствовать нормам:

1. Шкафы имеют возможность запуска, напряжением 24В, что снимает проблемы с контролем целостности.

2. Имеют режимы работы Ручной/автоматический

3. Шкафы выдают исчерпывающие сигналы диспетчеризации: Работа, Автоматика, Авария.

4. Осуществляется контроль всех цепей в том числе и силовых.

5. Имеется возможность внешнего ручного управления и управления с панели шкафа.

6. Ну и самое главное — сертификат соответствия федеральному закону №ФЗ-123.

Болид.

ШКП-10 14925₽.

Шкаф контрольно-пусковой. Цепей управления клапаном нет и необходимо применение в рамках адресной системы модуля дымоудаления С2000-СП4, стоимостью 2200₽.

Плазма-Т.

ШУВ 11кВт 15332₽.

Шкаф управления трехфазным двигателем насоса/вентилятора мощностью до 11кВт с прямым пуском комплектация DEK, IP31. Цепей управления клапаном нет — тоже надо что-то делать.

Рубеж.

ШУН/В-15-00 прот.R3 29000₽.

Сравнение этого шкафа с другими не совсем корректное, поскольку этот шкаф сам является адресным устройством, то-есть к нему необходимо подключить только один провод адресной линии связи и не нужен прибор или модуль для шлейфов контроля и линии пуска.

Управление и диспетчеризация происходит по адресной сети.

Цепей управления клапаном нет и необходимо применение в рамках адресной системы модуля дымоудаления МДУ-1, стоимостью 2280₽.

Юнитроник.

Шкаф управления (электродвигателем) адресный ШУП-3/ШУП-45 28000р.

Это тоже адресный шкаф управления.

Для управления клапанами требуется модуль адресный управляющий МАКС-УРП за 2380р.

Монтаж

Едва ли читатель станет монтировать столь сложное оборудование своими руками, поэтому ограничимся минимумом рекомендаций по монтажу.

Монтажнику необходим допуск к работе с электрооборудованием и знакомство с КИПиА (контрольно-измерительными приборами и автоматикой).
Шкаф монтируется на вертикальной стене из несгораемого материала высотой не менее метра. Инструкция, как несложно догадаться, связана с пожарной безопасностью. Токи в цепях питания могут достигать внушительных значений, что при определенных условиях может привести к сильному нагреву проводов и клемм.

Шкаф после окончания монтажных работ.

Как выбрать и установить

При выборе аппаратуры управления вентиляционными устройствами, особое внимание следует уделить эксплуатационно-техническим характеристикам

Важную роль при правильном подборе техники играют сложность системы вентиляционных ходов, количество помещений и их внутренние объемы, а также количество людей, которые находятся в помещении.

Следует отдавать предпочтение продукции компаний, зарекомендовавших себя на рынке электроники.

При этом важно узнать, каковы гарантийные обязательства, предусмотрено ли бесплатное сервисное обслуживание. Чем выше уровень качества аппаратуры, тем выше ее стоимость

Однако, не стоит жалеть денег на качественную технику, поскольку она окупит все расходы многолетней безаварийной службой. Идеальным вариантом будет найти такой электронный модуль управления, который совмещал в себе качество сборки, большое количество функций и доступную стоимость. Как показывает практика, подобная аппаратура сегодня встречается среди продукции новых компаний, только выходящих на мировой рынок.

Прошедшие необходимую подготовку специалисты устанавливают аппаратуру в полном соответствии с требованиями технического регламента.

При самостоятельном подключении возможны ошибки, способные привести к выходу из строя, как отдельных узлов, так и всего оборудования. Также самостоятельно смонтированные комплексы управления не подлежат сервисному обслуживанию, и при поломке покупателю придется ремонтировать их за свой счет.

Выводы и полезное видео по теме

Как выглядят ШУВ в собранном виде, что входит в состав «начинки», как производится крепление приборов и присоединение проводов, можно увидеть в представленных ниже видеороликах.

Поэтапная сборка и варианты монтажа:

Видеообзор – образец сборки ШУВ с калорифером:

Автоматизация вентиляционной или любой другой системы – процесс ответственный и дорогой. Если неправильно подобрать оборудование или произвести сборку, может возникнуть авария в результате которой пострадают люди, например, на химическом предприятии. Как минимум, выйдет из строя техника, также дорогостоящая. По этим причинам установкой ЩУВ с начального этапа проектирования и до конца должны заниматься исключительно специалисты.

Щит управления вентиляцией: устройство, назначение + как правильно собрать