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4. Automatisation des rideaux d'air

Air-thermique
les rideaux sont largement utilisés dans
bâtiments industriels et civils.
Les voiles permettent de maintenir
pendant la saison froide en production
locaux requis par les sanitaires
normes, les paramètres de l'environnement de l'air et à
cela réduira considérablement le coût
Chauffer.

À
automatisation des rideaux d'air
les tâches suivantes sont résolues :

- début
et arrêter le rideau, respectivement, à
ouvrir et fermer le portail ;

- le changement
ventilateur de rideau d'air soufflé
en fonction de la température extérieure
air;

- le changement
radiateur d'air à dissipation thermique rideau d'air
en fonction de la température extérieure
température de l'air ou de l'air dans
chambre près de la porte;

- arrêter
rideaux et automatique simultané
arrêt de l'alimentation en liquide de refroidissement
réchauffeur d'air.

Sur le
riz. 5.5. le schéma d'automatisation est présenté,
et dans la Fig. 5.6 les principaux
circuit de régulation air-thermique
rideau, qui sont largement utilisés dans
bâtiments industriels et civils.

Démarrer
moteurs électriques M1
et M2
les ventilateurs de rideau peuvent être réalisés
touches de contrôle SUNE1
et SUNE2
depuis l'armoire de commande locale ou
automatiquement.

À
contrôle automatique de l'air
touches de contrôle du voile SUNE1
et SUNE2
mettre en position UNE
(automatique) (Fig. 5.6). Dans ce mode
quand la porte est ouverte, elle se ferme
Contacts SQ,
interrupteur de fin de course, fonctionne
relais intermédiaire À1
et les démarreurs magnétiques s'allument KM1

Riz. 5.5. Schème
automatisation du rideau d'air

Riz. 5.6. Électrique
schéma du circuit de commande

air-thermique
voile

et
KM2,
qui ferment leurs contacts électriques
KM1
et KM2,
allumer les moteurs électriques M1
et M2
Ventilateurs. Fermer en même temps
contacts auxiliaires ÀM1
et KM2
démarreurs magnétiques qui alimentent
tension sur EUX
MV1 vanne
sur le caloporteur. La vanne s'ouvre.
A la fermeture du portail, les contacts SQ
fin de course ouvert et
si la température dans la zone de la porte est plus élevée
règlement (contacts SÀ
ouvert), puis le relais À1
et démarreurs magnétiques KM1
et KM2
les ventilateurs sont éteints. Simultanément
rompre les contacts fermer ÀM1
et KM2
en chaîne IM MV1
et la vanne de liquide de refroidissement se ferme.

À
portes fermées, en cas d'abaissement
températures dans la zone de la porte, contacts SÀ
les capteurs de température se ferment et
le rideau d'air s'allume. À
augmentation de la température à la consigne
contacts de valeur (calculée) SÀ
ouvert et le rideau d'air
éteint. comme capteur
capteur de température peut être utilisé
chambre de température bimétallique
DTKB-53.

Si
rideau d'air fournit
commande d'alimentation du ventilateur à
changement de température extérieure,
puis réglez en plus
contrôleur proportionnel, qui
quand la température extérieure baisse
l'air en dessous du calcul donne un signal
sur le EUX
aube directrice de ventilateur,
ventilateur réducteur de débit
rideau d'air. Avec une augmentation
la température de l'air extérieur est
processus inverse : aube directrice
s'ouvre légèrement pour augmenter le débit
ventilateur de rideau d'air. Pour
contrôle de la température de l'air dans
zone d'entrée dans un tel rideau d'air
il est conseillé d'utiliser trois positions
régulateurs (astatiques), par ex.
ET2PZ,
qui ont été largement utilisés dans
automatisation des chambres d'approvisionnement.

Mécanismes exécutifs

Actionneurs - comprennent les entraînements électriques pour les vannes et registres d'air, les ventilateurs, les pompes, les compresseurs, ainsi que les appareils de chauffage, les refroidisseurs, les vannes, les registres, les entraînements électriques et d'autres équipements.

L'actionneur est appelé la partie d'entraînement de l'actionneur. Les actionneurs sont divisés en hydraulique, électrique et pneumatique. En particulier, les électriques peuvent être solénoïdes (électromagnétiques) et avec des moteurs électriques (électriques)

Vannes et amortisseurs

Les vannes à deux et trois voies sont divisées en filetées et à brides. Les vannes avec raccord à bride sont généralement équipées d'un kit de montage avec joint et d'un raccord fileté - raccords et rondelles d'étanchéité. Les vannes à deux voies sont utilisées comme vannes de passage qui modifient le débit du fluide de travail. Ils sont montés dans un système de tuyauterie ou de gaine de sorte que le sens d'écoulement corresponde au sens de la flèche sur le corps de la vanne. Un exemple typique d'utilisation d'une telle vanne est un circuit avec une pompe de circulation locale.

Les vannes à trois voies servent de vannes de mélange, de séparation et de passage. Ces vannes sont largement utilisées dans les systèmes de réfrigération. Les vannes papillon sont montées sur bride. La partie travaillante de telles vannes est un disque fixé sur un axe rotatif. La quantité de jeu entre le disque et la surface intérieure de la vanne varie en fonction de l'angle de rotation de l'axe. Les vannes de cette conception sont le plus souvent utilisées dans les conduites de liquide de grand diamètre. Sur les conduits d'air, ronds et rectangulaires, des registres d'étranglement d'air sont utilisés. Ils sont utilisés pour réguler le débit d'air à basse pression statique. Des clapets anti-retour sont nécessaires pour empêcher l'écoulement de liquide ou de gaz dans la direction opposée, en particulier, ils sont utilisés dans les conduites de liquide et d'aspiration des refroidisseurs et des climatiseurs autonomes.

Actionneurs électriques pour volets d'air

Pour contrôler les volets d'air, il ne suffit souvent pas de commuter manuellement les positions des vannes, par conséquent, des actionneurs électriques contrôlés à distance ou automatiquement sont utilisés. Les entraînements électriques sont classés selon :

• tension d'alimentation (24V AC/DC ou 230V 50Hz)
• valeur de couple (la valeur requise est déterminée par la zone de la vanne d'air sur laquelle l'actionneur est installé)
• méthode de commande (lisse, à deux positions ou à trois positions)
• méthode de retour à la position d'origine (à l'aide d'un ressort ou à l'aide d'un moteur électrique réversible)
• disponibilité de contacts de commutation supplémentaires

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Régulateurs

Le contrôleur de température assure le contrôle des actionneurs en fonction des lectures de divers capteurs et est l'un des principaux éléments du système. Le type de régulateur le plus simple sont les thermostats, ils sont conçus pour contrôler et maintenir une température donnée dans divers processus technologiques. Les thermostats sont divisés selon le principe de fonctionnement, la méthode d'application et la conception. Selon le principe d'action, ils sont divisés en:

• bimétallique
• capillaire
• électronique

Le principe de fonctionnement des thermostats bimétalliques est basé sur le fonctionnement d'une plaque bimétallique sous l'influence de la température. Ils sont principalement utilisés pour protéger les radiateurs électriques contre la surchauffe et maintenir la température souhaitée dans la pièce.

Les thermostats capillaires sont utilisés pour contrôler la température des échangeurs de chaleur dans les systèmes de climatisation et de ventilation et empêcher leur destruction due au gel du liquide de refroidissement. Les composants d'un tel thermostat sont un tube capillaire rempli de fréon R134A, relié à une chambre à membrane, qui, à son tour, est reliée mécaniquement à un micro-interrupteur.

Dans les systèmes de ventilation, le thermostat de menace de gel capillaire peut déclencher les processus suivants :

• arrêt du ventilateur
• fermeture du volet d'air extérieur
• démarrage de la pompe de circulation du caloporteur
• activation de l'alarme

Pour les pièces situées au fond des bâtiments, des thermostats électroniques avec une sortie relais sont utilisés. Les thermostats peuvent maintenir la température réglée à la fois par le capteur intégré et par le capteur à distance.

Terminaux de chambre sans fil - une solution sans fil pour la gestion des paramètres climatiques (température et humidité) dans les bâtiments. Cette approche garantit des économies d'énergie et une optimisation du système de contrôle. L'appareil est parfaitement adapté aux systèmes de climatisation (toits, centrales de traitement d'air) et peut être adapté à d'autres systèmes (par exemple, chauffage au sol).

Le système se compose de :

• terminal avec capteurs de température et d'humidité intégrés ;
• capteur de température et d'humidité ;
• des points d'accès, utilisés pour collecter les informations des terminaux sans fil et des capteurs et les transférer au système de gestion du bâtiment, qui est construit soit sur la base d'un contrôleur et d'un serveur de système de répartition, soit à l'aide d'une unité de contrôle centrale ;
• un répéteur qui fournit une extension de la zone de couverture avec un signal radio pour assurer l'échange de données entre les terminaux sans fil et les capteurs situés dans des endroits éloignés de l'installation.

Avantages :

• Flexibilité : La possibilité de modifier facilement la structure de gestion des équipements d'ingénierie, par exemple, s'il est nécessaire de modifier l'aménagement d'un supermarché ou d'un bureau sans modifier les canaux de communication existants.
• Rénovation simplifiée de bâtiments historiques ou autres où les travaux de construction associés à l'ouverture des planchers, des murs, etc. sont difficiles ou inacceptables.
• Réduction des coûts d'installation et d'exploitation.
• Mise en service simplifiée du système.
• Intégration avec les systèmes de gestion de bâtiment BMS les plus courants.
• Maintien des paramètres définis dans les différentes zones de la pièce (contribue à réduire les coûts énergétiques).
• La structure cellulaire de l'échange de données entre les points d'accès et les appareils assure une grande fiabilité de la transmission des données au sein du réseau.

Application

Le contrôleur à microprocesseur Klimat 101 est un thermostat utilisé pour maintenir la température de l'air dans les systèmes de ventilation d'alimentation avec un chauffe-eau. Il ne nécessite pas de réglages supplémentaires, le système de contrôle est prêt à fonctionner dès la mise sous tension.

Le maintien de la température de consigne (de 7 à 99 °C) s'effectue en contrôlant la commande de la vanne mélangeuse. Le contrôleur surveille en permanence la température dans le conduit de ventilation et la température de l'eau de retour du chauffe-eau à l'aide de capteurs qui y sont connectés. Le régulateur Klimat 101 utilise une régulation proportionnelle intégrale (PI). Ce type de régulation est optimal pour contrôler les systèmes de ventilation d'alimentation et d'extraction, car il permet de maintenir la température de consigne avec une grande précision, de réduire les fluctuations de température et d'empêcher le système de contrôle d'entrer en résonance.

Pour les régions froides, il existe une fonction de démarrage hivernal et la possibilité de régler la température de l'eau de retour en mode veille.

Le contrôleur Klimat 101 surveille la présence de capteurs de température d'air et d'eau de retour, ainsi que la protection active du chauffe-eau contre le gel du liquide de refroidissement.

La version mise à jour du logiciel présente les caractéristiques suivantes : - mode de démarrage hivernal, avec la possibilité de régler l'heure de démarrage - la possibilité de visualiser les lectures de la sonde de retour d'eau - le mode de réglage de la température de retour d'eau en mode veille - la possibilité de sélectionner le signal de commande 0-10 V ou 2-10 V

Schéma de câblage

A1 - Contrôleur Klimat 101 ;

A2 - transformateur 24 V.Il est possible d'utiliser le transformateur TP12 ;

T1 - capteur de canal (d'ambiance) TG-K1000 (TG-V1000) avec un élément de mesure Pt1OOO ;

T2 - capteur de lettre de voiture (submersible) TG-A1000 (TG-D1000) avec élément de mesure Pt1ООО ;

AZ - entraînement électrique de la vanne d'eau de contrôle. Voici un schéma de connexion à l'actionneur AKM115SF132 de Sauter ;

Q1 - relais d'urgence pour éteindre le ventilateur (ce relais peut contrôler le fonctionnement du ventilateur d'alimentation);

K1 - contacts de confirmation de fonctionnement du ventilateur (peut être activé à partir du capteur de pression différentielle PS500 ou PS1500).

Capteurs

Capteurs - ils remplissent la fonction de leurs compteurs dans le circuit d'automatisation de la ventilation. Ils surveillent les paramètres de l'air traité, le fonctionnement et l'état des équipements du réseau et fournissent des informations aux armoires d'automatisation.

Capteurs de température

Ils sont divisés en deux types, selon la méthode de mesure :

• convertisseurs thermoélectriques ou thermocouples (le fonctionnement est basé sur la mesure de la force thermoélectromotrice développée par un thermocouple)
• résistance thermique ou thermistances (l'action est basée sur la dépendance de la résistance électrique du matériau à la température de son environnement). Il existe deux types de capteurs de ce type - les thermistances NTC (la résistance du matériau diminue avec l'augmentation de la température) et les thermistances PTC (la résistance du matériau augmente avec la température).

Les capteurs de température peuvent être à la fois intérieurs et extérieurs, conduits (mesurer la température de l'air dans les conduits d'air), aériens (mesurer la température de surface du pipeline), etc.

Lors du choix d'un capteur, vous devez faire attention aux caractéristiques de température de l'élément sensible, elles doivent correspondre à celles recommandées dans la description du régulateur de température

Capteurs d'humidité

Ce sont des appareils électroniques qui mesurent l'humidité relative en modifiant la capacité électrique en fonction de l'humidité relative de l'air. Les capteurs d'humidité sont divisés en deux types : pièce et gaine. Ils diffèrent les uns des autres par leur conception. Lors de l'installation du capteur, vous devez choisir un endroit où la température et la vitesse de déplacement de l'air ambiant sont stables. Il est également déconseillé de placer le capteur près des fenêtres, sous la lumière directe du soleil et à proximité d'appareils de chauffage.

Capteurs de pression

Il existe deux types de capteurs de pression : les capteurs de pression analogiques et les pressostats. Les deux types de capteurs peuvent mesurer la pression à la fois en un point et la différence de pression en deux points. Dans ce cas, le capteur est appelé capteur de pression différentielle.

Un exemple d'utilisation d'un pressostat dans les systèmes de climatisation est un capteur de pression qui sert à protéger le compresseur d'une pression de fréon trop basse ou trop élevée. De plus, des manomètres différentiels sont utilisés pour déterminer le degré de blocage des filtres des systèmes de ventilation. À l'aide de capteurs analogiques, la pression au point de mesure est déterminée. La pression mesurée est convertie en un signal électrique par le transducteur secondaire du capteur.

capteurs de débit

Le principe de fonctionnement du capteur de débit est le suivant : tout d'abord, la vitesse du gaz ou du liquide dans le conduit ou la canalisation est mesurée, après quoi le signal mesuré est converti en un signal électrique dans le convertisseur secondaire, puis le débit le débit du gaz ou du liquide est calculé dans l'unité de calcul. De tels capteurs sont les plus demandés dans le domaine de la mesure de l'énergie thermique. Selon le principe de fonctionnement des transducteurs primaires, les capteurs de débit sont divisés en dispositifs à aubes, à rétrécissement, à turbine, à vortex, rotatifs, à ultrasons et électromagnétiques.

Dans les systèmes de ventilation et de climatisation, les capteurs de débit sont les plus courants. Ils réagissent à la vitesse du gaz poussant contre une palette de capteur qui actionne un micro-interrupteur à contact sec. Lorsque la vitesse d'écoulement atteint le seuil de commutation réglé, les contacts se ferment.Lorsque le débit descend en dessous de ce seuil, les contacts s'ouvrent. Le seuil de commutation est réglable.

Capteurs de concentration de dioxyde de carbone

En fonction de la teneur en dioxyde de carbone dans l'air, il est d'usage d'évaluer la composition gazeuse de l'air de la pièce. Dans un système de ventilation et de climatisation, la concentration de dioxyde de carbone peut être régulée. (La norme pour la teneur en dioxyde de carbone dans l'air est une valeur de 600 à 800 ppm).

Sélectionnez les capteurs en fonction des données suivantes :

• conditions d'utilisation
• intervalle
• précision de mesure requise d'un paramètre physique

Description du travail

Le contrôleur contrôle le débit d'eau chaude à travers le réchauffeur, en maintenant la température de l'air réglée, en contrôlant l'entraînement électrique M1 à l'aide du signal de sortie 0 ... 10 V, qui est fourni par la borne 5 du contrôleur. Le transformateur A2 doit fournir 24 V au contrôleur A1 en permanence, que le ventilateur soit en marche ou non. Lorsque le ventilateur est éteint, les broches 10 et 11 doivent être ouvertes. Dans ce cas, le thermostat sera en mode veille, les contacts 1 et 2 sont fermés. Dans ce mode, le contrôleur affiche la température de l'air et maintient la température de l'eau de retour en fonction du point de consigne.

La température de l'eau de retour est mesurée par la sonde T2. En mode veille, l'appareil de chauffage est maintenu dans un état chaud, ce qui est nécessaire pour allumer le système d'alimentation en hiver. Lorsque le ventilateur est allumé, les contacts 10 et 11 du contrôleur doivent se fermer. Pour cela, on utilise le plus souvent un capteur de pression différentielle monté sur le ventilateur de soufflage. Lorsque ces contacts sont fermés, le contrôleur entre en mode de fonctionnement.

Au moment où le système est allumé, la procédure de démarrage hivernal commence. Cette procédure est conçue pour assurer un démarrage garanti du système en hiver. Parce que le régulateur n'est pas équipé d'une sonde de température extérieure, le démarrage hivernal est effectué à chaque mise en marche du système. L'heure de début d'hiver est définie dans le mode de réglage du point de consigne. En réglant time = 0 minutes, le démarrage hivernal est désactivé. L'algorithme de lancement hivernal est simple et fiable.

En cas de températures extérieures extrêmement basses, il est possible de régler la température de l'eau de retour maintenue en mode veille. Pour ce faire, en mode de réglage, il est nécessaire d'augmenter la valeur au niveau requis. À la fin de la procédure de démarrage hivernal, le contrôleur régule la température de l'air soufflé et contrôle la température de l'eau de retour, en lisant en permanence les données des capteurs de température T1 et T2.

La température de l'air est mesurée par le capteur T1. En fonction de la différence entre la température actuelle et la température de consigne, ainsi que de l'analyse des valeurs P, le régulateur maintient la température de l'air soufflé selon la loi PI. Si I est réglé sur zéro, alors uniquement selon P - la loi de la température de l'air dans la pièce.

Dans tous les modes de fonctionnement, le contrôleur lutte activement contre la menace de gel du liquide de refroidissement en ouvrant en plus la vanne mélangeuse à basse température d'eau de retour du chauffe-eau. Si la température de l'eau descend en dessous de +12 °C, le contrôleur commence à ouvrir légèrement la vanne selon la loi P - avec un coefficient fixe, si la valeur d'ouverture calculée par celui-ci est supérieure à celle existante à ce moment-là. Si la température de l'eau de retour a atteint + 7 °C, le régulateur passe en mode d'urgence et les contacts du relais d'alarme 1 et 2 du régulateur s'ouvrent, ce qui doit éteindre le ventilateur et fermer le volet d'air pour l'air soufflé. Les contacts 2 et 3 se ferment à ce moment et peuvent être utilisés pour indiquer une alarme. La vanne de régulation s'ouvre complètement et la LED rouge "Alarme" s'allume sur la face avant du contrôleur. Pour un fonctionnement ultérieur du contrôleur, il est nécessaire d'appuyer sur le bouton "Reset" du clavier du thermostat. Après avoir appuyé sur ce bouton, le thermostat passe en mode veille.La LED "Alarme" et le relais d'alarme ne sont éteints qu'à l'aide du bouton "Reset" sur le panneau avant du contrôleur ou lorsque l'alimentation est coupée.

Algorithme de fonctionnement des centrales de traitement d'air

Les algorithmes de fonctionnement de la ventilation d'alimentation et d'extraction dépendent principalement des caractéristiques de conception du bâtiment et des locaux qui s'y trouvent, pour le système de ventilation assemblé fini, ou des améliorations de l'algorithme de son fonctionnement, ou lors de la reconstruction, puis l'un des les options de raffinement sont données ci-dessous.

Figure 1. Écran de commande de la centrale de traitement d'air.
La centrale de traitement d'air est démarrée automatiquement en réponse aux demandes de chauffage ou d'alimentation en air, ou en mode manuel à l'aide du panneau de commande. En même temps, une condition préalable au démarrage et au fonctionnement est l'absence de signaux d'alarme actifs des composants de la machine d'alimentation, l'absence de signaux de blocage de démarrage et l'absence de la commande "Arrêt manuel".
Lorsque le système de ventilation est démarré, les registres sont mis en position de travail et les moteurs électriques des ventilateurs à pression sont mis en marche. La vitesse du ventilateur est déterminée automatiquement en fonction de la quantité d'air consommée par l'équipement (régulateur PID basé sur un capteur de pression différentielle). Il y a une protection en hiver contre l'apport d'air froid, pendant le fonctionnement, le mode de récupération est utilisé.
Le maintien de la température de consigne est assuré par le régulateur PID.
En mode semi-automatique, une partie de l'équipement d'automatisation est éteinte. Les modes "Hiver" et "Eté" sont déterminés par des capteurs de température, il existe un mode "Transitionnel".

Figure 2. Diagramme mnémonique pour le contrôle de la ventilation d'alimentation.

Figure 3. Écran de commande du volet de distribution d'air.
La valeur de consigne de position de chaque vanne peut être modifiée à partir du panneau de commande.

Figure 4. Écran de contrôle du système de récupération.
Le système de récupération chauffe l'extérieur (air frais) à la température requise et l'alimente dans la chambre de mélange des centrales de traitement d'air. En tant que source de chaleur, l'air d'échappement chaud provenant des conduits d'échappement de l'équipement de fonctionnement est utilisé. Le transfert de chaleur est effectué au moyen d'un échangeur de chaleur rotatif.

Contrôle de la ventilation

Figure 5. Écran principal du système de contrôle.
Permet de surveiller l'état de tous les éléments du système de ventilation et d'activer les écrans de contrôle.

• Le panneau supérieur se compose des éléments suivants :
• Panneau "Sun" - visible si le drapeau "Summer" est activé ;
• Panneau "Flocon de neige" - visible si le drapeau "Hiver" est activé ;
• Panneau "Batterie" - visible en cas de demande de chauffage ;
• Nombre de sections de machine en fonctionnement ;
• Nom d'utilisateur;
• Langue de l'interface du panneau de commande ;
• Date;
• Temps.

• Le panneau inférieur se compose des éléments suivants :
• Bouton pour accéder à l'écran principal ;
• Bouton de connexion pour un compte spécifique ;
• bouton de déconnexion ;
• Bouton pour accéder à l'écran avec l'historique des messages d'urgence ;
• Bouton pour accéder à l'écran avec les tendances ;
• Bouton pour appeler l'écran de contrôle du groupe frigorifique ;
• Bouton d'appel de l'écran d'information ;
• Bouton pour appeler l'écran avec les paramètres du panneau ;
• Bouton pour activer le mode Superman. Disponible uniquement sous le compte de groupe Administrateurs.
• Bouton pour passer l'interface en russe ;
• Le bouton pour terminer l'exécution du programme en cours sur le panneau.

Le système de contrôle automatique de la ventilation de l'atelier industriel, en plus de maintenir automatiquement le microclimat dans la pièce et le volume d'air fourni, fournit un autodiagnostic constant des dysfonctionnements des composants du système, l'activation des algorithmes de dérivation et de fonctionnement d'urgence pour assurer un processus de production non-stop. Pour la commodité du personnel de maintenance, des archives de messages système, un enregistreur de paramètres, des compteurs d'heures et des notifications automatiques du besoin de maintenance sont fournis.
Conclusion.
Le système de contrôle automatique de la ventilation développé permet de fournir automatiquement le processus technologique tout au long de l'année, de maintenir le microclimat dans les locaux du magasin et de réaliser d'importantes économies d'énergie en optimisant les algorithmes de préparation et de distribution de l'air.