Ikeahoff.ru

IKEA Hoff
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Щит управления вентиляцией: устройство, назначение как правильно собрать

Щит управления вентиляцией: устройство, назначение + как правильно собрать

Алексей Дедюлин

Промышленные здания, общественные заведения и жилые дома оборудуют сложными по своему устройству сетями кондиционирования и вентиляции. Чтобы организовать работу системы, объединяющей множество технических приборов, применяют щит управления вентиляцией – ЩУВ.

Мы расскажем, как скомплектовать щит, позволяющий контролировать вентсистему и устанавливать оптимальный для работы или отдыха режим. В представленной нами статье приведены компоненты, описаны особенности их подключения. Учет наших рекомендаций поможет грамотно автоматизировать запуск и остановку оборудования.

ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИЕЙ

Щит управления приточно-вытяжной вентиляцией- это устройство, которое обеспечивает работу вентиляционного оборудования в жилых домах, общественных и промышленных зданиях. Современные здания и сооружения оборудуются сложными сетями вентиляции и кондиционирования, которые включают в себя большое количество механизмов. Производители выпускают щиты автоматики, которые применяют для организации работы в автоматическом режиме системы, объединяющей множество технического оборудования.

Шкаф управления вентиляцией — это важная составляющая разных вентиляционных систем.

НАЗНАЧЕНИЕ ЩИТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Чтобы включить, настроить и регулировать работу бытового кондиционера или настенного вентилятора, не требуется никаких узлов контроля. Простые приборы включаются и регулируются вручную или с помощью дистанционного пульта управления. Но если система довольно сложная, а протяженность сетей большая и вентиляционное оборудование находится в недоступных местах, тогда обязательно нужен щит управления.

Щит автоматики и управления исполняет важную и незаменимую функцию – запускает систему обмена воздуха. Его функционирование не требует особенного ухода. Шкафы или щиты управления вентиляцией устанавливаются абсолютно в каждой системе вентилирования для того, чтобы обеспечивать ее качественное функционирование.

Шкаф автоматического управления вентиляцией полностью защищает вентиляционное оборудование в рабочем режиме, а также контролирует оптимальный режим температуры в помещении и влажности.

Шкаф управления представляет собой щит (ЩУВ) с расположенными возможностью подключения в него измерительных датчиков контроля температуры, влажности и давления, реле контроля температуры (термостаты) и влажности, электроприводов воздушных заслонок и водяных клапанов, преобразователей частоты вращения вентиляторов и устройств плавного пуска и др.

Управление вентиляцией при помощи шкафов автоматики может быть как ручным и автоматическим. Автоматическое предполагает использование контроллеров, способных к программированию работы системы по параметрам и календарю, и не требует постоянного присутствия человека.

Схемы управления нагреваемым полом, приборы автоматики, принципы работы

Производители предлагают ряд устройств, которые позволяют управлять теплыми полами дистанционно или в автоматическом режиме. В том числе и программируя требуемую температуру, или подстраиваясь под состояние погоды. Но какое управление предпочесть, какая автоматика окажется полезней, комфортней?

Теплый пол без автоматики

Теплый пол может вообще не оснащаться автоматическим оборудованием. Чтобы он заработал достаточно включить циркуляционный насос, например, вставить вилку в розетку.

Настройки по температуре могут выполняться вручную. При этом вручную задается общая температура с помощью термоголовки смесительного узла. Затем, при необходимости, балансировочными кранами на коллекторе теплого пола настраивается поток (отдаваемая мощность) по каждому контуру.

При этом пользователи руководствуются субъективными ощущениями тепла в комнатах и степени нагрева полов, комнатными термометрами, а также термометрами, встроенными в подачу и обратку на коллекторе.

При настройке теплых полов, как вручную, так и с помощью дистанционного управления, необходимо учитывать большую тепловую инертность тяжелой стяжки. Поэтому настройки могут происходить постепенно в течении нескольких дней.

Обязательная защита в управлении

В цепи включения циркуляционного насоса теплого пола должно присутствовать реле тепловой защиты. Это температурное реле обычно размещается на подающем трубопроводе из смесительного узла на коллектор, и настраивается на размыкание цепи при достижении температуры +55 градусов.

Читайте так же:
Как выровнять ножки шкафа

Если термоголовка смесительного узла по каким-то причинам работает ошибочно и дает слишком высокую температуру на выходе, то указанное реле выключает насос, защищая стяжку.

Указанное реле может не устанавливаться если температурная защита осуществляется термоклапаном (термоголовкой) механического действия.

Смесительный узел и коллектор с защитным реле, без автоматики

Еще одна механическая защита — байпас между гребенками подачи и обратки коллектора теплого пола. Байпас оборудуется встроенным дифференциальным клапаном. При закрытии (прикрытии) кранов на коллекторе значительно ограничивается расход жидкости через насос, возникают перегрузки, появляется шум жидкости. Разгрузить насос и снизить давление, стабилизировать работу, поможет этот байпас.

Также отдельные производители предлагают и модуль управления насосом теплого пола, который включает насос только тогда, когда открыт хотя бы один из сервоприводов на коллекторе.

Размещение защит на коллекторе и смесительном узле

Далее рассмотрим приборы и оборудование автоматики. С помощью следующих средств теплым полом можно управлять в дистанционном режиме или полностью автоматизировать его работу.

Комнатный термостат управляющий аппаратурой

Комнатный термостат предназначен для управления оборудованием обогреваемых водяных полов, которое осуществляется в 2-х позициях, — «да», «нет».

При достижении задаваемой температуры термостат либо замыкает, либо размыкает электрическую цепь. Это зависит от принятой производителем схемы управления.

Механический комнатный термостат

Но чаще комнатный термостат управляет нормально закрытым сервоприводом. Т.е. при достижении заданного порога подается напряжение и сервопривод включается до снятия напряжения.

Обычно пару термостат-сервопривод приобретают от одного производителя, тогда вопроса согласования оборудования не возникает.

Комнатный термостат может размещаться в стандартной распределительной коробке электросети, заделанной в стену и подключается к скрытой проводке. Сам же термостат может быть разных модификаций, в т.ч. электронный или со встроенным механическим датчиком (обычно с большой погрешностью), с выносными датчиками встраиваемыми в стяжку теплого пола.

Электронный термостат работающий с выносным датчиком

Пользователь управляет термостатом вращением ручки (настройка температуры), клавишами настройки, а также включения и выключения, прибор снабжается индикатором работы или табло с информацией.
Производитель прилагает и схему подключения термостата к другому оборудованию.

Хронотермостат

Хронотермостат — электронный программируемый прибор с датчиками температуры воздуха в комнате. В отличие от простого термостата снабжен программируемым процессором.

Этим прибором можно задавать температуру в помещении на некоторый период времени вперед, обычно на сутки или на неделю.
Как правило снабжен вшитыми настройками на режимы отопления «комфортный» и «эконом», а также защитой от замерзания теплоносителя.

Управляет, как и обычный термостат, сервоприводом, насосом, выдавая команды «да», «нет».

Хронотермостат - программируемое устройство

Термостатическая головка

Термостатическая головка управляет клапаном регулировки температуры смесительного узла, путем воздействия на его шток.
Головка устанавливается на клапане, снабжается выносным датчиком жидкостного типа, с которым соединяется гибкой медной капиллярной трубкой.

Модификации могут быть разные, датчик чаще снимает показания с обратного коллектора теплого пола. Диапазон измеряемых температур чаще в пределах 20 — 60 градусов. Могут настраиваться вручную вращением ручки или сервоприводом по командам термостата.
Как устроен смесительный узел

Термоголовка для теплого пола с выносным жидкостным датчиком

Сервоприводы

Конструкции могут быть разные, но в системе теплого пола для управления термоголовкой или настроечным вентилем, часто используется импульсный сервопривод. Приводится в движение расширением жидкости в сильфоне при ее нагреве встроенными нагревательным элементом. Рабочее напряжение 220 или 24 В.

Работает по сигналам (выполняет команды) термостатов, контроллеров, или отдельных встроенных датчиков.

Сервопривод работает в паре с термостатом

Контроллер

Программируемое управляющее устройство. Может выполнять множество функций по обеспечению автоматизации управления теплым полом, в том числе:

  • измерение и индикация температуры воздуха в комнатах и теплоносителя;
  • обеспечение питания сервоприводов переменным напряжением 24 В и управление ими.
Читайте так же:
Как разобрать угловой шкаф пошаговое

Но главной способностью контролера является обеспечение погодозависимого управления, — вычисление требуемой величины выходного сигнала управления в соответствии с показаниями датчика наружной температуры по заданному пользователем графику зависимости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха.

Контроллер для теплого пола - дорогое устройство

Впрочем, надобность подобной автоматики для теплого пола (установки контроллера) многими специалистами и пользователями с опытом ставится под сомнение. Насколько нужна погодозависимая автоматика, подробней об автоматизации отопления

А если надобности в подобном управлении нет, то и дорогой контроллер соответственно не нужен.

Схемы управления теплыми полами

Приведена типичная схема теплых полов с элементами автоматики — выносными термостатами расположенными в разных комнатах и сервоприводами установленными на балансировочных кранах коллектора.

При этом термостаты подключены к общему коммутационному устройству, сблокированному с контроллером (защитным) насоса.

Указан байпас с дифференциальным клапаном, который предохраняет насос от поломки, и защитное термореле

Схема теплого пола оснащенного автоматикой

Указано оборудование, в том числе и приборы автоматики

На следующих схемах показаны несколько обычных вариантов автоматизации теплых полов.

    Термостат, расположенный в комнате, управляет включением насоса теплых полов —

Термостат управляет насосом

Насосом управляет датчик установленный в стяжке

Сервоприводы на контурах упраляются датчиками

Управление сервоприводом термической головки

Как будет управляться теплый пол желательно решить заранее, чтобы провести необходимую скрытую проводку по комнатам до завершения строительства.

Рекомендации по энергосбережению

Теплопотери дома

Наши дома теряют очень много тепловой энергии. Что бы не переплачивать за электричество, просто избавьтесь от теплопотерь.

Занимаясь расчетами по площади или объему, и совершенно не принимая во внимание тепловые потери, вы рискуете получить недостаточно эффективную систему отопления – в помещениях будет прохладно. Хуже всего, если зимой ударят сильные морозы, не слишком характерные для данной местности – если расчеты были произведены неверно, конвекторы не справятся.

Далее мы расскажем вам, как уменьшить тепловые потери. Снизить их на 10-15% поможет банальная обкладка домовладения дополнительным слоем кирпича и теплоизоляцией. Да, затраты могут оказаться большими, но вы должны помнить, что при использовании электрических конвекторов затраты на свет могут оказаться гигантскими – это связывается с большими тепловыми потерями (фактически, вы отапливаете воздух «на улице»).

Также нужно поработать над окнами:

  • Одинарные стеклопакеты требуют увеличения мощности на 10%;
  • Двойные окна не приводят к каким-либо потерям тепла (уже плюс);
  • Тройные окна позволяют сэкономить до 10%.

Теоретически, окна из трех стекол могут привести к солидной экономии, но нужно учитывать и другие факторы.

В процессе утепления необходимо поработать на чердачном помещении. Все дела в том, что наличие неотапливаемого чердака влечет за собой потери. Поэтому нужно уложить на нем слой эффективной теплоизоляции – стоит она не очень дорого, зато вы сможете сэкономить до 10% тепловой энергии. Кстати, показатель в 10%, исходя из площади дома в 100 кв. м, это примерно 24 кВт тепла в день – равноценно денежным затратам в размере 100 руб./сутки или 3000 руб./мес (примерно).

Как выбрать, подобрать, рассчитать тепловую завесу

Кто еще не сталкивался с таким понятием как «воздушная тепловая завеса» или «воздушно-тепловая завеса» – это отличный энергосберегающий выбор для помещений промышленного или коммерческого назначения, когда необходимо обеспечить предотвращение потерь тепла/холода через дверной проем, окна или ворота и отсечь наружный воздух от внутреннего, если двери часто открываются или площадь дверного проема достаточно велика.

Такие устройства с оригинальным дизайном могут использоваться в интерьерах офисов или частных домов, на производстве или в коммерческом секторе. Это незаменимое оборудование для установки в супермаркетах, торговых центрах, административных зданиях, в спортивных сооружениях, аквапарках, на СТО или автомойках, в холодильных камерах, на складах, в хранилищах, логистических комплексах, гостиницах, медицинских или образовательных учреждениях, ангарах и т.д.

Читайте так же:
Чем покрасить полированный шкаф без ошкуривания

Какие бывают типы воздушных завес

    , устанавливаются над дверными проемами или воротами; , устанавливаются слева и справа, по одной или двум сторонам от проема;
  • колонные, стоят по бокам около проема;
  • потолочные, крепятся к потолку над проемом, или встраиваются в конструкцию подвесного потолка.

Монтаж тепловой завесы - виды

Нагрев воздуха от тепловой завесы

Функции и возможности воздушных завес

Эффективность работы воздушно-тепловой завесы зависит от многих факторов: от перепада наружных и внутренних температур и давлений, от высоты установки и конструкции зданий, от открытости расположения и ветровой загрузки на здание.

Подробнее о том, что такое тепловая завеса, ее принцип работы со всеми деталями, Вы можете узнать пройдя по ссылке.

Можно ли использовать тепловую завесу для отопления помещений?

Нагрев воздуха тепловой завесой

«Тепло, которое подается воздушными и воздушно-тепловыми занавесами периодического действия, не следует учитывать в воздушном и тепловом балансах здания.»

Строение воздушно-тепловых завес

Конструкция тепловой завесы

Эффективные вентиляторы, чаще всего диаметрального типа, с длинным рабочим колесом захватывают воздух из помещения и направляют его через направляющие жалюзи плоской отсекающей струей. Забор воздуха из помещения производится через решетку сверху или сзади корпуса. В моделях с функцией нагрева поток воздуха от вентилятора проходит через спирали электрических ТЭНов или теплообменник с горячей водой, в этом случае поток воздуха нагревается и подается в защищаемую зону дверного проема подогретым. В некоторых промышленных моделях завес применяются другие типы вентиляторов.

Заявка на бесплатный расчет

Для сохранения тепла в емкостях

Если в емкости до зимы хранится жидкая среда, то сохранить ее температуру можно с помощью обогрева и теплоизоляции. В оптимально построенной системе должны присутствовать обе составляющие. Одной лишь изоляции недостаточно, но и один только обогрев будет неэффективен из-за больших теплопотерь.

В резервуаре, который в холодное время года не отапливается, возможны различные проблемы:

  • кристаллизация среды;
  • коагуляция частиц с выделением осадка;
  • образование конденсата;
  • изменения физических и химических свойств продукта.

Подогрев нужен, чтобы обеспечить нужную температуру, компенсируя теплопотери. Он не используется для нагревания среды до более высокой температуры. Кабельный подогрев является оптимальным решением для цистерн, которые хранятся вне отапливаемых помещений. Он прост в монтаже, но экономичен в применении.

Проведение расчетов

Чтобы найти теплопотери и вычислить требуемую мощность греющего кабеля, нужно выполнить некоторые расчеты. Какие величины понадобятся:

  • температура внутри (Tв) и снаружи (Tн) цистерны;
  • площадь поверхности емкости (S);
  • толщина изоляционного слоя (d);
  • параметр теплопроводности изоляции (λ).

Как рассчитать площадь?

Для обогрева емкостей

Площадь поверхности цилиндра, которым является цистерна, считается так: S=2*π*R(h+R), где R – радиус, h – это высота емкости. Если расчет делается на водопровод, то считают площадь без основания. Радиус равен половине диаметра.

Как считать обогрев емкостей

P=S*R*Δt*k, где R=λ/d – тепловое сопротивление изоляции, а Δt=Tв-Tн – разница температур, k=1,25 – коэффициент запаса.

Пример расчета

  • Tв (температура внутри) = 10°С;
  • Tн (температура снаружи) = -20°С;
  • S=15 кв. м;
  • d=0,15 м;
  • λ=0,05 Вт/м°С
  • Δt=10- (-20)=30;
  • R=0,05/0,15=0,33;
  • P=15*0,33*30*1,25=185,6.

По итогам расчетов ясно, что потребуется кабель мощностью 185,6 Вт.

2. Схемы включения ТЭН в однофазную сеть.

Трубчатые электронагреватели рассчитаны на конкретное значение мощности и напряжения, поэтому для обеспечения номинального режима работы их подключают к питающей сети с соответствующим напряжением. Согласно ГОСТ 13268-88 нагреватели изготавливаются на номинальные напряжения: 12, 24, 36, 42, 48, 60, 127, 220, 380 В, однако наибольшее применение нашли ТЭНы рассчитанные на напряжение 127, 220 и 380 В.

Читайте так же:
Железный шкаф практик как собрать

Рассмотрим возможные варианты включения ТЭН в однофазную сеть.

2.1. Включение в розетку.

ТЭНы мощностью не более 1кВт (1000 Вт) можно смело включать в розетку через обычную штепсельную вилку, так как такой мощностью обладает основная масса электрических чайников и кипятильников, которыми мы разогреваем воду.

Включение ТЭН в розетку

Через обычную вилку можно включить параллельно два ТЭН, но у обоих нагревателей мощность должна быть не более 1 кВт (1000 Вт), так как при параллельном соединении их общая мощность увеличивается до 2 кВт (2000 Вт). Таким образом, можно включить несколько нагревателей, но их общая мощность должна составлять не более 2 кВт, а для включения в розетку необходимо использовать более мощную вилку.

Параллельное включение ТЭН

Бывает ситуация, когда дома завалялись несколько нагревателей, рассчитанных на рабочее напряжение 127 В, выкинуть их рука не поднимается, а в домашнюю сеть не включишь. В этом случае нагреватели включаются последовательно, что дает возможность подавать на них повышенное напряжение. При последовательном соединении двух нагревателей с напряжением 127 В их мощность остается прежней, а общее сопротивление увеличивается в два раза. Например, при включении двух нагревателей мощностью по 500 Вт их общая мощность составит 1000 Вт.

Последовательное включение электрических нагревателей

Однако в этой схеме есть один недостаток: если выйдет из строя любой из ТЭН, то работать не будут оба, так как разорвется электрическая цепь и прекратится подача питания.

Также надо помнить, что при последовательном соединении двух нагревателей с рабочим напряжением 220 В их общая мощность уменьшается в два раза, так как из-за увеличения общего сопротивления каждый нагреватель будет получать около 110 В вместо положенных 220 В.

2.2. Включение через автоматический выключатель.

Будет на много удобнее, если на ТЭНы подавать напряжение с помощью автоматического выключателя. Для этого необходимо в домовом щитке предусмотреть автомат, или же автомат установить непосредственно рядом с нагревательным устройством. Подача и отключение напряжения будет осуществляться включением/выключением автоматического выключателя.

Включение ТЭН через автоматический выключатель

Следующий вариант включения нагревателей осуществляется двухполюсным выключателем, что является наиболее предпочтительным, так как в этом случае фаза и ноль разрываются одновременно и ТЭН полностью отключается от общей схемы. Напряжение подается на верхние клеммы выключателя, а к нижним подключается нагреватель.

Включение ТЭН через двухполюсный автоматический выключатель

Если электрический нагреватель используется для нагрева воды и в доме проведено заземление, то для защиты от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции нагревателя есть смысл установить УЗО или дифавтомат.

В этом случае заземляющий проводник соединяют с корпусом ТЭНа или подключают на специальный винт, закрепленный на корпусе емкости. Рядом с таким винтом изображают знак заземления. Рассмотрим схему с дифавтоматом:

Включение нагревателей с помощью дифавтомата

Защита с дифавтоматом работает следующим образом: при пробое изоляции нагревателя на его корпусе появляется фаза, которая используя наименьшее сопротивление «пойдет» по заземляющему проводнику РЕ и создаст ток утечки. Если этот ток превысит уставку, то дифавтомат сработает и отключит подачу напряжения. Если в цепи произойдет короткое замыкание, то и в этом случае сработает дифавтомат и обесточит ТЭН.

При использовании УЗО между ним и нагревателем необходимо установить дополнительный однополюсный автомат, который в случае короткого замыкания отключит подачу напряжения на нагреватель и защитит УЗО от тока короткого замыкания. В случае пробоя изоляции УЗО отключит подачу напряжения.

Включение нагревателей с помощью УЗО

2.3. Работа ТЭН в схемах регулирования температуры.

В схемах автоматического регулирования температуры питающее напряжение на электрические нагреватели подается через контакты пускателей, контакторов или термореле. В совокупности связка «нагреватель – термореле» или «нагреватель – термореле – контактор» представляет собой самый простой регулятор температуры, который может использоваться для поддержания температурного режима в помещениях или жидких средах. Контактор применяют в схеме для размножения контактов и для коммутации мощной нагрузки, на которую не рассчитаны контакты термореле.

Читайте так же:
Как разблокировать духовой шкаф bosch панель управления

Термореле может работать в режимах «Нагрев» или «Охлаждение», которые выбираются переключателем, расположенном на лицевой стороне реле. Работу ТЭН рассмотрим в режиме «Нагрев», так как именно этот режим используется наиболее часто.

Рассмотрим схему «нагреватель — термореле».

Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2 и левым выводом нагревателя.

Фаза соединяется с клеммой термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1 и постоянно присутствует на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с правым выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.

Включение ТЭН через термореле

В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и напряжение на ТЭН не поступает. Как только температура опустится ниже заданного значения, от датчика придет сигнал и реле даст команду на замыкание контакта К1. В этот момент фаза через замкнутый контакт К1 поступит на правый вывод нагревателя и нагреватель начнет нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал и реле разомкнет контакт К1 и обесточит нагреватель.

Рассмотрим схему «нагреватель – термореле — контактор».

Питающее напряжение 220 В подается на входные клеммы двухполюсного автоматического выключателя. С выхода автомата напряжение поступает на клеммы питания термореле А1 и А2. Ноль соединяется с клеммой термореле А2, выводом А2 катушки контактора и нижним выводом нагревателя.

Фаза подается на клемму термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1, нижний силовой вывод контактора и постоянно присутствует на этих выводах. Правый вывод контакта К1 соединен с выводом А1 катушки контактора. Верхний силовой вывод контактора соединен с верхним выводом нагревателя. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2.

Включение ТЭН с помощью термореле и контактор

В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут и на ТЭН напряжение не поступает. При опускании температуры ниже заданного значения от датчика приходит сигнал и реле замыкает контакт К1, по которому фаза поступает на вывод А1 катушки контактора.

При появлении фазы на выводе А1 катушки срабатывает контактор, его силовые контакты замыкаются и фаза попадает на верхний вывод нагревателя и он начинает нагреваться. При достижении заданной температуры от датчика опять придет сигнал, реле разомкнет контакт К1 и обесточит контактор, который в свою очередь обесточит нагреватель.

Если возникли вопросы по контакторам, то Вы можете познакомиться с их устройством и работой, а также рассмотреть схемы подключения контакторов.

Вы также можете посмотреть ролик о нагревателях, где рассказывается и показывается работа каждой схемы.

На этом пока закончим, а во второй части рассмотрим схемы подключения ТЭН к трехфазной сети.
Удачи!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector