Разработка автоматизированной системы управления установкой кондиционирования воздуха (стр. 6 из 10)

Рис. 4.9. – Схемы регулирования влажности воздуха:

а – прямое регулирование влажности подмешиванием холодной воды в камере орошения; б – каскадная схема регулирования влажности воздуха; в – зависимость заданного значения температуры точки росы от изменения относительной влажности воздуха в объекте.

Другая схема прямого регулирования влажности воздуха показана на рис. 4.8, д. Регулятор температуры в объекте включает подогреватель воздуха тогда, когда температура воздуха становится ниже заданного значения, и таким образом устраняется поступление влажного воздуха.

Расположение калорифера предварительного подогрева в канале наружного воздуха возможно в зонах с мягкими климатическими условиями.

В схеме, приведенной на рис. 4.9, а, понижение температуры точки росы достигается подмешиванием холодной воды в камере орошения. Регулятор относительной влажности управляет клапаном калорифера второго подогрева воздуха. На рис. 4.9, б регулятор влажности в объекте непрерывно изменяет задание регулятору температуры точки росы и таким образом «следит» за относительной влажностью в объекте. Регулятор температуры точки росы управляет работой калорифера предварительного подогрева воздуха (или охладителя) и воздушных смесительных клапанов.

Регулятор температуры в объекте изменяет значение, заданное регулятору-ограничителю, который управляет работой калорифера второго порядка.

Диаграммы работы этой системы показаны на рис. 4.9, в.

Рис. 4.10 – Структурная схема каскадной АСР температуры воздуха в помещении

Рис. 4.11 – Структурная схема каскадной АСР влажности воздуха в помещении

Рис. 4.12 – Структурная схема одноконтурной АСР температуры воды

Рис. 4.13 – Переходный процесс регулирования по каналу «изменение температуры наружного воздуха – изменение температуры в помещении».

Рис. 4.13 – Переходный процесс регулирования по каналу «изменение влажности наружного воздуха – изменение влажности в помещении».

Рис. 4.14 – Переходный процесс регулирования по каналу «изменение соотношения холодная-рециркуляционная вода – изменение температуры воды».

5. Выбор технических средств автоматизации.

5.1 Выбор и обоснование контролируемых технологических переменных

Поддержание постоянной температуры приточного воздуха

Управление температурой приточного воздуха (регулирование температуры воздуха в канале) используется при подаче в помещение нагретого воздуха с постоянной температурой. Датчик температуры расположен в приточном воздуховоде.

Регулирование температуры в помещении

Регулирование температуры в помещении (постоянная температура в помещении, регулирование температуры вытяжного воздуха) используется для поддержания в помещении постоянной температуры. Регулирование температуры в помещении применяется также при изменении температуры воздуха из-за сквозняков, нагрева оборудования и т. п. Температура приточного воздуха будет изменяться в зависимости от необходимости прогрева или охлаждения помещения. Вспомогательный датчик температуры расположен в приточном воздуховоде и управляет минимальной и максимальной температурой приточного воздуха для того, чтобы в помещение не поступал переохлажденный или перегретый воздух. Главный датчик находится в помещении или в вытяжном воздуховоде (если необходимо определить среднее значение температуры в нескольких комнатах).

Защита от замерзания

Датчик защиты от замерзания в основном предназначен для предотвращения замерзания теплоносителя в водяном калорифере. При образовании льда медные трубки в калорифере могут лопнуть с последующим нанесением ущерба в результате утечки воды. Место расположения температурного датчика является особенно важным, т.к. он должен находиться в зоне наиболее низкой температуры нагревателя.

Компенсация наружной температуры

В некоторых случаях необходимо, чтобы изменение наружной температуры вызывало определенное изменение уставки температуры главного регулятора. Это означает, что если наружная температура переходит через определенное значение, то заданная уставка температуры должна постепенно возрастать.

В этом случае датчик, контролирующий температуру наружного воздуха, подключается к главному регулятору через отдельный блок. Такая компенсация может выполняться как летом, так и зимой. Компенсация в летний период означает, что если температура наружного воздуха поднимется выше определенного значения, то значение уставки температуры тоже возрастет. Компенсация в зимний период года означает, что значение уставки температуры увеличится, если температура наружного воздуха опустится ниже определенного значения.

Влажность воздуха

Наиболее оптимальной считается относительная влажность воздуха в диапазоне от 30% до 60%. Верхняя граница влажности составляет около 70%.

5.2 Выбор средств измерения температуры

Для измерения температуры приточного воздуха используется канальный датчик температуры TG-K3/Pt1000 производства фирмы «Regin»:

Диапазон измерения__________________________-30…+70°С;

Погрешность измерения_______________________±0,5°С;

Инерционность_______________________________38 с.

Для измерения температуры воздуха в помещении используется комнатный датчик температуры TG-R5/Pt1000 производства фирмы «Regin»:

Диапазон измерения__________________________0…+50°С;

Погрешность измерения_______________________±0,5°С;

Для измерения температуры наружного (атмосферного) воздуха используется наружный датчик температуры TG-R6/Pt1000 производства фирмы «Regin»:

Диапазон измерения__________________________-40…+60°С;

Погрешность измерения_______________________±0,5°С;

Для измерения температуры воды на выходе теплообменника используется накладной датчик температуры TG-А1/Pt1000 производства фирмы «Regin»:

Диапазон измерения__________________________-40…+60°С;

Погрешность измерения_______________________±0,5°С;

5.3 Выбор средств измерения влажности

Для измерения влажности в помещении используется комнатный преобразователь влажности HRT250 производства фирмы «Regin»:

Диапазон измерения__________________________0…100%;

Погрешность измерения_____________±2% (при влажности 0…90%);

±3% (при влажности 90…100%);

5.4 Выбор электропривода заслонки наружного воздуха

Электрические приводы POLAR BEAR® разработаны специально для использования с воздушными заслонками, выполняющими защитные функции, и предназначены, например, для защиты от замораживания и для гарантированного полного закрытия. При поступлении управляющего сигнала привод перемещает заслонку в нормальное рабочее положение, постепенно натягивая встроенную пружину. При предусмотренном, либо аварийном отключении питания привода энергия пружины моментально устанавливает заслонку в закрытое положение. Компактность и универсальный адаптер, имеющий функцию ограничения угла вращения, наделяют привод многофункциональными свойствами.

Технические характеристики электропривода DA2.F:

Момент вращения_______________________________________16 Н*м

Площадь заслонки_______________________________________3 м2

Время срабатывания двигатель_________________________90 с

пружина________________________________________10 с

Рабочее напряжение______________________________________24 В

Частота_________________________________________________50 Гц

Потребляемая мощность в рабочем положении_________________7 Вт

в конечных положениях_________________________________0,6 Вт

Угол поворота рабочий__________________90°

ограниченный диапазон_______________________________0°…30°

________________________________60°…90°

Масса___________________________________________________2,9 кг

Управляющий сигнал____________________________________0…10 В

Индикация положения______________________________механическая,

5.5 Выбор электропривода переточной заслонки и заслонки рециркуляционного воздуха

Для управления заслонками рециркуляции и перетока применяется электропривод DM1.1 производства фирмы POLAR BEAR®.

Технические характеристики электропривода DМ1.1:

Момент вращения_______________________________________16 Н.м

Площадь заслонки_______________________________________3 м2

Время срабатывания____________________________80…110 с

Рабочее напряжение______________________________________24 В

Частота_________________________________________________50 Гц

Потребляемая мощность в рабочем положении_________________4 Вт

в конечных положениях_________________________________0,6 Вт

Угол поворота рабочий_________________________90°

ограниченный диапазон_______________________________5°…85°

Масса___________________________________________________1,1 кг

Управляющий сигнал____________________________________0…10 В

Индикация положения____________________механическая, с помощью указеля

Число циклов срабатывания________________________________60 000

Уровень шума_________________________________________45 дБ (А)

Класс защиты_____________________________________________II

Степень защиты___________________________________________IP 44

Температура эксплуатации_______________________-20…+50°C

Относительная влажность окружающей среды__________________5…95 %

5.6 Выбор контроллера

CORRIGO С30 – это новый контроллер, легкий в использовании и эксплуатации. Он разработан для использования в системах управления центральным кондиционированием воздуха. Контроллер имеет дисплей и встроенный индикатор на передней панели для сигнализации; управление контроллера - посредством кнопок.

Контроллер разработан для крепления на DIN-рейку в шкаф или на шкаф.

Необходимые функции выбираются с помощью текстовых меню или значением кода конфигурации меню в зависимости от типа используемого приложения.

У контроллера есть годовые часы и автоматический переключатель лето/зима.

Система меню позволяет работать пользователям с различными уровнями доступа, показывает уставки и позволяет их изменять, в зависимости от степени доступа. Это сделано для предотвращения неквалифицированного обращения с контроллером, т.е. на нижнем пользовательском уровне невозможно ввести некорректные уставки при просмотре текущего состояния, значений параметров, аварий и т.д. При нормальной работе, без нажатия каких-либо кнопок, дисплей сам показывает наиболее важные показатели, такие как установленные/текущие значения, логическое управление выходами, время/дата и т.д.