Щит управления вентиляцией

Что такое, и для чего предназначен?

Шкаф управления представляет собой щит (ЩУВ) или стенд с расположенными на нём измерительными приборами, датчиками контроля, индикаторами звука и света, а также мнемоническими схемами и переключателями. Все элементы контроля хорошо видны и доступны для команд. Способ управления вентиляцией при помощи шкафов может быть как ручным, так и автоматизированным. Последний предполагает использование микроконтроллеров, способных к программированию работы системы, и не требует постоянного присутствия человека.

Главным функциональными обязанностями шкафов управления являются регулировка скорости приточного вентилятора, управление электроприводом заслонки, регулирование температурных параметров и включение/выключение вентиляционной установки и индикации. Кроме того, щит способен управлять работой воздушных клапанов, замедлять воздухообмен, защищать от промерзания теплообменники, не допускать перегрева обмотки двигателя и электронагревателя, а также сигнализировать о загрязнении системы фильтрации и нештатных ситуациях. Установка щита позволяет поддерживать в помещении необходимый температурный режим и следить за показателями влажности. Сфера применения вентиляционных шкафов управления довольно широка и затрагивает практически все виды систем вентиляции и кондиционирования.

Пульты используются при контроле за системами водяного и электрического обогрева, за устройствами с рекуперацией тепла, установками, работающими на принципе рециркуляции тепловых потоков, а также за вытяжными, приточными и подпорными системами вентиляции. Для обустройства бытовых домашних вентиляционных систем установка шкафа управления часто бывает нецелесообразна. Однако в масштабных сетях большой протяжённости с большим числом недоступных для осуществления постоянного контроля мест (чердаки, шахты и подвалы) установка щита управления просто необходима.

По назначению шкафы управления бывают общеобменными и противопожарными, а также могут совмещать в себе ту и другую функции. Корпус приборов изготавливают из пластика или металла, причём пластиковые модели, как правило, оснащены крышкой или дверками, а металлические выполнены в виде пульта или щита. В большинстве своём все шкафы соответствуют высокому классу защиты IP 31, однако если щит эксплуатируется в экстремальных условиях температуры или влажности, то класс защиты увеличивают до IP 45. Приборы могут быть установлены на пол или подвешены на стену, объединять все устройства здания либо обслуживать определённую секцию или этаж. Выбор места расположения зависит от комплектации устройства и габаритов установки.

Комплектующие

Шкаф управления вентилятором оборудован блоком питания, контроллерами, преобразователями и большим количеством включателей/выключателей. Выключатели, в свою очередь, имеют подключение к электрокалориферам, рекуперационным устройствам, вентиляторам, водяным нагревателям и холодильным установкам. Обязательным элементом щита является блок ручного управления, принимающего на себя функции регулирования и контроля в случае отказа или сбоя автоматики. Кроме того, все шкафы оснащаются датчиками экстренной сигнализации, срабатывающей в случае аварийной либо предаварийной ситуации.

Особую роль в осуществлении контроля за работой вентсистем играют датчики, являющиеся своего рода рецепторами, и собирающие информацию о работоспособности каждого узла. С их помощью можно получить наглядную картину загрязнения воздушных потоков, их температуры и влажности, а также скорость движения воздушных масс и частоту вращения лопастей вентилятора. Температурные датчики выпускаются как в цифровом, так и в аналоговом вариантах, и при изменении температурного режима внутри системы способствуют переключению всей установки на другой режим. По такому же принципу работают и датчики влажности. Полученная датчиками информация уходит на автоматические регуляторы, которые, в свою очередь, выполняют корректировку работы ключевых узлов вентиляционных систем.

По месту расположения датчики делятся на внешние и внутренние. Первые нередко называют атмосферными и устанавливают с наружной стороны зданий. Внутренние, в свою очередь, подразделяются на канальные и поверхностные модели. Канальные устанавливают внутри воздуховодов на стенках либо поперёк движения воздушных масс. Поверхностные размещаются на поверхности узлов и осуществляют снятие параметров с данных устройств.

Не менее важным элементом шкафов управления являются контроллеры. Приборы принимают информацию, приходящую с датчиков, и занимаются её обработкой в автоматическом режиме. После обработки параметров контроллеры посылают сигнал основным узлам вентустановок, таким как вентиляторы, калориферы, холодильные установки, после чего те изменяют свой рабочий режим. Функционально контроллер может либо обслуживать несколько устройств, либо взаимодействовать только с одним из них. Универсальные модели часто оснащены микропроцессорами, что делает их менее громоздкими и позволяет без труда разместить в небольшом шкафу или на стенде.

Ещё одним элементом комплектации щитов являются преобразователи частоты вращения лопастей вентилятора. Благодаря этим устройствам можно регулировать количество оборотов двигателя, чем значительно сокращать количество потребляемой установкой электроэнергии. Помимо экономии средств, это приводит к существенному уменьшению износа деталей вентилятора и продлевает общий срок эксплуатации вентиляционной установки.

Схема устройства

Подключение шкафов управления выполняется по стандартной схеме и регламентируется ГОСТ Р51321-1. Шкафы, стенды и щиты устанавливают в коридорах, щитовых комнатах или подсобных помещениях. При наличии технических условий вентиляционные и противопожарные блоки контроля располагают в одном шкафу, который размещают в диспетчерской. Это обеспечит быстрый доступ к панелям управления аварийной и рабочей вентиляции и позволит быстрее среагировать на неполадки в системе.

К помещениям, в которых производится установка щитов, предъявляются особые требования по уровню влажности и температуре. Приборы должны быть надёжно защищены от попадания прямых ультрафиолетовых лучей, капель воды и пыли. Магнитные колебания и радиопомехи тоже могут негативно отражаться на корректной работе устройств, поэтому их воздействие на приборы следует ограничить. Диапазон температур, при котором допускается эксплуатация шкафов управления, составляет от -10 до +55 градусов. Установка прибора требует обязательного заземления, а частота сетевого тока не должна превышать 50 Гц. В качестве источника питания используются электросети напряжением 220 и 380 В.

Главными требованиями схемы размещения является нахождение всех приборов управления на одном стенде и в одной плоскости. Наиболее важные узлы, отвечающие за безопасность прибора, необходимо оснастить световыми индикаторами и желательно подключить к персональному компьютеру. Кроме того, устройства, отвечающие за корректную работу главных узлов, должны быть оборудованы двумя типами управления: ручным и автоматическим. Наиболее удобными для эксплуатации являются шкафы, оснащённые пультом дистанционного управления, позволяющие человеку, не имеющему большого опыта в управлении вентиляцией, осуществлять контроль за её работой. Кроме того, схема подключения устройств должна быть простой и предельно доступной для понимания. Это поможет в случае аварийной ситуации отключить установку самостоятельно, не дожидаясь прибытия ремонтных служб.

Устройство щита

Система управления кондиционированием и вентиляцией, при условии ее автоматизации, требует специфического монтажа щита. Сборка щитов, в первую очередь, происходит таким образом, дабы обеспечить полную видимость каждого прибора и максимально быстрый доступ к нему.

Блок управления вентиляцией может комплектоваться разнообразным оборудованием, предназначенным для установки в вентиляционных системах. Его использование способствует не только установлению оптимального микроклимата – температурного режима и влажности в помещении, но также и повышению безопасности оборудования.

Современный рынок предлагает на выбор огромный ассортимент щитов управления системами вентилирования. Вследствие этого нет никаких трудностей в выборе подходящего именно вам по набору функций и комплектации прибора. В то же время, каждый пульт управления вентиляцией предполагает наличие стандартного набора комплектующих:

• Частотного преобразователя.
• Контроллера.
• Рубильника.
• Пускателя.
• Выключателя.
• Контактора.
• Защитного элемента.
• Реле.
• Светового индикатора.

Разновидности моделей и модификаций

Рынок электротоваров представляет шкафы и щиты для работы с вентиляционными системами в широком ассортименте.

Все модели можно условно разделить на несколько категорий:

• Аппаратура управления системами проветривания и удаления дыма (рис. 1). Эти устройства автоматически удаляют последствия задымления, управляют датчиками климат-контроля и другими аналогичными приборами. Преобразование токов осуществляется с помощью трансформатора, а для аварийных отключений предусмотрены специальные кнопки. Основная функция заключается в контроле уровня температуры и степени задымленности.
• Щиты управления. Контролируют подачу питания и работу приточных вентиляционных систем (рис. 2). Данные устройства отличаются большим набором функций и могут эксплуатироваться совместно с подвесными и напольными установками. Они применяются в водяном охлаждении, системах защиты от перегрева, вызванного работой электроустановок, и фреоновом охлаждении. В эту же группу входят щиты управления приточной вентиляцией с водяным калорифером.
• Следующая группа щитов управляет питанием и работой приточно-вытяжной вентиляции (рис. 3). В данную систему входит рекуператор, уравновешивающий температуру входящих и выходящих воздушных потоков. Существуют модели на основе гликоля, где используется антифриз и другие незамерзающие жидкости, циркулирующие в замкнутом контуре теплообменника. Все устройство выполнено в виде свободно-программируемого контроллера, в котором установлены температурные датчики, заслонки, разделяющие уличную и внутреннюю часть, защита от образования конденсата. В конструкцию с нагревателем входят циркуляционные насосы, блокировки от слишком низких и высоких температур, другая аппаратура на случаи аварийных ситуаций.
• Устройство с использованием пластинчатого рекуператора. Используется как щит управления приточной вентиляции и легко настраивается на любой режим. Конструкция рекуператора выполнена в виде квадратной или прямоугольной коробки, оборудованной четырьмя патрубками. Они расположены по два на противоположных концах корпуса. К ним подсоединяются воздуховоды, работающие на приток и вытяжку. Материалом корпуса служит оцинкованная сталь или алюминий. Внутри установлен блок в форме куба, состоящий из множества тонких стальных или пластиковых пластин. Между ними установлены зазоры до 2-4 мм. Данная конструкция служит теплообменником, передающим тепло между свежим и отработанным воздухом.

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.

Схема шкафов управления вентиляцией

Широчайший выбор шкафов управления приточно-вытяжной и приточной вентиляцией позволяет подобрать оптимальный вариант под любые типы и сочетания оборудования.

схема блока управления приточной вентиляцией с водяным обогревом

Стандартная схема шкафа управления вентиляцией включает:

• преобразователь частоты;
• микропроцессорный контроллер;
• пускатели, рубильники;
• автоматические выключатели;
• контакторы;
• защитные механизмы;
• реле;
• световые индикаторы режимов.

схема блока управления приточно-вытяжной вентиляции с водяным обогревом

Преобразователи частоты необходимы для изменения скорости вращения лопастей вентилятора и асинхронного двигателя, запускают механизмы без рывков, обеспечивая более благоприятный режим работы. Регулировка частот обеспечивает контроль над скоростью как в ручном, так и в автоматическом режиме, предупреждает перегрузки двигателя. Уменьшая затраты на электроэнергию, и повышая безопасность системы, продлевая срок эксплуатации.

Одним из важных элементов схемы управления шкафом вентиляции является контроллер.

Типы контроллеров:

• дискретный;
• аналоговый.

Модели, представленные на российском рынке, содержат меню программирования на русском языке. Возможности котроллера достаточны для решения любых проблем, возникающих при эксплуатации вентиляционных систем. Наиболее практичны контроллеры свободного программирования, которые позволяют организовать управление системой вентиляции любой схемы.

Надежная и несложная схема шкафа управления вентиляцией позволяет не проводить его сервисное и техническое обслуживание. Один раз в 6 месяцев проверяется целостность кабелей и изоляции, состояние заземления. Кроме этого необходимо придерживаться правил эксплуатации оборудования.

Щит прост и удобен в использовании, он производится из современных и качественных материалов. Индикация обеспечивается светодиодами, горящими равномерно и ярко.

Правила размещения шкафов управления вентиляции

схема блока управления приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла

Шкафы управления вентиляцией рассчитаны на непрерывную работу, выдерживают диапазон температур -10…+55 градусов Цельсия.

Шкафы для управления приточной вентиляцией производятся в металлических или пластиковых корпусах.

Закрытый металлический корпус обладает степенью защиты IP31, пластиковый – IP45.

Шкаф для управления приточно-вытяжной вентиляцией запитывается от 220 или 380 Вольт с обязательным заземлением и частотой тока в сети 50 Гц.

Управляющие приточной вентиляцией шкафы монтируются только в помещении, вдали от источников влаги, пыли, тепла и активных химических веществ.

Запрещено использовать шкаф управления вентиляцией при повышенной влажности, намокании, облучении прямыми лучами солнца, радио- или магнитных помехах.

Оптимальное место для размещения шкафа – это электрощитовая или диспетчерская.

Видеоролик об электромонтаже шкафа управления:

Цена на щиты автоматики для систем вентиляции

МодельОпцииУправляющий контроллерЦена в руб. с НДС

Блок управления системой вентиляции ТК позволяет управлять работой приточного и приточно-вытяжного вентиляционного оборудования из произвольного места здания, а также удаленно по Ethernet, GSM, Modbus, LON и сети интернет с использованием стандартного браузера.

Шкафы для управления вентиляцией, Автоматика для вентиляции Теплоконтроль ТК (блок управления, щит) полностью совместимы с оборудованием любого производителя: Ventus VTS, Korf, NED, SHUFT, Lessar, Lufberg, Systemair, Remak, Vertro, Vents, Арктос и др.

Исполнение:

• С выносным проводным пультом управления или со встроенной панелью управления расположенном на щите
• В пластиковом или металлическом корпусе

Что входит в комплект поставки шкафа управления системой вентиляции

• Шкаф автоматики для вентиляции
• Паспорт
• Электрические схемы
• Инструкция по ПНР
• Техническая документация

Может иметь название ЩУВ

В зависимости от модификаций, бывают:

ЩУВ-1, ЩУВ-2, ЩУВ-3, ЩУВ-4, ЩУВ-5, ШАУ, БАУ и др.

Применение:

Щиты управления и автоматики вентиляцией позволяют управлять любым вентиляционным оборудованием с вентиляторами и их резервами, фильтрацией, нагревом, охлаждением, гликолевым контуром, рекуперацией тепла, камерами смешивания, регенерацией, увлажнением и осушением воздуха.

Управление контроллером происходит c экрана контроллера либо с удобной в пользовании панели оператора на русском и английском языках.

Интерфейс пользователя очень понятен и удобен, так как отображение на экране всех функций описаны понятными для любого человека словами, а не зашифрованными кодами.

Существует возможность запуска оборудования с обычной кнопки (внешний запуск), при этом работа будет осуществляться по заранее заданным параметрам.

«Список аварий» позволяет увидеть причину аварии оборудования по времени её срабатывания на русском и английском языке.

Конфигурирование и расключение щита автоматики:

Наши щиты автоматики имеют готовые «аппликации» для работы с оборудованием, что позволяет осуществить запуск правильно «расключенного» по схеме щита в 5-10 минут.

Схемы и инструкции для «расключения» датчиков поставляются в комплекте, а также по запросу у наших продавцов-консультантов.

Рекомендации по сборке ШУВ

Монтажом и тестированием ЩУВ должны заниматься специалисты, имеющие соответствующую квалификацию, самостоятельно монтировать и подключать элементы внутри щита или шкафа не только не рекомендуется, но и запрещено.

Корпуса не изготавливают своими руками, а приобретают в готовом виде или заказывают с учетом специфики вентиляционной системы. Вместе с корпусом поставляется комплект устройств: рубильники, контроллеры, блоки питания, выключатели, элементы защиты и провода.

Нередко встречается и такое, что набор приборов и деталей укомплектован не в полной мере – не хватает проводов или автоматических выключателей. При доборе запчастей необходимо сохранить соответствие технических характеристик (например, сечение проводов или силу тока автомата).

Комплект элементов ЩУВ сопровождается схемой, по которой производится сборка. Любые отступления от схемы могут вести за собой неправильную эксплуатацию или поломку техники

Перед заказом необходимо составить список всех устройств, которые входят в вентиляционную систему, а также высказать пожелания относительно переключения режимов работы, вида контроллера, наличия тех или иных датчиков. В некоторых ЩУВ вместо контроллеров устанавливают реле.

Примером ЩУВ может служить образец со следующим техническим характеристиками:

• ном. частота – 50 Гц;
• напряжение – 380 В;
• напряжение подключенного вентилятора – 220 В;
• мощность двигателя – 22 кВт;
• уровень защиты – IP65;
• размеры – 400х800х180 мм;
• срок эксплуатации – 10 лет.

Готовые модели промаркированы условными обозначениями, где содержится информация о модификации и ее типоразмере, степени защиты, виде климатического исполнения, номере ТУ или ГОСТ. В последнем случае производители ориентируются на ГОСТ 14254 и ГОСТ 15150.

Преимущества профессионального монтажа

По правилам, установкой и техобслуживанием вентиляционных систем, а также ЩУВ должны заниматься специалисты с инженерным образованием. Они же несут полную ответственность за неправильный выбор, установку, подключение приборов, а также за содержание технических устройств в ненадлежащем или аварийном состоянии.

Чтобы правильно определиться с наполнением щита или шкафа, монтажники делают полный мониторинг вентиляционной сети.

Затем необходимо произвести следующие действия:

• проанализировать нагрузку;
• выбрать оптимальную схему;
• определиться с режимами работы приборов с целью увеличения КПД;
• подобрать оборудование.

Сама сборка занимает немного времени: все приборы поочередно монтируют в несколько рядов, провода аккуратно присоединяют к клеммникам и укладывают вдоль линий организованными пучками, затем выводят наружу.

Один из вариантов подключения, где NK1 и NK2 – нагревательные устройства канального типа; М1 – 3-фазный вентилятор; А, В, С – подключение сети, N – нейтраль, РЕ – земля; Q – защитный термостат от перегрева; Y – термостат защиты от воспламенения

Профессиональные монтажники имеют опыт установки и эксплуатации ЩУВ, поэтому вряд ли ошибутся с выбором модели и нюансами присоединения приборов. К тому же они хорошо разбираются в схемах систем вентилирования квартир и загородных домов и могут быстро определить наличие в чертеже ошибки.

Если вовремя не сообразить и подключить приборы по неграмотно составленной схеме – а такое тоже бывает – можно создать аварийную ситуацию.

Продажей и реализацией щитов и шкафов занимается множество фирм, которые производят или продают вентиляционное, холодильное и отопительное оборудование. Например, в Москве это можно сделать в компаниях «Руклимат», «Ровен», «АВ-автоматика», «Галвент» и др.

Советы профессионалов

Эффективность и безаварийность дальнейшей работы вентиляционной установки или вытяжки во многом зависят от правильности выбора шкафа управления. Поэтому приобретение столь важного и технически сложного агрегата лучше доверить профессионалам. Перед покупкой шкафа мастер осуществит полный мониторинг всех узлов вентиляционной системы и определится с наполнением шкафа. После выбора комплектации специалист произведёт тестирование установки и определит максимально возможную нагрузку на тот или иной прибор и на сеть в целом. На основании полученных данных мастер подберет оптимальную схему подключения, определится с режимом работы всех устройств с целью увеличения их коэффициента полезного действия, и лишь после этого конкретно укажет на нужное оборудование.

При самостоятельном выборе оборудования необходимо ориентироваться на силу тока в цепи, мощность агрегатов и размер сечения проводов. Это обусловлено тем, что в случае несоответствия провода и силы тока возникает сильный перегрев клемм и контактов, что может привести к поломке и даже воспламенению оборудования. Приобретая и подключая шкаф самостоятельно, нужно помнить, что на каждый квадратный миллиметр медного провода не должно приходиться более 10 ампер, а смыкание клемм, одна из которых сделана из меди, а вторая из алюминия – недопустимо. Это может привести к гальваническому эффекту и ослабит контакт.

Шкафы управления для вентиляции являются неотъемлемым звеном крупных вентиляционных систем. Они позволяют сосредоточить управление разными устройствами сети в одном месте, делают регулировку и контроль над установкой более эффективными.

О том, как монтировать простой шкаф управления вентиляцией, смотрите в следующем видео.