Щит управления вентиляцией (ЩУВ)

Существует немало объектов, особенно в производственной сфере, где по условиям эксплуатации требуется обязательное устройство вентиляционных систем. Однако, такие устройства не могут работать сами по себе, для нормального функционирования им необходима аппаратура управления. Эту задачу позволяет успешно решить шкаф или щит управления вентиляцией. Он может использоваться с любым вентиляционным оборудованием. В состав щита входят различные компоненты, соединенные вместе в блоке контроля и управления.

Для чего нужен ЩУВ, где используется

Небольшие бытовые системы вентиляции, используемые в многоэтажных домах и частном секторе, не требуют каких-либо дополнительных приборов. Они управляются дистанционно, с помощью пульта, или вручную.

В отличие от бытовых, промышленные системы отличаются значительно большей протяженностью сетей. Многие функциональные устройства, в первую очередь, вентиляторы изначально устанавливаются в труднодоступные места. В связи с ограниченным доступом, управление осуществляется с помощью блока, оборудованного целым набором специальной аппаратуры.

Современный щит управления вентиляцией ЩУВ изготавливается в виде панели, на которой располагаются регулировочные индикаторные приборы, а также в форме металлических шкафов, закрепляемых к стене или устанавливаемых на полу. Внутреннее пространство с находящейся здесь аппаратурой, защищено распашными дверцами. Чтобы ограничить доступ посторонних лиц, они закрываются на замок.

Основные задачи, которые решает щит управления вентиляцией заключаются в следующем:

Контроль над аппаратурой, приборами и оборудованием, находящимся в составе вентиляционных систем.
Защита подконтрольных устройств при возникновении аварийных ситуаций, вызванных перегревом, неправильным монтажом и подключением, короткими замыканиями.
Регулировочные функции установка требуемых параметров производительность и мощности оборудования.
Возможность запрограммировать отдельные узлы и агрегаты или всю систему на определенный срок, от 1 дня до 1 месяца.
Контрольные и регулировочные процессы щита управления вентиляцией значительно облегчаются за счет установленной индикации.
В каждом из помещений может поддерживаться собственная температура, которая может быть изменена в нужный момент.
Контролируются воздушные фильтры, степень их загрязнения, а также состояние внутренних стенок воздуховодов.
Контроль над работой сезонного оборудования, которое подвергается негативным воздействиям из-за резких перепадов температуры наружного воздуха.

Щит управления системой вентиляции, установленный на объекте, позволяет, находясь на одном месте, постоянно отслеживать рабочие процессы и состояние всего оборудования. В случае поломки или остановки некоторых устройств, своевременно обнаруживать их и устранять.

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.

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.

Выбор места расположения

Шкаф и щит автоматики и управления вентиляционными системами подключается по стандартным схемам, которые определяются ГОСТ Р51321-1. Для установки данного оборудования используются щитовые комнаты, а при их отсутствии коридоры и подсобные помещения.

Если позволяют технические условия, установка вентиляционных и противопожарных контрольных блоков, осуществляется в общем шкафу. Он располагается в диспетчерской, что дает возможность быстрого доступа к аппаратуре управления противодымной вентиляцией и скорейшего принятия мер при авариях и неполадках системы.

Правила размещения щитов и шкафов:

Большое значение для устойчивой работы щитов имеет соблюдение установленного температурного режима. Установлен определенный интервал от минус 10 до плюс 55 градусов. Выход за пределы может привести к сбоям и нарушениям в работе системы.
Вся аппаратура и оборудование, обеспечивающие работу вентиляционных систем, помещаются внутрь металлического или пластикового щита. Степень внутренней защиты должна быть не ниже класса IP45. Такая защищенность предотвращает попадание внутрь мелких твердых предметов, и воды.
Работа устройства происходит при напряжении в диапазоне 220-380 В и частоте тока 50 Гц.
Установка щитов управления осуществляется в помещениях с нормальной влажностью воздуха. Здесь не должно быть источников пыли и тепла, исключено воздействие любых агрессивных веществ.
Для установки шкафов и щитов запрещается использовать места с радиопомехами, магнитным и радиационным излучением, с прямым воздействием солнечных лучей. Нарушение этого правила может привести к некорректной работе приборов. По окончании монтажных работ, когда вся сборка завершена, в обязательном порядке монтируется система заземления.

Все приборы управления размещаются на общем стенде в единой плоскости. К наиболее важным узлам, обеспечивающим безопасную работу приборов, необходимо подключить световые индикаторы и параллельно соединить их с компьютером. Система автоматического управления на главных узлах обязательно дублируется ручным управлением. Наиболее удобной считается работа шкафов с дистанционным управлением, позволяющим в полном объеме контролировать все процессы. Простое и понятное устройство щита помогает быстро принять самостоятельное решение по отключению системы при поломках и авариях.

Каждый шкаф или щит управления приточно-вытяжной вентиляцией укомплектован технической документацией. В ней отображается подробная схема сборки, которая должна неукоснительно соблюдаться. Это поможет ускорить монтаж. Все приборы соединяются в определенной последовательности. Провода подключаются к клеммам, а потом укладываются между приборами. С проводниками следует обращаться аккуратно, формировать компактные пучки, избегая при этом изгибов и других деформаций. После всех подключений производятся регулировки и пробный запуск системы.

Особенности выбора

Последующая безаварийная и эффективная работа во многом зависит от выбора именно того шкафа или щита, который действительно необходим данной вентиляционной системе. Поэтому подобные устройства, укомплектованные сложной аппаратурой, рекомендуется поручать квалифицированным специалистам.

Перед началом покупки профессионалом обязательно выполняется диагностика щита управления и определятся будущая комплектность шкафа. Далее проводится тестирование установки и определение максимальной нагрузки на отдельные приборы и на всю сеть.

Если выбор и монтаж аппаратуры осуществляется самостоятельно, нужно в первую очередь ориентироваться на такие показатели как мощность узлов и агрегатов, сила тока в данной цепи, сечение проводов и кабелей, используемых для подключения. При несоответствии силы тока выбранным проводам, может произойти сильный перегрев контактов и клемм, с последующим выходом из строя и даже полным уничтожением оборудования.

При самостоятельном подключении следует помнить, что 1 мм2 провода из меди способен выдержать нагрузку не выше 10 А. Кроме того, не допускается контакт между собой изделий из медных и алюминиевых материалов, поскольку это может вызвать отрицательный гальванический эффект.