Особенности и назначение шкафов управления вентиляцией

Шкаф управления вентиляцией является важной составляющей крупных вентиляционных систем и позволяет объединить множество разнообразных технических приспособлений в единый блок управления и контроля.

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.

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.

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.

Установка шкафов управления для вентиляции должна производиться только мастером электромонтажных работ, имеющим соответствующий допуск, и хорошо знакомым с устройством контрольно-измерительных приборов и автоматики. Сделать щит или пульт управления своими руками вряд ли получится. Установки приобретают в готовом виде и устанавливают согласно противопожарным нормативам. Шкаф располагают в вертикальном положении на полу либо подвешивают на стену таким образом, чтобы человек смог без труда получить доступ к датчикам и переключателям. Высота щита или стенда должна быть не менее метра.

Комплект деталей вентиляционного шкафа обязательно имеет сопроводительную документацию с подробной схемой сборки, любое отступление от которой грозит серьёзными неприятностями. Сам процесс монтажа занимает не так много времени. Все элементы соединяют в необходимой очерёдности, подсоединяя провода к клеммам и укладывая их между линий. Важным условием правильного подключения является аккуратное обращение с проводами, спутывать и перегибать которые категорически запрещено. Обычно из проводов формируют аккуратные пучки, затем их перевязывают и выводят наружу. После чего опытный электрик соединяет провода датчиков, контроллеров и переключателей со своими приборами и производит пробный запуск системы.

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.

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