Способы автоматического управления в системах кондиционирования воздуха. Функциональная схема автоматизации кондиционера

Способы автоматического управления в системах кондиционирования воздуха | RuAut

Автоматизация прямоточных систем кондиционирования воздуха

В прямоточных системах кондиционирования воздуха датчики температуры, по которым осуществляется поддержание температуры, устанавливаются непосредственно в обслуживаемом помещении. Показатель влажности может поддерживаться, оперируя значением влажности воздуха в помещении (прямое регулирование) или же косвенным способом, оперируя значением температуры точки росы воздуха, измеряемой после камеры орошения.

При косвенном способе регулирования влажности по температуре точки росы необходимо в линию обработки воздуха устанавливать 2 воздухонагревателя. В этом случае воздух в камере орошения нагревается до значений, близких к температуре точки росы приточного потока воздуха. Температурный датчик, смонтированный после камеры орошения, регулирует мощность работы первого воздухонагревателя таким образом, чтобы температура потока воздуха после камеры орошения стала стабильной в области точки росы. Воздухонагреватель второго подогрева, расположенный следом за камерой орошения, подогревает приточный поток воздуха до заданной в системе температуры. Таким способом, с помощью температурных регуляторов и без датчиков влажности происходит косвенное регулирование влажности приточного потока воздуха.

Помимо прямого и косвенного способов регулирования влажности воздуха существует и комбинированный, при котором сочетают оба описанных выше способа. Этот метод используется в системах кондиционирования воздуха с наличием обводного канала вокруг камеры орошения, его также называют методом оптимальных режимов.

прямоточная система кондиционирования

ВН – воздухонагреватель, ОК – камера орошения; ПВ – приточный вентилятор; ВВ – вытяжной вентилятор; ОП – обслуживаемое помещение.

Автоматизация систем кондиционирования с рециркуляцией воздуха

В системах кондиционирования с рециркуляцией воздуха часть воздуха, удаляемого из обслуживаемого помещения, смешивается с приточным воздухом в камере смешения для снижения потерь тепла или холода. Значение температуры смешанного воздуха вычисляется по температуре наружного и удаляемого воздуха с учетом их количества. .

Количество приточного и смешанного воздуха регулируется открытием и закрытием 3-х воздушных заслонок: приточной, рециркуляционной и вытяжной. Причем приточная и вытяжная заслонки должны работать синфазно, а рециркуляционная в противофазе относительно 2-х других. Степень рециркуляции может быть установлена в диапазоне значений от 0% до 100% в зависимости от положения заслонок. Например, если полностью открыть приточную и вытяжную заслонки, и закрыть рециркуляционную, то степень рециркуляции будет равна 0%, а система кондиционирования в этом случае будет работать подобно прямоточной. Если же наоборот, открыть целиком рециркуляционную заслонку, а приточную и вытяжную перекрыть, то степень рециркуляции такой системы кондиционирования примет значение 100%

система кондиционирования с рециркуляцией воздуха

ВН – воздухонагреватель, ОК – камера орошения; ПВ – приточный вентилятор; ВВ – вытяжной вентилятор; ОП – обслуживаемое помещение; КС – камера смешения.

Автоматизация систем кондиционирования с рекуперацией тепла

Системы кондиционирования с рециркуляцией воздуха, безусловно, более экономичны, по сравнению с прямоточными, но несмотря на энергосбережение, они имеют ряд ограничений, которые связаны с санитарно-гигиеническими требованиями. Например, рециркуляция недопустима в случаях ассимилирования в воздухе вредных паров, табачного дыма и других различных испарений. В таких случаях целесообразно будет применять в составе систем кондиционирования рекуперативные или регенеративные теплообменники.

Стоит отметить, что абсолютное разделение встречных воздушных потоков возможно только при использовании рекуперативных теплообменников. В регенеративных теплообменниках присутствует незначительная степень рециркуляции.

система кондиционирования с с рекуперацией тепла

ВН – воздухонагреватель, ОК – камера орошения; ПВ – приточный вентилятор; ВВ – вытяжной вентилятор; ОП – обслуживаемое помещение; Т - теплообменник.

В системах кондиционирования воздуха с использованием регенеративных теплообменников осуществляется регулирование скорости вращения ротора, которая зависит от значения температуры наружного воздуха. Например, при понижении температуры наружного воздуха скорость вращения теплообменника увеличивается.

В системах кондиционирования с рекуператором, для предотвращения его загрязненения, влекущего за собой неисправность работы всей системы, требуется установка фильтров в приточном и вытяжном воздушных каналах.

Автоматизация однозональных сплит-систем

Для кондиционирования жилых и офисных относительно небольших по объему помещений широкое распространение получили локальные однозональные установки или, как их еще называют, сплит-системы. Сплит-системы от других систем кондиционирования воздуха отличают следующие особенности:

Работа установки возможна при температуре наружного воздуха не ниже минус 10 градусов Цельсия, что ограничивает использование сплит-системы в зимний период времени года;
Отсутствие в сплит-системе блоков увлажнения;
Наличие единого теплообменника внутреннего блока для охлаждения и подогрева воздуха;
Двухпозиционное регулирование производительности сплит-системы за счет запуска и останова компрессора или же путем изменения количества хладагента, который подается в теплообменник;
Отсутствие обводных каналов для байпасирования воздуха;
Уставка температуры по которой осуществляется регулирование изменяется пользователем непосредственно из обслуживаемого помещения;
Температура в помещении поддерживается в режиме нагрева (при температуре хладагента 40-45 градусов) и режиме охлаждения (при температуре хладагента 5-7 градусов).

ruaut.ru

Система автоматического кондиционирования воздуха - конструкция и принцип функционирования

Автоматический усилитель и электромоторы смесительной и раздаточной заслонок объединены между собой в небольшую локальную сеть посредством линий питания и обмена данными. Сеть имеет шинную топологию (см. иллюстрации Схема организации локальной сети управления системы автоматического кондиционирования воздуха и Функциональная схема элементов управления локальной сети), замыкание сети осуществляется по контуру заземления электромоторов.

Адресная информация, команды управления функционированием заслонок и сообщения контроля ошибок передаются по сетевой шине в виде пакетов обмена данными.

Встроенные в электромоторы привода обеих заслонок локальные блоки управления осуществляют следующие функции:

Распознание адресной информации;
Дешифровка данных об углах открывания заслонок;
Обмен данными;
Принятие решения о запуске и остановке привода;
Контроль угла открывания заслонки;
Сравнительный анализ входящих команд;
Принятие решения.

На основании анализа поступающих от соответствующих информационных датчиков данных автоматический усилитель определяет необходимые углы открывания управляющих заслонок и выдает команды локальным блокам управления (LCU) приводных электромоторов (см. иллюстрацию Общая схема организации управления функционированием системы автоматического кондиционирования воздуха).

Блоки управления распознают адресованные им команды и путем сравнивания входящих данных с данными от датчиков положения своих заслонок осуществляют соответствующую корректировку положения последних, регулируя тем самым температурные параметры (HOT/COLD) и направление раздачи (DEFROST/VENT) подаваемого в салон автомобиля воздушного потока (см. иллюстрацию Принцип функционирования системы автоматического управления).

Принцип организации управления системы автоматического К/В представлен на следующих иллюстрациях:

Функциональная схема организации вентиляции/ отопления/ кондиционирования салона
Схема положений управляющих заслонок в зависимости от выбора режимов функционирования систем
Варианты направлений раздачи воздушного потока
Режим подачи воздуха на лицевой уровень
Режим подачи воздуха на лицевой уровень и в ножные колодцы
Режим подачи воздуха в ножные колодцы
Режим подачи воздуха в ножные колодцы и на обдув стекла
Режим обдува стекла с целью удаления конденсата

Выбор скоростного режима вентилятора производится на основании значения заданной к поддержанию температуры, показаний датчиков температуры окружающей среды, температуры в салоне автомобиля, температуры входящего потока и солнечного излучения, а также данных о текущем положении смесительной заслонки. При холодном двигателе активация вентилятора производится с определенной задержкой, позволяющей избежать подачи в салон охлажденного воздуха.

Автоматическое управление положением впускной заслонки производится на основании значения заданной к поддержанию температуры, показаний датчиков температуры окружающей среды, температуры в салоне автомобиля, температуры входящего потока и солнечного излучения, а также данных о состоянии компрессора (включен/выключен).

К числу параметров, определяющих положение выпускной заслонки относятся значение заданной к поддержанию температуры, а также показания датчиков температуры окружающей среды, температуры в салоне автомобиля, температуры входящего потока и солнечного излучения.

Контроль функционирования магнитной муфты сцепления компрессора осуществляет модуль управления двигателем (ECM) на основании информации о положении дроссельной заслонки и данных, поступающих от автоматического усилителя системы климат-контроля.

В состав автоматического усилителя входит контур самодиагностики , обеспечивающий непрерывный мониторинг состояния и исправности функционирования подконтрольных компонентов системы и выдачу информации о выявленных нарушениях.

Общая схема организации управления функционированием системы автоматического кондиционирования воздуха

Принцип функционирования системы автоматического управления

Функциональная схема организации вентиляции/ отопления/ кондиционирования салона

Варианты направлений раздачи воздушного потока

Режим подачи воздуха на лицевой уровень

Режим подачи воздуха на лицевой уровень и в ножные колодцы

Режим подачи воздуха в ножные колодцы

Режим подачи воздуха в ножные колодцы и на обдув стекла

Режим обдува стекла с целью удаления конденсата

carmanz.com

3.4.2 Система автоматического управления (сау) кондиционера

По требованию заказчика кондиционеры комплектуются приборами автоматики и управления, обеспечивающими его работу по заданным циклам и параметрам.

Система автоматизации и управления предусматривает следующие возможности:

– обеспечение воздухозабора (атмосферного или смешанного рециркуляционного). Осуществляется через управление соответствующим клапаном с помощью электропривода;

– поддержание постоянной температуры приточного воздуха. Температура контролируется по датчику, устанавливаемому обычно в воздуховоде на выходе;

– защита водяного воздухонагревателя от замораживания. Производится по температуре обратной воды и по температуре воздуха.

– защита электрокалорифера от перегрева. Защита осуществляется с помощью термореле аварийного перегрева. Для обеспечения электропожарной безопасности предусмотрена защита от перегрузки (К.З.), перегрева и блокировка при остановке электродвигателя вентилятора;

– регулирование воздухоохлаждения. Воздухоохладитель комплектуется трёхходовым клапаном, управление которым осуществляется контроллером;

– индикация запылённости воздушного фильтра. При увеличении запылённости воздушного фильтра происходит изменение разности давления по обе стороны фильтра, вследствие чего срабатывает датчик-реле перепада давления фильтра, зажигается индикатор «Фильтр», как правило, без остановки работы системы;

– индикация остановки или неисправности вентилятора. При остановке или неисправности вентилятора (обрыв ремня и т.д.) происходит изменение разности давления, вследствие чего срабатывает датчик-реле давления вентилятора, выключается индикатор «Вентилятор», зажигается индикатор «Авария» и отключается кондиционер;

– защита от коротких замыканий и перегрузок в электрических цепях. Защита реализована стандартным образом с помощью автоматических выключателей и тепловых реле магнитных пускателей.

3.4.3 Элементы сау

Система автоматического управления имеет следующую структуру:

– шкаф САУ (ШСАУ) осуществляет управление работой блоков кондиционера в заданном режиме: производит приём и обработку сигналов, поступающих от контрольных датчиков и выдачу соответствующих команд исполнительным механизмам. Конструктивно выполнен в виде настенного шкафа, на двери которого установлены органы управления и индикаторы, а через верхнюю стенку осуществляется подвод электрокабелей;

– группа датчиков осуществляет постоянный контроль за параметрами обрабатываемого воздуха и теплоносителей, циркулирующих по системам кондиционера, и выдачу информации для ШСАУ;

– группа исполнительных механизмов (электроприводы, клапаны, насосы, вентиляторы) по команде ШСАУ открывает и закрывает воздушные клапаны кондиционера, регулирует подачу и расход воды в блоках кондиционера, обеспечивает её циркуляцию, создаёт и направляет воздушный поток.

На рисунке 19 представлена функциональная схема САУ ККП-М.

Рисунок 19 – Функциональная схема САУ ККП-М

На рисунке 20 представлена система охлаждения с помощью крышных кондиционеров.

Рисунок 20 – Схема охлаждения шкафов с электрооборудованием с применением крышных кондиционеров «Веза»

На рисунке 21 Представлена электрическая схема с применением крышных кондиционеров «Веза»

Рисунок 21 – Электрическая схема системы охлаждения с применением крышных кондиционеров «Веза»

studfiles.net

9. Автоматизация систем кондиционирования воздуха | Фенкойлы, фанкойлы

Кондиционером можно управлять либо непосредственно с панели управления, расположенной на корпусе внутреннего блока, либо с помощью дистанционного, как правило, инфракрасного пульта управления

С пульта можно установить следующие режимы работы:

■ обогрев, охлаждение, вентиляция, осушение воздуха;

■ один из нескольких (как правило, трех) скоростных режимов вентилятора;

■ автоматическое регулирование положения жалюзи (воздухораспределительной решетки), изменяющего направление воздушного потока;

■ автоматическое поддержание заданной с пульта температуры помещения.

Автоматизация системы кондиционирования определяется функциями управления, реализованными в каждом из ее блоков, что позволяет говорить о многовариантности решения задач управления.

Наружный компрессорно-конденсаторный блок управляется микропроцессорным модулем. Подключенные к нему реле защиты по низкому и высокому давлению и тепловое реле для вентилятора охлаждения конденсатора обеспечивают ему надежную защиту при работе системы.

Чиллеры оснащаются комплексной системой автоматики, облегчающей реализацию всех функций этого довольно сложного и функционально насыщенного оборудования в полной мере.

Многие модификации чиллеров имеют четырехходовой клапан, позволяющий инвертировать холодильный цикл и осуществлять его работу не только в режиме охлаждения, но и в режиме функционирования теплового насоса.

Автоматика крышного кондиционера обычно включает в себя стандартные электрические компоненты: автоматические выключатели сети и вспомогательной цепи, а также пусковые устройства компрессоров, нагревателей и вентиляторов.

Крышные кондиционеры, как правило, оборудуются микропроцессорной системой управления, важными элементами которой являются регулятор температуры обработанного воздуха, реле задержки и средства защиты компрессоров, система диагностики, порт подключения дистанционного управления.

При секционной сборке центрального кондиционера автоматика монтируется по специальному проекту из отдельных элементов.

Предусматриваются контуры регулирования температуры и влажности приточного или внутреннего воздуха помещения, включающие в себя датчики, контроллеры и исполнительные механизмы. Применяются контроллеры как свободно программируемые, так и с жестко заданной программой. В любом случае имеется доступ к изменению уставок, например, заданной температуры в помещении.

Система управления кондиционером позволяет автоматически или вручную управлять работой отдельных аппаратов в зависимости от температуры наружного воздуха, переходя на зимний или летний режимы.

Одновременно обеспечивается контроль за состоянием загрязненности фильтров и работой вентиляторов — по перепаду давления на дифманометрах, присоединенных к штуцерам до и после указанных устройств.

9. Автоматизация систем кондиционирования воздуха Функциональная схема системы автоматического регулирования на примере автоматики чиллера Микропроцессорный модуль типа CLIV-DIN в качестве основной функции обеспечивает поддержание заданной температуры теплоносителя (например, воды) на входе в чиллер (датчик ТЕ1). Это достигается интенсивностью работы компрессора(т. е. частотой его включения и варьированием времени непрерывной работы).

Предусмотрена защита от замерзания теплоносителя по сигналу от датчика температуры на выходе из чиллера (ТЕ2), а также тепловая защита вентилятора (реле RTV) и компрессора (реле RTC). Фреоновый контур защищен по низкому (реле SP2) и высокому (реле SP1) давлению. При срабатывании защиты чиллер автоматически отключается и может быть запущен вновь после устранения неполадок. Микропроцессорный модуль управления диагностирует чиллер с целью определения характера возникшей аварийной ситуации, что упрощает её устранение.

Обозначения::

С компрессор;

ВС конденсатор;

EV испаритель;

VC вентилятор конденсатора

Posted in Современное кондиционирование

fenkoil.ru

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ

ЦЕНТРАЛЬНОГО КОНДИЦИОНЕРА

Пример функциональной схемы автоматизации центрального кондиционера представлен на рис. 8.1.

Зимой наружный воздух, пройдя входную заслонку, после очистки в секции фильтрации поступает на теплообменник первой ступени, где нагревается до заданной температуры (например, 13 °С). Она измеряется датчиком, подключенным к входу Хil. Затем воздух увлажняется в камере орошения. Насос этой камеры получает команду на включение через релейный выход щита управления. Увлажненный и нагретый до заданной температуры воздух поступает на теплообменник второй ступени, где нагревается до величины, установленной регулятором температуры. Установка этой температуры варьируется в зависимости от температуры наружного воздуха (датчик на входе Хi7). Реальная температура приточного воздуха измеряется датчиком, подключенным к входу Хi2 регулятора.

Летом первый подогрев не работает, а также ввиду высокой влажности не используется камера орошения. Поддержание требуемой влажности в режиме осушения обеспечивается последовательным охлаждением и нагревом (в теплообменнике второй ступени).

Рис. 8.1. Функциональная схема автоматизации центрального кондиционера

Требуемая температура после охладителя поддерживается по датчику температуры, подключенному к входу Xi1 регулятора, а температура приточного воздуха - по датчику, подключенному к входу Хi2.

Помимо регулятора в щите установлена релейная автоматика, обеспечивающая защиту от замораживания по термостату В2 и согласованность в работе воздушной заслонки М1 и вентилятора lst.

Дифманометр на фильтре сигнализирует о его засорении; сигнализация предусмотрена также при срабатывании системы защиты от замораживания. Оба вида сигнализации - световые.

Для обеспечения работы охладителя предусмотрено подключение чиллера, в котором имеется защита от замерзания по сигналам от датчика температуры на выходе из чиллера и тепловая защита компрессора. Фреоновый контур защищен по низкому и высокому давлению. При срабатывании защиты чиллер автоматически отключается и может быть запущен после устранения неполадок.

Список литературы

1. Ананьев В.А. и др. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика: учебное пособие. - М.: Евроклимат; изд-во «Арина». - 2000. - 416 с.

2. Вайнштейн В.Д., Канторович В.И. Низкотемпературные холодильные установки. - М.: Пищевая промышленность, 1977. - 264 с.

3. Зеликовский И.Х., Каплан Л.Г. Малые холодильные машины и установки: справочник. - М.: Агропромиздат, 1989. - 672 с.

4. Курылев Е.С. и др. Холодильные установки: учебник. - СПб.: Политехника, 2002. - 576 с.

5. Теплообменные аппараты, приборы автоматизации и испытания холодильных машин / Под ред. А.В. Быкова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 284 с.

6. Ужанский В.С. Автоматизация холодильных машин и установок. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 304 с.

7. Холодильные машины: учебник / Под ред. Л.С. Тимофеевского. - СПб.: Политехника, 1997. - 992 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………...3

1. Основы автоматизации холодильных установок……………………………….4

1.1. Системы автоматизации…………………………………………………….4

1.2. Классификация автоматических регуляторов……………………………..7

1.3. Характеристики элементов систем автоматизации………………………10

2. Основная задача автоматизации и способы ее решения………………….…...12

2.1. Статическая характеристика холодильной установки…………………..12

2.2. Способы решения основной задачи автоматизации……………………..14

3. Изменение холодопроизводительности компрессоров……………………….17

3.1. Поршневые компрессоры………………………………………………….17

3.2. Винтовые компрессоры………………………………………………........35

3.3. Центробежные компрессоры………………………………………………39

4. Основные схемы поддержания температуры в объектах охлаждения…..…...41

4.1. Один объект охлаждения…………………………………………………..41

4.2. Несколько объектов при непосредственном охлаждении……………….55

4.3. Несколько объектов при рассольном охлаждении………………….........57

5. Автоматическое питание испарителей жидким хладагентом………………...59

5.1. Классификация и основные свойства испарителей……………………...60

5.2. Показатели заполнения испарителей……………………………………..62

5.3. Основные способы питания испарителей………………………………...66

6. Автоматизация конденсаторов…………………………………………….……75

6.1. Конденсаторы с водяным охлаждением………………………………….76

6.2. Конденсаторы с воздушным охлаждением……………………………….84

7. Защита холодильных машин и установок от опасных режимов……………..89

7.1. Способы защиты……………………………………………………………89

7.2. Построение систем защиты………………………………………………..91

7.3. Состав САЗ…………………………………………………………….........95

8. Автоматизация систем кондиционирования воздуха………………………....98

8.1. Автоматизация секций кондиционеров…………………………………..98

8.2. Автоматизация агрегатов и систем………………………………………101

8.3. Функциональная схема автоматизации центрального

кондиционера…………………………………………………………………..103

Список литературы………………………………………………………………..105

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

Столетов Виктор Михайлович

4-i-5.ru