Wydział Mechaniczny Katedra Techniki Cieplnej

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wydział Mechaniczny Katedra Techniki Cieplnej"

Kacper Biernacki
7 lat temu
Przeglądów:

1 Wydział Mechaniczny Katedra Techniki Cieplnej Automatyka Chłodnicza i Klimatyzacyjna. Układy automatyki nowoczesnych central klimatyzacyjnych z odzyskiem i bez odzysku ciepła, budowa, działanie i przykłady rozwiązań. Część 1. Marta Gołębiewska SUCHiK Sem. IX

2 2007/2008 Plan prezentacji: 1. Regulacja jako proces. 2. Sterowanie jako proces. 3. Stosowanie pełnej automatyzacji urządzeń klimatyzacyjnych i wentylacyjnych. 4. Przykłady najczęściej stosowanych elementów układów automatyki central wentylacyjnych. 5. Literatura.

3 Do kaŝdej centrali dobiera się układ automatyki zabezpieczająco-sterującej. Mikroprocesorowe regulatory dbają o zapewnienie właściwych parametrów powietrza, jak równieŝ optymalizują zuŝycie energii, a zastosowanie układów zabezpieczających pracę centrali, zapewnia długą i bezawaryjną jej eksploatację. Układ automatycznego sterowania umoŝliwia zminimalizowanie zakresu bieŝącej obsługi centrali bez groźby uszkodzenia urządzenia. 1.Regulacja jest procesem, w którym na bieŝąco bada się wartość odpowiedniej wielkości fizycznej, a następnie porównuje się z wielkością teoretyczną w celu uzyskania najbardziej optymalnej. W regulatorze osiąga się to automatycznie, za pomocą wielkości sterującej elementu nastawczego wywierany jest taki wpływ na obiekt regulacji, Ŝe zostaną wysterowane oddziałujące wartości zakłócające, takie jak: wpływ pogody czy wahania temperatury i ciśnienia czynników. 2. Sterowanie nazywamy proces, w którym jedna wielkość przestawia drugą np.: termostat temperatury powietrza zewnętrznego sterujący połoŝeniem zaworu mieszającego wody. Urządzenie sterujące realizuje w tym przypadku następujące funkcje: pomiar np.: temperatury za pomocą czujnika porównanie wartości rzeczywistej z wartością zadaną wzmacnianie i ewentualne przetwarzanie sygnałów w regulatorze przestawienie elementu nastawczego np.: grzybka zaworu W urządzeniach klimatyzacyjnych wykorzystuje się podane poniŝej układy regulacji: pneumatyczne układy regulacji energię pomocniczą dla układu regulacji dostarcza spręŝone powietrze elektryczne układy regulacji energię pomocniczą dla układu regulacji dostarcza prąd elektryczny Gdzie urządzenie regulujące (regulator) moŝemy podzielić na organ pomiarowy, nastawiający i porównujący.

4 3. Stosowanie pełnej automatyzacji urządzeń klimatyzacyjnych i wentylacyjnych pozwala na: 1) Uzyskanie wysokiego komfortu przebywania w pomieszczeniach, w których nawet bez Ŝadnej integracji człowieka zawsze będą utrzymywane zadane parametry powietrza. 2) Znaczne oszczędności ekonomiczne związane z eksploatacją urządzeń. 3) Kontrolę pracy i zabezpieczenia elementów przed uszkodzeniami. Układy automatyki central klimatyzacyjnych spełniają zatem dwie podstawowe funkcję: I. Zabezpieczającą: nagrzewnicę wodną przed zamarznięciem, nagrzewnicę elektryczną przed przegrzaniem, wymiennik krzyŝowy i obrotowy z odzyskiem ciepła przed zeszronieniem, sygnalizowanie stanu awarii, utrzymywanie minimalnej temperatury w pomieszczeniu podczas pracy w okresie czuwania. II. Sterującą: Poprzez sterowanie parametrami dzięki regulatorowi programowalnemu, który steruje pracą centrali z zaprogramowanymi wytycznymi. W zaleŝności od ustawień zegara następuje włączenie centrali do pracy i utrzymywanie określonych parametrów, lub przejście zespołu w stan czuwania. Z regulatora sygnał przekazywany jest do: wymienników ciepła ( nagrzewnicy elektrycznej, agregatu chłodniczego, załączenia pompy wody i sterowania siłownikami zaworów nagrzewnicy wodnej lub układu chłodniczego), sterowania siłownikami przepustnic, sterowania nawilŝaniem i wymiennikami odzysku ciepła. 4. Przykłady najczęściej stosowanych elementów układów automatyki central wentylacyjnych: 1. Kanałowe czujniki i przetworniki temperatury.

5 SłuŜą do pomiaru temperatury powietrza nawiewanego, wywiewanego lub zewnętrznego (wewnątrz samej centrali oraz bezpośrednio w kanałach wentylacyjnych). 2. Pokojowe czujniki i przetworniki temperatury. SłuŜą do pomiaru temperatury bezpośrednio w pomieszczeniu, wyposaŝone mogą być w wbudowany nastawnik temperatury formujący sygnał 0 10V. 3. Presostaty róŝnicowe (czujniki róŝnicy ciśnień).

6 MoŜe pełnić kilka funkcji, dokonuje pomiaru róŝnicy ciśnień za i przed filtrem dostarczając w ten sposób informacji o stopniu zanieczyszczenia filtra, a takŝe o prawidłowości działania wentylatora napędzanego paskiem klinowym lub napędzanego bezpośrednio gdy w centrali występuje takŝe nagrzewnica elektryczna (podstawowy element czujnika to membrana, która w wyniku róŝnicy ciśnień ulega odkształceniu i powoduje połączenie styków elektrycznych). 4. Termostat przeciwzamroŝeniowy po stronie powietrza. Zabezpiecza nagrzewnicę wodną przed zamarznięciem czynnika grzewczego w nagrzewnicy, gdy temperatura spadnie poniŝej dopuszczalnej, regulator centrali podejmuje zamknięcie przepustnic powietrza, wyłączenie wentylatorów i całkowite otwarcie zaworu nagrzewnicy.

7 5. Termostat zabezpieczający przed przegrzaniem. Zabezpiecza nagrzewnicę elektryczną przed nadmierną temperaturą, gdy temperatura zostanie przekroczona następuje wyłączenie nagrzewnicy, a jej ponowne włączenie odbywa się wtedy gdy dojdzie do obniŝenia temperatury (działanie oparte jest na właściwościach elementu bimetalowego, który jest włączony w obwód sterowania nagrzewnicy elektrycznej). 6. Silnik elektryczny przepustnicy powietrza. Realizuje zamykanie i otwieranie przepustnic wlotowych gdy centrala nie pracuje lub gdy jest uruchomiona, a takŝe do regulacji stopnia otwarcia przepustnic powietrza w przypadku stosowania recyrkulacji i do sterowania przepustnicą by pass wymiennika krzyŝowego. 7. Zawór trójdrogowy z siłownikiem elektrycznym.

Reguluje przepływ wody grzewczej, lodowej lub roztworu glikolu dostarczonego do wymiennika w centrali klimatyzacyjnej, zamknięcie lub otwarcie zaworu odbywa się za pomocą siłownika pod wpływem

8 Reguluje przepływ wody grzewczej, lodowej lub roztworu glikolu dostarczonego do wymiennika w centrali klimatyzacyjnej, zamknięcie lub otwarcie zaworu odbywa się za pomocą siłownika pod wpływem sygnału dostarczonego z układu automatyki, kontrolującego parametry pracy). W zaleŝności od rodzaju wymiennika montowane powinny być na wejściu lub wyjściu. 8. Regulator prędkości obrotowej. Pozwala na utrzymywanie regulowanej wydajności powietrza centrali wentylacyjnej poprzez proporcjonalną zmianę prędkości obrotowej silnika sprzęŝonego z wentylatorem. 9. Czujnik zanieczyszczeń powietrza.

9 Włącza lub wyłącza wentylator gdy jakość powietrza spadnie poniŝej nastawionego poziomu, reaguje na : nieprzyjemne zapachy, dym z papierosów, zawilgocenie itp. 10. Pomieszczeniowy lub zewnętrzny interfejs uŝytkownika. SłuŜy do bezpośredniego komunikowania się uŝytkownika z urządzeniem, realizuje pomiar parametrów powietrza w pomieszczeniu, a takŝe zadawanie i odczytywanie parametrów pracy centrali: parametry powietrza, zmiany wydajności, stopień recyrkulacji, a takŝe komunikaty stanów awaryjnych. 11. Szafki sterownicze central klimatyzacyjnych. Pełnią funkcję regulacji, kontroli i zabezpieczeń parametrów, a takŝe dają moŝliwość ustawienia kalendarza pracy, daje moŝliwość zarządzania pracą centrali z dowolnego miejsca

10 budynku (posiada zespół elementów zabezpieczających pracę silników, sterowników oraz główny rozłącznik). 5. Literatura: [1] Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna 8/2006 [2] Układy Sterowania w Systemach Wentylacji i Klimatyzacji B. Zawada [3] Chłodnictwo & Klimatyzacja 6/2007

Podobne dokumenty

POLITECHNIKA GDAŃSKA

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY Praca zaliczeniowa z przedmiotu: AUTOMATYKA CHŁODNICZA I KLIMATYZACYJNA Temat: Układy automatyki nowoczesnych central klimatyzacyjnych z odzyskiem i bez odzysku