Что такое щув в электрике
Щит управления вентиляцией: устройство + зачем нужен + как собрать
Промышленные здания, общественные заведения и жилые дома оборудуют сложными по своему устройству сетями кондиционирования и вентиляции. Чтобы организовать работу системы, объединяющей множество технических приборов, применяют щит управления вентиляцией – ЩУВ.
Он позволяет контролировать работу вентсистемы и устанавливать оптимальный для работы или отдыха режим.
Назначение щита управление вентиляцией
Если необходимо включить или настроить бытовую сплит-систему или вентилятор, зафиксированный в отверстии вентканала, то никаких узлов контроля не требуется – каждый прибор регулируется вручную или с пульта д/у.
Но если протяженность сетей большая, а приборы установлены в недоступных местах: в шахтах, на крыше или чердаке, в специально предназначенных нишах внутри стен – то возникает необходимость в монтаже блока дистанционного управления.
Современные ЩУВ представляют собой панели с индикаторными регулирующими устройствами или металлические шкафы, которые устанавливают на пол или подвешивают к стене.
Для защиты внутреннего наполнения предусмотрены распашные дверки, закрывающиеся на замок. Кроме аббревиатуры ЩУВ можно встретить ШУВ (шкаф).
Основные функции ЩУВ:
Установка электротехнического щита на предприятии или в жилом здании позволяет обслуживающему персоналу следить за работой оборудования из одного места и быстро реагировать на поломки и остановку отдельных устройств. Приборы, регулирующие устройства пожаротушения и частично отопления, также могут размещаться в этом же шкафу.
При возникновении аварийной ситуации, например, возгорания в одном из помещений, остановка вентиляционного оборудования происходит автоматически или вручную – с панели ЩУВ.
Особенности устройства ЩУВ
Установка и комплектация щитов управления производится по правилам и нормам, которые диктуют государственные документы, такие как ГОСТ Р 51321.1. Шкафы и щиты монтируют в коридорах, подсобных комнатах или в специально отведенных помещениях – щитовых.
Если здание располагает возможностями, то все блоки контроля, включая вентиляционные и противопожарные, устанавливают в диспетчерских.
Производители электротехнического оборудования предлагают множество конфигураций, которые отличаются размерами, функциями, степенью защиты и уровнем программирования. Наиболее простые модификации предназначены для обслуживания частной жилой недвижимости, сложные – предприятий и общественных зданий.
Требования к комплектации щитов управления
При выборе ШУВ ориентируются на размеры рабочей площади, возможность установки нужных приборов, эргономику и безопасность. Последний пункт касается как самих монтажников, регулярно обслуживающих сети, так и людей, которые могут оказаться поблизости.
Главные требования к ШУВ и ЩУВ таковы:
Все приборы аккуратно размещаются на одной плоскости. Комплектация должна быть максимально простой и доступной для понимания. Если сборку щита вентиляции произвести по всем правилам, то при необходимости даже несведущий в электрике человек сможет отключить аварийные устройства.
Наполнение и функциональность щитов могут отличаться. Например, для одних систем преобразователь частот необходим, а другие обходятся без него. Максимально удобными для пользования являются шкафы и щиты с автоматикой и пультами д/у.
Обзор рабочих элементов
Конструктивно ШУВ – это пластиковый или металлический корпус прямоугольной формы, имеющий необходимый класс защиты IP 45. Если условия эксплуатации связаны с увеличенным риском, то класс защиты выше.
Внутри корпуса размещены такие приборы, как блок питания, контроллер, преобразователи. Несколько автоматических выключателей отвечают за отдельные устройства: калориферы, рекуператоры, вентиляторы, охладительные установки и др.
Обязательный элемент – пульт ручного управления. Также необходим блок сигнализации, который срабатывает в аварийной ситуации и производит оповещение световыми или звуковыми сигналами.
К элементам управления относятся и датчики. Это своего рода рецепторы, собирающие различную информацию о состоянии системы и ее окружения.
Они снимают температуру воздуха и самих устройств, степень концентрации газов или загрязнения элементов системы, измеряют скорость движения воздуха и др. Полученные данные поступают к автоматическим регуляторам, и происходит корректировка работы элементов системы.
По функциям датчики делят на следующие виды:
Температурные могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Сигнал о резком повышении или понижении температуры внутри помещений может стать причиной переключения работы системы на другой режим.
По тому же принципу действуют датчики влажности. Как происходит движение воздушных масс внутри вентиляционных каналов можно узнать благодаря датчикам скорости и давления.
По месту установки датчики делят на внутренние и наружные. Первые снимают данные в помещениях, вторые, которые еще называют атмосферными или уличными, — снаружи зданий.
Часть датчиков фиксируют на поверхности деталей, которые необходимо контролировать. Они снимают параметры самих устройств, например, температуру обмотки, скорость вращения и др.
Монтаж датчиков сопровождается тщательным выбором. С одной стороны, чем больше информации, тем точнее работает система, но с другой функционирование и обслуживание сети становится затратным с точки зрения расхода электроэнергии.
В сцепке с датчиками работают контроллеры. Это те приборы, которые получают информацию и обрабатывают ее в автоматическом режиме. Их можно назвать посредниками, так как дальше сигнал передается исполнительным устройствам: переключателям воздушных потоков, вентиляторам, холодильным установкам, калориферам.
Особой популярностью пользуются контроллеры универсального типа, которые одновременно способны обрабатывать информацию, поступающую из различных систем: вентиляции, отопления и др.
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).
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:
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:
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.
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 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.
Выводы и полезное видео по теме
Как выглядят ШУВ в собранном виде, что входит в состав «начинки», как производится крепление приборов и присоединение проводов, можно увидеть в представленных ниже видеороликах.
Поэтапная сборка и варианты монтажа:
Видеообзор – образец сборки ШУВ с калорифером:
Автоматизация вентиляционной или любой другой системы – процесс ответственный и дорогой. Если неправильно подобрать оборудование или произвести сборку, может возникнуть авария в результате которой пострадают люди, например, на химическом предприятии. Как минимум, выйдет из строя техника, также дорогостоящая. По этим причинам установкой ЩУВ с начального этапа проектирования и до конца должны заниматься исключительно специалисты.
Для чего необходим щит управления вентиляцией: виды и принцип работы
Современные вентиляционные системы включают в себя достаточно большое количество различных элементов, регулирующих и повышающих качество воздухообмена в обслуживаемых помещениях. Для организации работы всех элементов в заданных и штатных режимах был разработан и принят качестве обязательного элемента щит управления вентиляцией. О том, для чего он нужен, и по какому принципу он работает, мы сегодня и поговорим.
Что это такое щит управления вентиляцией и для чего нужен?
Принцип работы и устройство
Щит управления вентиляцией, или как его еще называют, управляющий шкаф или блок управления, предназначен для координирования работы всех приборов, включенных в вытяжную, приточную, приточно-вытяжную и аварийную систему вентиляции, в ручном или автоматическом режиме. Помимо этого, управляющие блоки могут успешно взаимодействовать с вентиляционными системами, оснащенными водяным или электрическим калориферами и охладителями, а также рециркуляцией и рекуперацией воздушных потоков.
К основным задачам, решаемым с помощью управляющего шкафа, относятся:
Щит управления вентиляцией представляет собой совокупность исполнительных и контролирующих устройств. Отдельно выделить можно такие контролирующие устройства, как:
К исполнительным элементам относятся:
С конструктивной точки зрения щит управления вентиляцией состоит из:
Какой лучше выбрать?
Специалисты выделяют три группы щитов управления вентиляцией:
Производители и популярные модели
Щит управления приточной вентиляцией с водяным калорифером
Обладают такие щиты управления следующими стандартными функциями:
ЩУВ 4 7,5 КВТ
Щит управления ЩУВ 4 предназначается для плавного запуска и защиты от перегрева обмоток двигателей трехфазных вентиляторов. Двигатели при этом должны иметь позисторные или биметаллические термоконтакты. Устройство оснащено возможностью управления с дистанционного пульта управления, а также индикацией режимов работы и неполадок. Основные технические характеристики щитов управления вентиляцией ЩУВ 4 7,5 выглядят следующим образом:
Приблизительная стоимость ЩУВ 4 7,5 кВт составляет 35 тысяч рублей.
«LISSANT»
Одна из самых востребованных на сегодняшний день модель блока управления вентиляционной системой ЩУВ 1 (универсальный пульт управления вентиляторами и защиты двигателей) производства «LISSANT» обладает следующими техническими характеристиками:
Ориентировочная стоимость такой модели составляет 11 тысяч рублей.
Щит управления вентиляцией и кондиционированием
Основными функциями шкафов управления кондиционером в составе системы автоматического управления являются:
Корпус шкафа выполняется со степенью защиты от IP 40 до IP 68. Габаритные размеры изделия определяются установочной мощностью и типом системы управления.
С электрическим нагревателем
Ярким представителем щитов управления приточной вентиляцией с электрическим нагревателем является модель российского производства СВе-PL-SE-EffV, предназначенная для автоматического управления приточной установкой и кондиционирования воздуха. Технические параметры данной модели выглядят следующим образом:
Сборка и схема щита управления вентиляцией
На сегодняшний день щиты управления вентиляцией предоставляются в широком ассортименте, что позволяет подобрать оборудование в соответствии с собственными потребностями. Большая часть блоков управления выполняется по стандартной схеме работы и включает в себя контроллеры, преобразователи частоты, рубильники, выключатели, контакторы, реле, световые индикаторы и защитные элементы. При этом каждый элемент схемы щита играет свою роль в общей работе блока управления.
Сборка щита управления вентиляцией – довольно сложная задача, справиться с которой могут только высококвалифицированные специалисты. Некорректная самостоятельная сборка такого оборудования может стать причиной возникновения аварийных ситуаций и привести к серьезным финансовым потерям.
Стоимость щитов управления вентиляцией зависит от множества факторов – от типа оборудования, назначения, степени защиты корпуса, мощности и тому подобного. Практика показывает, что средняя стоимость щитов управления вентиляцией начинается от 10 тысяч рублей.
Где купить щит управления вентиляцией?
В Москве
В Москве приобрести щит управления вентиляцией можно в следующих компаниях:
В Санкт-Петербурге
В Санкт-Петербурге продажей щитов управления вентиляцией занимаются такие организации, как:
В заключение хотелось бы напомнить, что автоматизация вентиляционной системы – это достаточно дорогое и ответственное мероприятие. При этом неправильный выбор оборудования может стать причиной возникновения аварийных ситуаций, что чревато существенными финансовыми затратами. Именно поэтому выбор модели щита управления вентиляцией следует доверять исключительно профессионалам.
Щит управления вентиляцией
2021-08-31 
Промышленное 
2 комментария
Щит управления вентиляцией (ЩУВ) предназначен для автоматического управления работой приточно-вытяжной вентиляции, как в целом, так и ее отдельных систем — вентиляторов, циркуляционных насосов, приводов трехходовых клапанов, воздушных заслонок и т.д.
Основой данного щита является свободно программируемый контроллер Segnetics Pixel 2511-02-0 с модулем расширения MR 120, на базе которого и строится вся логика работы. Данные контроллеры разрабатывались специально для автоматизации систем вентиляции, отопления и кондиционирования и пользуются большим спросом в данной сфере, не в последнюю очередь благодаря своей умеренной цене, в районе 12-13 т.р.
Сама программа разрабатывалась в универсальной для всех контроллеров Segnetics среде программирования SMLogix, пользовательский интерфейс для экранов — в редакторе SMArt, встроенным в SMLogix.
Если кому будет интересно, то программу можно найти в разделе сайта Скачать.
Помимо этого в состав щита входят автоматические выключатели, контакторы, блок питания контроллера, реле промежуточные. Также на двери установлены светодиодные лампы, которые осуществляют индикацию рабочих и аварийных режимов и переключатель для перехода в режим руч/авто.
Функциональные возможности щита управления ЩУВ
К основным функциональным возможностям щита управления можно отнести:
Для сбора данных на верхний уровень, ЩУВ подключен к системе диспетчеризации здания по протоколу Modbus TCP\IP и передает в нее следующие сигналы:
Для диспетчеризации пришлось отдельно заказывать сетевой модуль Ethernet, так как в базовом варианте ПЛК есть только RS485 (протокол Modbus RTU).
Алгоритм работы ЩУВ
Общий алгоритм работы, в принципе, стандартный для систем приточно-вытяжной вентиляции.
Включение/выключение системы выполняется со шкафа управления с помощью трехпозиционного переключателя «Руч. — 0 — Авто.», расположенного на лицевой панели. В Ручном режиме выдается сигнал на включение системы, в положении «0» — система выключена, либо находится в режиме Отладка, в Автоматическом режиме включение/выключение происходит по недельному таймеру, прописанному в программе ПЛК. С дисплея контроллера можно задать время работы для каждого дня недели.
Также предусмотрены аварийный режим работы, дежурный режим и режим наладки, при котором включение всех механизмов происходит по отдельности.
Также для летнего периода, на время останова калорифера, предусмотрено включение насоса по расписанию, во избежание закисания ротора. Время включения и продолжительность работы задаются также с дисплея ПЛК.
Регулирование температуры воздуха
Управление нагревом вентустановки осуществляется по датчику температуры в приточном воздуховоде. Такой метод регулирования принципиально не позволяет воздуху в помещении достичь температуры уставки и не учитывает особенности помещения, например, посторонние тепловыделения от радиаторов отопления или теплопотери от открытых форточек в окнах. Для обеспечения регулирования температуры воздуха в помещении используется каскадное регулирование, называемое «компенсация уставки».
Функция компенсации уставки обеспечивает вычисление поправки уставки температуры воздуха в приточном воздуховоде в зависимости от динамики изменения температуры воздуха в вытяжном воздуховоде, запоминание компенсации при переходе в дежурный режим или отключении питания для ускорения регулирования при последующих запусках вентустановки, ограничение величины вычисляемой поправки, не позволяющее подавать в помещение слишком холодный или слишком тёплый воздух.
Управление работой клапана водяного калорифера
Система управления производит автоматическое регулирование привода трехходового клапана водяного калорифера по результатам сравнения температуры наружного воздуха и требуемой температуры приточного воздуха.
В дежурном режиме ПЛК производит управление вентилем калорифера, поддерживая температуру обратной воды равной значению, заданному параметром «Тобр,деж». Если дежурный режим выключен, то на ПИД-регулятор поступает значение с датчика притока. В подрежиме регулирование, работают два ПИД регулятора: по притоку и обратной воде. И какой выход больше, по тому и регулируется 3-х ходовой. При появлении сигнала о неисправности на вентиль теплоносителя поступает задание на 100% открытие.
В целях предотвращения возврата в тепловую сеть слишком холодной или слишком горячей обратной воды, контроллер может в рабочем режиме самостоятельно перейти на поддержание «Тобр,min» или «Тобр,max». При этом возможный рост и, соответственно, падение температуры в канале будут игнорироваться, при этом функцию поддержания температуры возьмут на себя другие устройства, задействованные в последовательном контуре регулирования температуры. Возврат в режим поддержания температуры в канале происходит автоматически, как только внешние условия позволят это сделать.
Управление воздушными заслонками
Для управления воздушными заслонками применяется стандартная функция задержки запуска вентиляторов на время открытия заслонок. При поступлении команды на запуск, вентиляторы не включаются до тех пор, пока не произойдет открытие воздушных заслонок. Одновременно с началом открытия заслонок начинается отсчет задержки перед запуском вентиляторов. Запуск вентиляторов происходит спустя некоторое время, заданное либо параметром контроллера «время реакции», либо по сигналу от привода заслонки о ее открытии.
Управление вентилятором
Управление двигателями вентиляторов приточной и вытяжной систем осуществляется при помощи частотных преобразователей Danfoss VLT Micro Drive FC-051. Которые, в свою очередь, подключены к Segnetics Pixel по протоколу Modbus RTU, через RS-485 интерфейс.
Подробно о реализации коммуникационного соединения между преобразователями Danfoss и Segnetics Pixel можно узнать из статьи Управление частотным преобразователем по Modbus.
Аварийные ситуации и действия контроллера при их поступлении
1. Угроза заморозки водяного калорифера
Данная авария происходит по любому из трёх датчиков — датчика температуры в приточном воздуховоде — уставка «Тпритока,авар», датчика температуры обратки — уставка «Тобр,авария», капиллярного термостата защиты от заморозки.
При возникновении угрозы замораживания теплообменника водяного нагревателя в любое время года происходит останов вентиляторов, закрытие воздушных заслонкок, открытие на 100% регулирующего вентиля калорифера, а данное событие заносится в журнал как «Угроза заморозки». Также в журнал заносится расшифровка аварийного сигнала («Термостат калорифера», «Низкая Тобр.воды» или «Низкая Тпритока»)
2. Авария вентилятора
Для вентиляторов предусмотрены следующие виды защит:
3. Авария циркуляционного насоса
При поступлении сигнала аварии насоса с термоконтакта насос выключается, вентустановка переходит в дежурный режим и в журнал контроллера записывается событие «Авария насоса ВоКал».
4. Засорение фильтра
Данная авария происходит по срабатыванию датчика перепада давления на фильтре. При загрязнении фильтра его сопротивление потоку воздуха вырастает, что приводит к срабатыванию реле перепада давления, контролирующего работу фильтра. При этом установка продолжает работу в штатном режиме, но на дисплей ПЛК выводится сообщение о загрязнении фильтра, также на двери щита об этом сигнализирует индикатор.
Функциональная схема
Данный щит разрабатывался для системы приточно-вытяжной вентиляции, в состав которой входят:
ТЕ — Датчики температуры типа Pt1000;
ТS — Капиллярный термостат защиты калорифера от замерзания PBFP-6N;
РDS — Датчики перепада давления DPS-500N;
PK — Регулирующий клапан с электроприводом;
НЦ — Циркуляционный насос Grundfos UPS 40-120 F;
ТВ — Водяной теплообменник;
ФВ — Фильтр воздушный;
ЗВ — Заслонка воздушная с электроприводом Belimo;
PS — Реле давления защиты от «сухого хода» Kpi35;