Щит управления вентиляцией: устройство, назначение + как правильно собрать

Основные задачи автоматики для вентиляции

Поскольку на современном рынке представлено большое количество всевозможных технических устройств для автоматизации вентиляции, набор их функций также чрезвычайно широк.

Основные функции модуля управления, оснащенного элементами электронного интеллекта:

  • Поддержание заданных параметров микроклимата внутренних помещений — температуры и влажности воздуха, насыщенности углекислым газом и т.д.
  • Возможность для оператора удаленного управления вентиляторами, дистанционного их включения и отключения.
  • Осуществление автоматизированного контроля над датчиками работы всех узлов и агрегатов вентиляционного оборудования.
  • Самостоятельный перевод оборудования в летний или зимний режим.
  • Контроль над уровнем загрязнения фильтрующих устройств с функцией подачи сигнала о необходимости прочистки.
  • Открывание и закрывание заслонок воздуховодов, регулировка производительности приточных и вытяжных вентиляторов.
  • Прекращение подачи свежего воздуха при срабатывании пожарной сигнализации.
  • Отключение электропитания при аварийных ситуациях — резких скачках или понижении напряжения. Это позволяет предотвратить выход из строя приборов, датчиков и отдельных узлов вентиляционной системы.
segnetics pixel 2511 контроллер для управления системами вентиляцииsegnetics pixel 2511 контроллер для управления системами вентиляции

Дополнительные функции

Современные производители для максимально полного удовлетворения запросов покупателей, уделяют особое внимание не только надежности выпускаемого оборудования. Немаловажным фактором в конкурентной борьбе за потребителя является оснащение продукции как можно большим дополнительным функционалом

Сегодня стали доступны такие высокоинтеллектуальные функции, как:

  • Подключение вентиляции к единому электронному диспетчеру управления «умный дом».
  • Управление настройками через интернет-приложения, при помощи Wi-Fi и блютуз.

Оснащенная современным функционалом автоматическая аппаратура становится понятной и простой в управлении, подобно прочей бытовой технике.

Назначение щита управление вентиляцией

Если необходимо включить или настроить бытовую сплит-систему или приборы приточной вентиляции, 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.


Вся информация о работе калориферов, конвекторов, отдельных вентиляторов поступает в единый центр – ЩУВ. Здесь же расположены автоматы, отвечающие за функционирование и регулировку приборов

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:

  • контроль над оборудованием, входящим в системы вентиляции и кондиционирования;
  • защита агрегатов от возникновения перегрева, некорректного монтажа и подключения, короткого замыкания;
  • регулировка важнейших параметров оборудования, таких как производительность или мощность;
  • программирование работы всей системы или отдельных агрегатов на заданный временной промежуток – день, неделю, месяц;
  • обеспечение индикации, которая облегчает контроль и регулировку;
  • поддержание определенной температуры в различных помещениях, возможность быстрого изменения ее параметров;
  • контроль над внутренними стенками воздуховодов и степенью загрязнения фильтров;
  • предупреждение сбоев в работе сезонно зависимого оборудования, например, водяных калориферов, которые могут промерзнуть при слишком низкой температуре.

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.


Схема установки ШУПВВ. Шкафы могут быть общими, объединяющими все приборы в здании, и обслуживающими отдельный этаж, крыло, цех, секцию и прочее

При возникновении аварийной ситуации, например, возгорания в одном из помещений, остановка вентиляционного оборудования происходит автоматически или вручную – с панели ЩУВ.

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.

Что такое, и для чего предназначен?

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.

Схема устройства

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.

Щиты автоматизации

Работа автоматизированной системы, ее удобство, надежность и безопасность эксплуатации напрямую зависят от алгоритмов управления процессом (специалистов, выполнивших проектирование и наладку), а также от возможностей комплектующих изделий. Алгоритмы реализуются на программном уровне и «зашиваются» в свободно программируемые контроллеры, установленные в щитах автоматизации.

При подключении датчиков к щиту автоматизации учитывают тип сигнала, передаваемого преобразователем (аналоговый, дискретный или пороговый). Аналогично выбираются и модули расширения, управляющие приводами устройств.

Щиты вентсистем бывают силовые, управляющие или совмещенные, если система небольшая. Щиты автоматики для вентиляции обеспечивают:

  • Включение и выключение системы вентиляции;
  • Индикацию состояния оборудования;
  • Защиту от неправильного подключения питающего напряжения и короткого замыкания;
  • Управление производительностью вентиляционной установки;
  • Индикацию состояния воздушных фильтров;
  • Защиту от перегрева электродвигателей;
  • Защиту калорифера от замерзания;
  • Поддержку и контроль температуры воздуха на входе вентиляционной установки и в помещении;
  • Возможность применения временных ручных алгоритмов управления.

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).


Комплект элементов ЩУВ сопровождается схемой, по которой производится сборка. Любые отступления от схемы могут вести за собой неправильную эксплуатацию или поломку техники

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:

  • ном. частота – 50 Гц;
  • напряжение – 380 В;
  • напряжение подключенного вентилятора – 220 В;
  • мощность двигателя – 22 кВт;
  • уровень защиты – IP65;
  • размеры – 400х800х180 мм;
  • срок эксплуатации – 10 лет.

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.

Защитная система

Автоматическое управление вентилированием воздуха, как и любое другое, не имеет права существовать без обеспечения надлежащей безопасности. Защитные механизмы в щите могут срабатывать в случае возникновения одного из указанных обстоятельств:

  • Сбой в режиме работы составляющего элемента.
  • Выход из строя какого-либо из приборов или устройств.
  • Невозможность контролировать определенные параметры воздуха в помещении – при потере связи с каким-то датчиком.

Для решения указанных проблем в работе автоматического вентиляционного механизма предназначен контроллер управления. Использование контроллеров позволяет быстро реагировать на самые незначительные отклонения от нормального состояния в процессе работы каждого из устройств и, при этом, оперативно их устранять.

Таким образом, управление вентиляцией помещения, при наличии у вас специального щита, становится быстрым, простым, максимально удобным и безопасным.

SmartHVAC Шкаф управления вентиляциейSmartHVAC Шкаф управления вентиляцией

Особенности обслуживания шкафов

Перед тем, как начать пользоваться автоматикой, следует тщательно изучить инструкцию и схемы, прилагаемые к изделию. Любая схема шкафа управления насосами отображает расположение электроники, структуру устройства в целом, интерфейсы для подключения насосов, каналы защиты двигателя.

Схемы электронного наполнения шкафов управления отображают расположение всех элементов

Любые манипуляции с механизмами – чистка, осмотр, ремонт — должны проводиться при выключенном электропитании (лампочка «Сеть» не горит).

Следует следить за чистотой фильтров вентиляционных решеток, чаще всего они бывают сменными. Радиатор частотного преобразователя и вентилятор необходимо также очищать от пыли. Чтобы подключения функционировали без перебоев, нужно подтягивать крепежные винты.

О технических характеристиках шкафа управления расскажет его маркировка

Иногда возникают неисправности в системе. Некоторые из них устраняются своими силами, другие – специалистами или после консультации с производителем. Например, на табло появилась надпись «Авария» — «низкое давление». Это значит, что отреагировала защита «от сухого хода» — скорее всего, в скважине нет воды. Пока вода не появится, насос будет заблокирован.

Настройка и управление

Только что установленные вентиляционные системы обязательно нужно грамотно настроить. Разумеется, правильное распределение воздушных потоков должно учитываться еще на стадии разработки проекта, когда осуществляется ряд требуемых инженерных расчетов

Однако, в данном случае важно учесть, что:

  • при проектировании чаще применяются сечения воздуховодов стандартного типа, а сам воздух по ним может ходить с различной скоростью;
  • львиная доля схем имеет определенные участки, где есть возможность верно распределить воздух лишь ручным способом.

Учитывая данные особенности, можно сделать вывод, что наладку вентиляционной системы с автоматикой также лучше доверить специалистам. Порядок проведения этих работ таков:

  • сначала с применением анемометра определяют и вычисляют среднюю скорость прохождения воздуха через решетку вентиляции;
  • затем, применяя величину живого сечения решетки, рассчитывают объем воздуха, опираясь на специальную формулу;
  • при помощи регулирующего клапана объем воздуха, поступающего на решетку, уменьшается либо увеличивается;
  • клапан воздушного расхода встраивают как в воздушный отвод, так и в решетку;
  • изменив угол заслонки регулирующего клапана, вновь проводят все требуемые замеры скорости воздушных масс на решетках;
  • все выявленные параметры сверяются с проектом, и в случае расхождений система настраивается дальше.

Главными управляющими возможностями грамотно установленной вентиляционной системы с автоматикой являются:

  • последовательный пуск;
  • последовательная остановка;
  • резервирование и дополнение.

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.

Что такое автоматика для вентиляционных систем

Сегодня автоматические системы управления вентиляцией представлены большим комплексом всевозможных технических приборов. Все они, начиная от термостатов, и заканчивая сложными компьютеризированными модулями, предназначаются для облегчения управления и контроля над работой принудительных вентиляционных систем. Разнообразие оборудования даёт возможность решения задач по обеспечению автоматизации на любом объекте, вне зависимости от его характеристик и назначения.

Исходя из эксплуатационно-технических требований, возможен различный подход к изготовлению пультов автоматизированного управления вентиляцией:

  • На одних объектах можно обойтись стандартными модулями, выпускаемыми в виде шкафов с установленными в них приборами управления.
  • В других случаях монтажникам приходится вручную собирать комплексы, адаптированные под сложные приточно-вытяжные вентиляции с учетом конкретных задач.

Разница в подходах обусловлена необходимостью обеспечить эффективное функционирование вентиляции и созданием комфортных условий для жильцов или работников во внутренних помещениях здания, вне зависимости от времени года и внешних погодных условий.

Управление работой вентиляционных механизмов происходит с помощью комплекса датчиков, установленных внутри помещений. Одни из них действуют по принципу термостата — с повышением температуры внутри здания автоматически включаются вентиляторы, чем обеспечивается приток свежего воздуха.

Рекомендуем ознакомиться:  Вытяжка для кухни рециркуляционная без воздуховода

Современные автоматизированные системы оснащаются элементами искусственного интеллекта и более сложными контрольно-измерительными приборами.

Конструктивно подобные модули состоят из трех групп узлов:

  • Датчики — приборы, передающие информацию об окружающей среде — термостаты, измерители влажности воздуха, газоанализаторы. Собранные данные они передают в анализирующий центр.
  • Центр управления собирает и обрабатывает информацию, поступающую от контрольных датчиков, и на основании полученного анализа выдает команды механизмам управления на изменения режима работы.
  • Исполнительные механизмы — узлы, осуществляющие механические действия. К этой группе относятся: преобразователь частоты вращения вентилятора, сервоприводы для регулировки положения задвижек и т.д.

Центры управления анализируют соотношение в воздухе кислорода и углекислого газа, процент влажности, при необходимости выдавая команду проветрить помещение. При обнаружении возгорания высокоинтеллектуальная электроника самостоятельно блокирует приток свежего воздуха, препятствуя распространению пожара.

В обычном режиме автоматика обеспечивает слаженное функционирование всех узлов и механизмов вентиляционных систем без привлечения оператора.

Компьютеризированные модули передают информацию о режиме работы, о показаниях датчиков на единый пульт управления. Это позволяет оператору, при необходимости, корректировать работу автоматики, и менять настройки в удаленном режиме.

В зависимости от конкретной ситуации, используется один из 3-х режимов управления приборами:

  • Ручной. Управление вентиляцией осуществляет оператор, находящийся непосредственно в щитовой комнате, либо за удалённым пультом управления.
  • Автономный. Аппаратура работает в соответствии с установленными настройками, вне зависимости от прочих инженерных систем, установленных в здании.
  • Автоматический. Приборы управления интегрированы в общее управление всеми инженерными комплексами здания. Работа вентиляции синхронизирована с прочими приборами и датчиками, расположенными в доме — например, с пожарной сигнализацией, иными аварийными датчиками.

Таким образом, автоматизированный комплекс исполняет роль управляющего контрольного центра. Он запускает вентиляцию в работу, останавливает её, обрабатывает показания датчиков и устанавливает нужный режим в зависимости от температуры, влажности и прочих параметров.

MASTERBOX - флагманские модули автоматики для вентиляцииMASTERBOX — флагманские модули автоматики для вентиляции

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:

Сборка щита управленияСборка щита управления

Видеообзор – образец сборки ШУВ с калорифером:

Щит управления вентиляцией с электро калориферомЩит управления вентиляцией с электро 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.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Делитесь информацией, которая может быть полезна посетителям сайта. Задавайте вопросы, расскажите о том, как монтировали щит управления вентиляционной системой собственными руками, размещайте фото по теме статьи.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий