ПСД электронной автоматизации механических систем общественного здания

Нами разработана ПСД автоматизации механических систем и рабочая документация для реконструкции общественного здания.

проект АСУ механических систем

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННЫЕ

Автоматизация систем вентиляции общественного здания

Для управления, регулирования и контроля над состоянием технических систем предусматривается оборудование автоматики, располагаемое в помещениях технических общественного здания систем (вентиляционные, щитовые, диспетчерская). Контроль технологических и аварийных параметров обеспечивается применением комплекса контрольно-измерительных приборов.

Проектом автоматизации систем вентиляции в общественных зданиях предусматривается:

  • блокирование токоприемников вентагрегатов систем вытяжной вентиляции и кондиционеров с противопожарной сигнализацией для отключения во время пожара;
  • автоматическое закрытие огнезадерживающих клапанов в местах пожара в общественном здании;
  • блокирование токоприемников вентагрегатов систем вытяжной вентиляции и приточных кондиционеров с противопожарной сигнализацией для отключения во время пожара;
  • включение системы дымоудаления из коридора этажа общественного здания пожара, системы подачи наружного воздуха для компенсации удаляемого системами дымоудаления и систем подпора воздуха в лифт и лифтовые холлы и открытие дымовых клапанов с реверсивным электроприводом и нормально закрытых клапанов на системах приточной противодымной вентиляции;
  • приточные системы оснащены заводской автоматикой, включающей в себя частотный регулятор о контроллер;
  • поддержание температуры приточного воздуха в холодный период года всеми приточными установками общественного здания;
  • поддержание температуры приточного воздуха в теплый период года всеми приточными установками, оборудованными системами кондиционирования воздуха;
  • управление воздушными заслонками и клапанами;
  • защита воздухонагревателей от замораживания.

ИТП

Система автоматики теплового пункта общественного здания обеспечивает выполнение функции поддержания оптимальной температуры теплоносителя в системе отопления здания. Система автоматизации теплового пункта строится на базе электронного регулятора температуры ECL Comfort фирмы Danfoss. Контроллер располагается внутри металлического шкафа в помещении узла управления в подвале общественного здания.

Регулятор температуры электронный типа ECL Comfort 210 является автоматическим устройством, позволяющим реализовывать различные программы поддержания температурного режима в системах теплоснабжения зданий. Программы управления выбираются и задаются с помощью сменных ключей программирования. Регулятор температуры электронный типа ECL Comfort 210 имеет тиристорные выходы для управления приводом регулирующего клапана и релейные выходы для управления насосом или горелочным устройством котла.

К регулятору возможно подключение:

  • до шести температурных датчиков градуировки Pt1000,
  • дистанционную панель контроля и управления,
  • дополнительного модуля.

В регулятор температуры электронный типа ECL Comfort 210 встроен порт передачи данных ECL 485, который обеспечивает передачу данных между близко расположенными ведущими/ведомыми контроллерами или модулем дистанционного управления (ECA 30 или 31). В данном проекте применен электронный ключ с программой А230. Данная программа обеспечивает погодную компенсацию температуры теплоносителя или поддержание постоянной температуры в системе отопления с изменяющимся ограничением температуры обратной воды без компенсации ветра.

Температура задается эксплуатационным персоналом с помощью кнопок и лецевого экрана контроллера общественного здания. Наиболее важным параметром является температура воды в подающем трубопроводе. Требуемая температура подачи рассчитывается регулятором на основе температуры наружного воздуха. Чем ниже температура наружного воздуха, тем выше требуемая температура подачи.

В соответствии с недельным графиком контур отопления может быть переключен на режим комфорта или экономии (два температурных уровня). Регулирующий клапан с электроприводом M1 постепенно открывается, если температура подачи оказывается ниже требуемой температуры подачи и наоборот. Температура возврата не должна быть слишком высокой. Если это так, то требуемая температура подачи может быть изменена (обычно в сторону более низкого значения), что приведет к постепенному закрыванию клапана с электроприводом.

Кроме того, ограничение температуры возврата зависит от температуры наружного воздуха. Чем ниже температура наружного воздуха, тем выше порог допустимой температуры возврата. Если измеренная комнатная температура не равна требуемой комнатной температуре, требуемая температура подачи также будет изменена. Отопление общественного здания может отключаться, когда температура наружного воздуха поднимается выше заданного значения. Может включиться авария, если действительная температура подачи отличается от требуемой температуры подачи.

Кондиционирования и холодоснабжения псд

В проекте применен охладитель жидкости (градирня) с системой DRY-WET марки XXLD1X9208 фирмы LU-VE. Агрегат с данной системой работает как традиционный “сухой” охладитель до тех пор, пока температура наружного воздуха является достаточно низкой, чтобы охлаждать жидкость в теплообменнике до требуемой температуры (или до требуемого давления конденсации, если агрегат используется как конденсатор). Этот режим называется “сухой”/DRY. Когда температура воздуха становится слишком высокой для обеспечения нужной производительности по теплосъему, система автоматически переходит в “мокрый” WET режим, активируя распыление на ребра теплообменника деминерализованной воды, количество которой очень точно регулируется системой управления.

Новая технология с использованием двух режимов охлаждения позволяет поддерживать требуемую температуру охлаждаемой жидкости в агрегате при любых параметрах окружающего воздуха. Кроме того, охлаждение жидкости до температуры равной или ниже температуры воздуха по сухому термометру осуществляется с гораздо меньшими энергозатратами, чем при использовании традиционных сухих охладителей.

Благодаря практически полному испарению на ребрах теплообменника распыляемой воды в системе DRY-WET устраняется необходимость использования водосборника и рециркуляционного насоса. Как следствие, ввиду отсутствия застойной воды, исключается образование и развитие в ней микроорганизмов и бактерий. Как только параметры окружающего воздуха становятся достаточными для обеспечения охлаждение жидкости без задействования “мокрого” режима, водяные форсунки отключаются и агрегат переходит в режим “сухого” охладителя, в котором он работает, как правило, наибольшую часть времени.

Питание форсунок происходит через электромагнитные клапана с подсоединением в 1” с катушкой под напряжением 24в, узел также снабжается клапаном для слива жидкости. Для правильной работы системы DRY-WET, распыляемая вода должна соответствовать следующим характеристикам:

  • уровень PH в пределах от 6 до 8;
  • хлорированность < 200 мг/л (200 ppm)

Для выполнения этих условий перед подачей в градирню, эта вода проходит многоступенчатую подготовку, в которой она обязательно умягчается и деминерализируется. В проекте общественного здания также применяется холодильная машина с водяным охлаждением конденсатора (чиллер) в двухступенчатым центробежным компрессором фирмы TRANE марки CVGF 800.

Чиллер общественного здания снабжается двухходовыми клапанами для переключения оборудования (переключение чиллер – теплообменник при смене режима работы системы холодоснабжения), причем на стороне конденсатора устанавливается два клапана на прямую и обратную сторону и байпасная линия с трехходовым клапаном для более плавного переключения и более надежной работы чиллера, что было продиктовано рекомендацией производителя. Также в обвязке чиллера присутствует перемычка между прямой и обратной линией с установкой на ней манометра и двумя запорными клапанами для возможности проверки давления на обоих сторонах.


Существует два режима работы системы холодоснабжения общественного здания:

При температуре наружного воздуха от +∞ до +27.8*С холодоноситель подготавливается в холодильных машинах с водяным охлаждением конденсатора марки CVGF 800 фирмы TRANE (чиллер) холодильной мощностью 3000 квт каждая и циркулирует в сети посредством группы из трех насосов с частотными регуляторами, в которой два рабочих насоса имеют суммарный расход 1680 м3/ч, а третий – резервный с расходом 840 м3/ч. Трубопровод данного контура имеет обозначение 1.1/1.2 на принципиальной схеме. Суммарная холодильная нагрузка в этом режиме работы составляет 3000 + 2400 + 2400 = 7800 квт.

Температурный режим холодоносителя при данной наружной температуре - 12/16 С. Конденсатор чиллера передает тепловую энергию второму контуру 34% раствора этиленгликоля в котором нагретая жидкость с температурой 45*С отдает тепловую энергию в градирне (охладителе жидкости) XXLD1X9208 типа DRY-WET фирмы LU-VE и с температурой 40*С возвращается обратно в конденсатор чиллера. в этом режиме градирня охлаждает раствор этиленгликоля посредством подачи на поверхность теплообмена мелко распыленной подготовленной воды с помощью специальных форсунок.

При температуре ниже +27.8С система холодоснабжения переключается в режим работы теплообменник – градирня (охладитель жидкости), для чего система двухходовых регулировочных клапанов переключает подачу воды в контуре 1.1/1.2 c чиллера на разборный пластинчатый теплообменник типа “вода-вода” фирмы Ридан. в этом случае сетевая вода циркулирует с температурным режимом 20/22.5 *C, нагрузка без снабжения приточных установок системы кондиционирования составляет 2400 + 2400 = 4800 квт, значит при данной температурной разнице общий расход составит 840 + 840 = 1680 м3/ч. Тогда контур раствора этиленгликоля 1.3/1.4 циркулирует с температурным режимом 20/17.5 *С и в этом случае градирня охлаждает раствор посредством холодного воздуха, подаваемого на поверхность теплообмена градирни с помощью осевых вентиляторов.

Технические решения по автоматизации общественного здания

Проект автоматизации предусматривается на оборудовании фирмы Siemens. Предусматривается многофункциональная система управления, имеющая возможность дальнейшего расширения, как по числу объектов автоматизации общественного здания, так и по числу функций. Гибкость системы обеспечивается применением свободно программируемого контроллера серии Simatic S7-200 с модулями расширения входов/выходов EM. Свободно программируемый контроллер в составе шкафа автоматики размещается в помещении водоподготовки общественного здания.

Оборудование системы автоматизации

Система автоматизации механических систем общественного здания комплектуется:

  • датчиками температуры и давления;
  • датчиками-реле давления;
  • приводами электромагнитных и двух- трехходовых регулировочных клапанов;
  • частотными приводами насосов.

Для управления группой циркуляционных насосов охлаждаемой воды применяется шкаф управления Поток-Ч. Шкаф оснащается частотным преобразователем фирмы ABB, и выполняет следующие функции:

Автоматическое поддержание заданного расхода в контуре охлаждаемой воды путем включения/выключения необходимого количества насосов с помощью частотного преобразователя;

индикация состояния шкафа управления посредством светодиодных индикаторов панели:

  • «питание шкафа» - светодиод зеленого цвета,
  • «общая авария» - светодиод красного цвета,
  • «обмен данными» - светодиод желтого цвета;

Индикация основных и вспомагательных показателей работы насосов: показатель текущего давления, режим и состояние работы каждого насоса, наработка каждого насосного агрегата в моточасах.

Автоматическое включение резервного насоса в случае аварии основного работающего агрегата; Контроль аварийных ситуаций, с выдачей расшифровки причины аварии на информационный дисплей на русском языке; Автоматический запуск группы насосных агрегатов после устранения аварийных ситуаций;

Автоматическая смена по приоритетности включения либо отключения насосов, в зависимости от наработки моточасов. в результате - выравнивание износа насосных агрегатов; Возможность ручной блокировки одного из насосов на время проведения технического обслуживания; Программное задание количества насосных агрегатов находящихся в резерве.

Также, шкаф управления насосами обеспечивает следующие защитные функции:

  • защита от короткого замыкания в двигателе;
  • защита от перегрузки двигателя по току.

Средства локальной автоматики градирен и чиллеров поставляются комплектно с основным оборудованием АСУ общественного здания.

Функции системы автоматизации общественного здания

  1. Управление температурой этиленгликоля, посредством управления степенью орошения градирен.
  2. Регулирование температуры охлаждаемой воды.
  3. Автоматический переход работы системы с чиллера на теплообменник, и обратно.
  4. Резервирование циркуляционных насосов этиленгликоля, по группам.
  5. Резервирование подающих насосов системы водоподготовки.

Эксплуатация систем автоматизации мехсистем общественного здания

Эксплуатация системы осуществляется персоналом Заказчика, изучившим техническую и эксплуатационную документацию на систему в целом и ее отдельные компоненты, и допущенным приказом по объекту к проведению соответствующих работ. Все компоненты и система в целом отвечают требованиям Технического задания по условиям её эксплуатации на объекте. Электронные устройства и оборудование в составе систем автоматики имеют степень защиты IP54, климатическое исполнение У3 (У1 – для наружной установки).

Меры зашиты обслуживающего персонала:

  • органы ручного управления выполнены из изоляционного материала.
  • все открытые токоведущие части внутри щита закрыты диэлектрическими экранами, степень зашиты внутри щита не ниже IP20.

Условия эксплуатации – нормальные:

  • температура окружающей среды от -50C (при внутренней установке) до +40C (при средней температуре за 24 ч не более +35C).
  • влажность не более 50% при +40C ( 90% при +20C) – внутренняя.

Степень загрязнения обычная:

Имеется проводящее загрязнение или сухое непроводящее загрязнение, которое становится проводящим из-за конденсации. Высота над уровнем моря до 1000 м. Для поддержания автоматики в исправном состоянии и принятии мер по предупреждению неисправностей и преждевременного выхода из строя оборудования необходимо обязательное проведение планового технического обслуживания.