Автоматизация систем кондиционирования воздуха и вентиляции

Раздел: Кондиционирование

С позиций системного подхода система кондиционирования (вентиляции) и система автоматизации взаимно связаны и влияют друг на друга, предъявляют требования друг к другу. В ряде случаев встречается представление о том, что «автоматизация все может». Этот подход не совсем верен. Во-первых, практические задачи автоматизации для наиболее сложных случаев, т. е. сочетаний исходных данных, приводящих к многообразию режимов работы и сложного алгоритма функционирования системы, еще ждут своего решения. Во-вторых, в системе не должно быть как ошибок, так и принципиальных ограничений по применению тех или иных методов управления.

Общим условием является то, что система должна быть подготовлена к автоматизации. Это положение является общим и поясняется рядом более частных.

Проектирование систем и их АСУ должно вестись совместно специалистами по кондиционированию и вентиляции и специалистами по автоматизации. При таком подходе объект подвергается всестороннему анализу, учитываются требования как управляемой, так и управляющей систем. На практике более распространено раздель - ное проектирование с выдачей задания на автоматизацию. Контакт между специалистами-смежниками в этом случае оказывается минимальным, что может отражаться в конечном счете на качестве принимаемых решений.

Часто проектировщики идут по пути применения (привязки) типовых решений по автоматизации, в частности по автоматическому регулированию. Типовые схемы не учитывают всего многообразия исходных данных, которые определяют решения по автоматизации, поэтому привязка типовых схем может быть неадекватной исходным данным конкретного проектируемого объекта. Часто оказывается, Что использование типовых решений может обеспечить поддержание заданных параметров с заданными отклонениями, но не самым экономичным способом, т. е. при перерасходе технологических показателей. Особенности и недостатки применяемых типовых решений по автоматизации подробно анализируются в п. 7.1.

Оценка исходных данных объекта является основой проектирования систем и ее автоматизации. Неучет тех или иных исходных Данных на результаты проектирования отразится в той мере, в которой влияют эти данные. Например, часто не определяют минимальную тепловую нагрузку помещения, поэтому неправильно ведут расчет процесса нагревания воздуха. Расчетный расход теплоносителя оказывается в таком случае заниженным, и автоматический регулятор не сможет поддерживать заданную температуру.

Для проектирования систем и выбора оборудования, которое можно использовать для автоматизации, нужно вводить и широко использовать понятие «расчетный режим». Вместо этого часто используют наружные расчетные параметры, которые определяют расчетную тепло- и холодопроизводительность. Однако расчетный режим для процесса нагревания и процесса изоэнтальпийного увлажнения может не соответствовать наружным расчетным параметрам в холодный период года. Под термином «расчетный режим» будем понимать такое сочетание исходных для расчета некоторого процесса данных, при котором расход тепло-, хладоносителя в аппарате или мощность нагнетателя окажутся максимальными, либо температура тепло(хладо)носителя при неизменном его расходе будет экстремальной. Если аппарат или нагнетатель выбраны на расчетном режиме правильно, то обеспечивается максимальное значение параметра (например, коэффициента эффективности процесса, расхода воздуха и воды и т. п.). Наряду с этим требуется анализировать минимальные значения параметра с учетом конструкции регулирующего органа, способа управления, возможности аварийных ситуаций.

При расчете процессов и выборе оборудования систем производится анализ управляющих воздействий и выбор способа управления тем или иным процессом. Учитывая конкретные условия проектируемой системы, режимы ее работы, особенности выпускаемого оборудования, последовательно рассматривают каждый элемент системы и решают, как им следует управлять. Так, рассматривают возможные способы управления воздухонагревателями, поверхностными воздухоохладителями, оросительными камерами. В аэродинамической части системы рассматривают возможность управления производительностью вентиляторов, расходами наружного, рециркуляционного и выбросного воздуха, расходами воздуха в зональных ответвлениях.

На все элементы системы должны быть определены возмущающие воздействия с указанием диапазона и наибольшей скорости изменения. Например, для помещения нужно знать диапазон изменения всех видов нагрузок: тепловой, влажностной и газовой (в относительном виде Qn0M min, свл mln, GBp min), скорость их изменения. Для воздухонагревателя первого подогрева нужно знать диапазон изменения влагосодержания и температуры воздуха перед ним, наибольшую скорость изменения этих параметров.