Автоматика для воздушно-отопительных агрегатов

1. ОБЗОР ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИКИ

Применение автоматики для воздушно-отопительных агрегатов позволяет поддерживать заданные параметры воздуха при низких эксплуатационных расходах. Задачей автоматики является минимизация участия человека в управлении оборудованием, так, чтобы роль обслуживающего персонала сводилась только к настройке требуемых значений регулируемых параметров. Все остальное должна обеспечить система управления.

В комплект автоматики для воздушно-отопительных агрегатов могут входить:

1.1. щит управления ZS

1.2. регулятор скорости вращения ARW или RTRD

1.3. исполнительные элементы автоматики.

1.1 ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ ZS

Щит управления предназначен для управления работой агрегатов с односкоростными, двухскоростными или электродвигателями во взрывобезопасном исполнении.

Щит управления включает в себя:

— главный выключатель;

— устройства защитного отключения;

— контакторы, реле;

— лампочки индикации (работа/авария)

Применение элементной базы ведущих мировых производителей электроборудования свидетельствует о высокой степени надежности щитов. Вся электроаппаратура установлена внутри щита за защитными панелями, снаружи остаются доступными только включатели электроприводов, регуляторы и лампочки индикации. Все электрические соединения защищены внутри щита так, чтобы обслуживание, техоcмотры и эксплуатационные работы были вполне безопасными.

Преимуществами щитов управления также являются: достаточное пространство для удобного размещения и подсоединения кабелей питания и датчиков к клеммам контактов, высокая безопасность, простота обслуживания, несложный сервис, несложная консервация устройства, а также безопасная и удобная для проведения сервисных работ конструкция. Размер щита зависит от количества подсоединенных к нему агрегатов (к одному щиту можно подключить 1-4 агрегата).

Рис. 1 Размеры щитов ZS

Тип щита ZS-1/1 ZS-2/1
ZS-1/2
ZS-3/1
ZS-2/2
ZS-4/1
ZS-3/2
ZS-4/2
Высота, мм 240 280 400 500 500
Ширина, мм 160 200 300 400 500
Глубина, мм 125 125 150 200 200

По желанию заказчика, щиты могут быть приспособлены для подсоединения и управления исполнительными элементами автоматики. Все электрические соединения и подключения необходимо выполнить в строгом соответствии с руководством по установке и эксплуатации. Электропитание щита управления подается с главного распределительного щита, оснащенного главный выключатель и дифференциальную защиту.

Щиты типа ZS-…[-1, -2, -3, -4]/1 предназначены для управления агрегатами с однофазными вентиляторами

230В (рис.1) или трехфазными односкоростными электродвигателями, а щиты ZS-…[-1, -2, -3, -4]/2 агрегатами с трехфазными (3~400В, 50Гц) двухскоростными электродвигателями.

ОБОЗНАЧЕНИЯ

1.2 РЕГУЛЯТОРЫ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

Трансформаторные 5-ти ступенчатые регуляторы скорости вращения вентиляторов ARW-…[-1,2; -3; -5] для однофазных вентиляторов (1~230В/50Гц) и RTRD… [-2;-4;-7; -14] для трехфазных вентиляторов (3~400В/50Гц) позволяют регулировать производительность по воздуху и тепловую мощность. Регулирование скорости вращения вентиляторов осуществляется вручную. Электропитание к регулятору подается с главного распределительного щита, оснащенного в главный выключатель, дифференциальную защиту и защиту от короткого замыкания. Регуляторы производятся в трех типоразмерах, отличающихся способом подачи электропитания и значением номинального тока.

Рис. 2 Параметры регуляторов ARW

Схема электроподключения подана на рис. 14.

Типоразмер ARW-1,2 ARW-3 ARW-5
Напряжение, В 230 230 230
Класс защиты IP30 IP30 IP30
Внешние размеры в х ш х г, мм 123x77x71 173x90x89 280x200x160

Рис. 3 Параметры регуляторов RTRD

Схема электроподключения подана на рис. 15

Типоразмер RTRD-2 RTRD-4 RTRD-7
Напряжение, В 400 400 400
Класс защиты IP 54 IP 21 IP 21
Внешние размеры в х ш х г, мм 255X190X135 309X162X160 309X162X160

К одному регулятору можно подключить только один агрегат, значение номинального тока которого не превышает предельного значения номинального тока регулятора, в противном случае регулятор может повредиться. Регуляторы RTRD оснащены цепью термозащиты электродвигателя, которая управляется сигналом с датчика ТК, встроенного в обмотку двигателя.

Электропитание к регулятору подается с главного распределительного щита, оснащенного в главный выключатель, дифференциальную защиту и защиту от короткого замыкания.

ПЕРЕЧЕНЬ ОДНОФАЗНЫХ АГРЕГАТОВ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПОДКЛЮЧЕНЫ К ОДНОМУ РЕГУЛЯТОРУ ARW (1~230В/50Гц) ИЛИ ЩИТУ ZS-…/1

ПЕРЕЧЕНЬ ТРЕХФАЗНЫХ АГОРЕГАТОВ КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПОДКЛЮЧЕНЫ К ОДНОМУ РЕГУЛЯТОРУ RTRD (3~400В/50Гц) ИЛИ ЩИТУ ZS-…/1 И ZS-…/2

1.3 ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Важной функцией системы автоматики является контроль работы отдельных элементов воздушно-отопительных

агрегатов, позволяющий оценить правильность их работы и немедленно отреагировать в случае каких-либо сбоев. Процесс регулирования параметра не был бы возможен, если бы регулятор не получал информацию о значении этого параметра и не мог бы его изменить. Именно поэтому необходимы исполнительные элементы, индикаторы и датчики, играющие существенную роль в процессе регулирования, от их параметров зависит и качество регулирования (точность, безаварийность, экономия эксплуатационных затрат и потребления энергии).

Все контролирующие и исполнительные элементы, используемые для агрегатов JUWENT производятся компанией SIEMENS, что обеспечивает высокое качество систем автоматики, их длительную и безаварийную работу. Представленные в каталоге исполнительные элементы для воздушно-отопительных агрегатов являются

опциональным оборудованием:

— термостат против замерзания TPZ1 или TPZ2;

— термостат защиты от перегрева электронагревателя RD;

— регулятор температуры RT;

— комнатный термостат ТР или ТР/IP65;

— программируемый комнатный термостат ТРР;

— вентили типа V;

— электропривод трехходового вентиля MV;

— электропривод воздушной заслонки M;

— позиционер ZW (предназначен для управления электроприводом воздушной заслонки типа М).

Термостат против замерзания TPZ1 или TPZ2

Для воздушно-отопительных агрегатов с водяным нагревателем, работающих в режиме подогрева наружного холодного воздуха, желательно применять защиту против замерзания теплоносителя в трубках теплообменника. Капиллярная трубка термостата должна быть уложена непосредственно за нагревателем равномерно по его периметру. При падении температуры (даже на коротком отрезке капиллярной трубки) ниже порога срабатывания

5ОС термостат подает сигнал на щит управления, на котором загорается сигнальная лампочка «АВАРИЯ НАГРЕВАТЕЛЯ». Далее щит выключает вентилятор, закрывает воздушную заслонку наружного воздуха и полностью открывает вентиль нагревателя. При повышении температуры на поверхности нагревателя термостат перестает выдавать сигнал аварии и воздушно-отопительный агрегат автоматически возвращается в нормальный режим.

Вместе с комнатным термостатом ТР (ТРР) используются термостаты против замерзания TPZ1, а с регулятором температуры типа RT применяется термостат против замерзания типа TPZ2.

Рис. 4a Параметры термостатов TPZ1
Схема электроподключений подана на рис. 16

Напряжение питания 24…230В AC
Диапазон уставки -5…+15°C
Заводская уставка 5°C
Нагрузочная способность контактов 10(2)A
Класс защиты IP54

Рис. 4б Параметры термостатов TPZ2

Схема электроподключений подана на рис. 17

Напряжение питания 24…230В AC
Диапазон уставки 0…+15°C
Заводская уставка 5°C
Выходной сигнал 0…10В DC
Класс защиты IP42

Термостат защиты от перегрева электронагревателя RD

Воздушно-отопительные агрегаты с электронагревателем стандартно поставляются в комплекте с термостатом защиты от перегрева электронагревателя. Повышение температуры нагревателя выше установленной безопасной температуры приводит к смене положения контактов в термостате. В результате электронагреватель выключается, а вентилятор продолжает работать до тех пор, пока температура нагревателя не упадет ниже безопасного уровня. Электронагреватель может быть снова включен только при работающем вентиляторе.

Регулятор температуры RT

Регулятор температуры позволяет поддерживать в помещении предварительно выставленную при помощи поворотного указателя температуру в диапазоне 8…30ОС. Регулятор сравнивает температуру внутри помещения (измеряется встроенным датчиком) с заданным значением. В случае возникновения разницы в сравниваемых температурах регулятор формирует выходной сигнал ( 0…10В пост. тока), который подается на электропривод вентиля водяного нагревателя.

Рис. 4 Параметры регулятора RT

Схема электроподключений подана на рис. 17

Напряжение питания 24В AC
Диапазон уставки 8…+30°C
Управляющий сигнал 0…10В DC
Класс защиты IP42

Одним регулятором/термостатом в случае применения щита управления можно управлять несколькими воздушно-отопительными агрегатами.

Регуляторы/термостаты не должны монтироваться там, где они могут подвергаться непосредственному излучению (нагревателей, ламп, солнечных лучей), а также в местах возникновения сквозняков (двери и окна), что может привести к ошибочным показаниям температуры.

Комнатный термостат TP, TP/IP65 или TPP

Комнатный термостат (вкл./выкл.) ТР позволяет при помощи поворотного указателя установить требуемую температуру воздуха в помещении в диапазоне 8…30°C, а комнатный термостат (вкл./выкл.) ТРР позволяет при помощи жидкокристаллического дисплея установить температуру в помещении в диапазоне 8…35ОС в дневном и ночном режимах.

При падении температуры ниже заданной термостат подает сигнал на открытие вентиля и включение вентилятора. При повышении температуры в помещении выше заданной термостат подает сигнал на закрытие вентиля и отключение вентилятора. Термостаты данных типов используются с агрегатами, работающими как на рециркуляционном так и наружном воздухе.

Рис. 7a Термостат ТР или TP/IP65

Схема электроподключений подана на рис. 20

Напряжение питания 24..250В AC 24..250В AC
Диапазон уставки 8…+30°C 8…+35°C
Нагрузочная способность контактов 6(2)A 10(1,5)A
Класс защиты IP30 IP65

Рис. 7б Термостат с программатором ТPР Схема электроподключений подана на рис. 21

Напряжение питания 2 батарейки 1,5В
Диапазон уставки 5…+35°C
Нагрузочная способность контактов 5(2)A
Класс защиты IP30

Вентили V

Распределительные вентили широко применяются для регулирования расхода теплоносителя, проходящего через нагреватель воздушно-отопительных агрегатов.

К воздушно-отопительным агрегатам применяются следующие трехходовые вентили:

— распределительные с внутренней резьбой V20 и V25 (откр./закр.) Вентили должны монтироваться на подаче теплоносителя. Течение теплоносителя допустимо только в обозначенном направлении: AB→A или AB→B.

— смесительные с наружной резьбой V20, V25, V32, V40 и V50. Вентили должны монтироваться на возврате теплоносителя. Течение теплоносителя допустимо только в обозначенном направлении: A и B→AB.

Рис. 8a Вентиль: V (распределительный)

Обозна-
чение
DN k м3/ч

VS,

t, °C PN
V20 20 3,5 1..110 16
V25 25 5 1..110 16
АРМАТУРА:

Z: отсекающий вентиль: ручной

P: циркуляционный насос

MV: регулирующий трехходовой вентиль, управляемый электроприводом

Рис. 8б Вентиль: V (смесительный)

Обозна-

чение

DN k м3/ч t, °C PN
откр/закр непрер.сигнал
V20 20 4 1..110 16
V25 25 6,3
V32 32 16 16
V40 40 25 25
V50 50 31 31
AРМАТУРA:

Z: отсекающий вентиль: ручной

P: циркуляционный насос

MV: регулирующий трехходовой вентиль, управляемый электроприводом

Электропривод для вентиля MV

Электроприводы устанавливаются непосредственно на вентилях, регулируя их непрерывным сигналом

0…10В DC (при помощи регулятор RT) или откр./закр. (при помощи термостата ТР/ТРР). Положение (выдвижение) штока привода пропорционально значению управляющего сигнала с регулятора или термостата.

Электроприводы могут управляться вручную. Применяются для следующих вентилей:

— DN15…40 , с номинальным усилием 400N

— DN50…150 , с номинальным усилием 1000N

Рис. 10 Электропривод для вентиля MV

Схемы электро подключений приведены на: откр./закр. (рис. 22а-22б), непрерывный сигнал (рис. 22в).

Тип электропривода откр/закр непрерывный сигнал
Напряжение питания 230В AC 24В AC
Время открытия/закрытия 180 c 150 c
Класс защиты IP 43 IP 40

 

ПОДБОР ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ТРЕХХОДОВОГО ВЕНТИЛЯ ДЛЯ ВОЗДУШНО-ОТОПИТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ

Типоразмер агрегата Обозначение электропривода и вентиля
TERM-0÷2, TROPIC 1 i 2
UGW/D-10
MV+V20
UGW/D-11÷12 MV+V25
TERM-3 MV+V32
TERM-4 MV+V40

Электропривод для воздушной заслонки М

Для управления воздушными заслонками наружного воздуха применяются электроприводы (рис.11), задачей которых является установление воздушной заслонки в необходимом положении, а также защита водяного воздухонагревателя от замерзания. В зависимости от способа управления используются два типа электроприводов:

— типа откр./закр.;

— с плавным регулированием (управляющий сигнал 0…10C). Установка заслонки в нужном положении осуществляется при подаче управляющего напряжения 0…10В с позиционера ZW.

Рис. 11 Электропривод для воздушной заслонки M

Схемы электроподключений приведены на: откр./закр. (рис. 23а), непрерывный сигнал (рис. 23б).

Тип электропривода откр/закр непрерывный сигнал
Напряжение питания 230В AC 24В AC
Время закрытия/открытия 150 с 150 с
Класс защиты IP 54 IP 54

Позиционер ZW

Позиционер позволяет установить воздушную заслонку в каждом нужном положении, что дает возможность точно определить расход наружного воздуха, проходящего через воздушную заслонку. Позиционер может быть установлен внутри щита управления или на его передней панели.

Рис.12 Позиционер ZW

Схема электроподключения подана на рис.24.

Напряжение питания 24В AC
Управляющий сигнал 0…10В DC
Класс защиты IP 42

Сервисный выключатель WS

Сервисный выключатель предназначен для выключения двигателя вентилятора с целью проведения сервисных работ. Применение сервисного выключателя предотвращает случайное включение вентилятора и тем самым обеспечивает безопасность обслуживающего персонала.

Рис. 13 Сервисный выключатель WS

Схемы электроподключений приведены на: 3-полюсный (рис. 25а), 6-полюсный на (рис. 25б)

Тип WS-3 WS-6
Полюса 3-полюсный 6-полюсный
Переключатель цепей питания ток одно- и трёхфазный ток трёхфазный
Номинальный постоянный ток 25A 25A
Класс защиты IP 65 IP 65

2. КАБЕЛИ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИКИ

Элементы автоматики Обозначение Oбозначения и сечения кабелей
1. Электропривод воздушной заслонки M OMY 3×1 мм2
2. Электропривод вентиля водяного воздухонагревателя MV OMY 3×1 мм2
3. Комнатный термостат TP OMY 2×1 мм2
4. Комнатный термостат с программатором TPP OMY 2×1 мм2
5. Регулятор температуры RT OMY 3×1 мм2
6. Термостат против замерзания TPZ1 OMY 4×1 мм2
7. Термостат против замерзания TPZ2 OMY 5×1 мм2
8. Регулятор скорости вращения (5-ти ступенчатый; 1~230В) ARW-1,2; -3 OMY 3×1 мм2
ARW-5 OMY 3×1 мм2
9. Регулятор скорости вращения (5-ти ступенчатый; 3~400В) RTRD-2; — 7 OMY 4×1 мм2

3. СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ

3.1 СИСТЕМА АВТОМАТИКИ ДЛЯ АГРЕГАТОВ, РАБОТАЮЩИХ НА РЕЦИРКУЛЯЦИИ (только нагрев)

Система автоматики выполняет следующие функции:

— регулирование температуры в помещении при помощи термостата вкл./выкл. типа ТР или термостата с программатором вкл./выкл. типа ТРР;

— электропривод вентиля MV типа откр./закр. для автоматического управления вентилем;

— регулирование расхода воздуха при помощи регулятора ARW (RTRD) или типа вкл./выкл. с помощью щита ZS.

— при использовании одного щита типа ZS-…/1 или ZS-…/2 и комнатного термостата можно управлять несколькими агрегатами, учитывая максимальный номинальный ток регулятора.

3.2 СИСТЕМА АВТОМАТИКИ ДЛЯ АГРЕГАТОВ РАБОТАЮЩИХ НА НАРУЖНОМ И РЕЦИРКУЛЯЦИОННОМ ВОЗДУХЕ (вентиляция и подогрев воздуха)

Система автоматики выполняет следующие функции:

— регулирование температуры в помещении при помощи термостата типа вкл./выкл. ТР (ТРР) или регулятора с плавным регулированием RT;

— электропривод вентиля MV для автоматического управления вентилем;

— термостат против замерзания для защиты воздухонагревателя агрегата от замерзания. Термостат TPZ1

используется с термостатом ТР (ТРР), а термостат TPZ2 с регулятором температуры RT.

— открытие воздушной заслонки наружного воздуха М при помощи электропривода типа вкл./выкл. или при помощи позиционера ZW, который отправляет на электропривод непрерывный сигнал;

— позиционер ZW находится в щите управления ZS, с помощью электропривода устанавливает воздушную заслонку в нужное положение;

— регулирование расхода воздуха при помощи регулятора скорости вращения вентилятора ARW (RTRD) или устройства типа вкл./выкл. в случае применения щита типа ZS.

— при использовании одного щита типа ZS и термостата (регулятора) возможно управление несколькими агрегатами.

4. ПРИМЕЧАНИЯ

— В системе автоматики для агрегатов типа UGW/D не применяются регуляторы скорости вращения. Регулирование расхода воздуха возможна только в случае применения в щите типа ZS:

— переключателя Y/Y;

— частотного преобразователя.

Агрегаты с электронагревателями стандартно поставляются с:

— щитами управления ZS (1-ступенчатый выбор скорости вращения вентилятора, 3-ступенчатый ручной выбор мощности электронагревателя);

— термостат защиты от перегрева электронагревателя RD.

Дополнительно для агрегатов с электронагревателями могут применяться и двухступенчатые регуляторы температуры, работающие вместе с датчиком температуры и программируемым термостатом.

В связи с разной мощностью электронагревателей схемы подключений готовятся отдельно для каждого заказа и прилагаются к поставляемому оборудованию.

5. СХЕМЫ ЭЛЕКТРОПОДКЛЮЧЕНИЙ