Частотный преобразователь для систем вентиляции

Вентиляция – одна из основных инженерных систем любого объекта. Функции вентиляционных систем – поддержание оптимального состава воздуха во всех помещениях объекта, удаление углекислого газа, а также вредных веществ, образующихся в процессе производства или жизнедеятельности.

Регулирование подачи воздуха в таких системах осуществляется шиберными заслонками или изменением угла лопастей вентиляторов. Такой способ имеет ряд недостатков, самым значительным из которых является высокое потребление электроэнергии. При изменении подачи воздуха, потребляемая системой электрическая мощность практически не меняется. Корме того, при проектировании мощность электродвигателей выбирают с большим запасом с учетом возрастающего пневмосопротивления при засоре воздушных фильтров. В результате система работает в режиме недозагрузки, при неизменном потреблении электричества.

Задачи, решаемые установкой частотных преобразователей.

Главные задачи при проектировании этих систем – обеспечение эффективного воздухообмена при наименьших затратах, согласование работы с режимами эксплуатации других инженерных систем здания. Использование частотно-регулируемого привода позволяет:

• Обеспечить защиту электродвигателей вентиляторов от перегрузок, несимметричной нагрузки, повышения или понижения напряжения питания, других ненормальных и аварийных режимов работы без использования дополнительных схем защиты.
• Контролировать характеристики системы с удаленного пункта, согласовывать работу с противодымными противопожарными системами. Специализированные частотные преобразователи Danfoss VLT поддерживают распространенные протоколы связи, а также совместимы с веб-сервисом Cloud-Control.
• Регулировать производительность системы в соответствии с нагрузкой. Преобразователи частоты позволяют регулировать подачу воздуха без использования заслонок и дорогих вентиляторов с переменным углом наклона лопастей. Потребление электроэнергии при этом пропорционально фактической нагрузке.
• Оперативно реагировать на аварии и устранять неполадки в работе. ПЧ Danfoss для систем вентиляции имеют функции контроля обрыва приводного ремня, наличия воздушного потока, температуры, влажности и других параметров воздуха. Эти устройства также вносят запись об аварии во встроенную память.
• Увеличивать межремонтный период вентиляционного оборудования. Плавный запуск, ограничение пусковых токов, регулирование частоты вращения приводного двигателя снижают нагрузку на электросеть, кинематическую схему.

Примеры применения ПЧ в вентиляции различных типов

Преобразователи частоты можно использовать во всех типах вентиляционных систем

Общеобменные вытяжные системы. Такая вентиляция обеспечивает воздухообмен во всех помещениях объекта. Частотные преобразователи обеспечивают согласование работы вытяжки и приточки. Для этого применяется схема на базе 2-х частотных преобразователей (“ведущий-ведомый” со связью по аналоговым входам) или один многофункциональный ПЧ.

Система дымоудаления. Противодымная вентиляция служит для удаления ядовитых продуктов горения и нагнетания чистого воздуха в места скопления людей. Частотные преобразователи осуществляют регулировку разряжения и избыточного давления в контрольных зонах при пожаре. Для таких ПЧ обязательна функция пожарной блокировки, устройство должно функционировать до полного разрушения.

Приточные системы с постоянным расходом воздуха. Вентиляторы в таких установках работают с постоянной скоростью. Частотный преобразователь выполняет при этом функции защиты электродвигателя и связи с системой автоматизации и диспетчеризации сооружения.

Приточная вентиляция с переменным расходом воздуха. Установка частотных преобразователей позволяет отказаться от регулировки потока заслонками. ПЧ в многозональных системах задает индивидуальные алгоритмы работы вентиляторов во всех помещениях.

Местная вытяжка. Частотный регулятор в таких системах служит для изменения производительности оборудования.

Системы с рециркуляцией воздуха. В таких воздухообменных установках удаляемый воздух смешивается с приточным и при необходимости подогревается. ПЧ используется для изменения отношения объема поступающего и удаляемого воздуха путем изменения частоты вращения соответствующих вентиляторов.

Системы с рекуперацией. В этих установках тепло удаляемого воздуха используется для нагрева воздуха в помещении. В системах с роторным рекуператором частотный преобразователь автоматически увеличивает скорость его вращения при снижении температуры воздуха и наоборот.

Особенности выбора частотных преобразователей для вентиляции

Кроме общих критериев выбора частотных преобразователей для вентиляционных систем (электрические характеристики, степень защиты и других), требуется учесть наличие:

• Функции поддержки протоколов обмена данными с диспетчерским пунктом и другими инженерными системами объекта. Для корректной работы всех систем здания протоколы связи ПЧ должны быть совместимы с другим оборудованием удаленного контроля и других систем сооружения.
• Функции автоматической адаптации электродвигателя. При модернизации существующей вентиляции, фактические характеристики двигателя могут существенно отличаться от паспортных. В этих случаях необходим ПЧ с функциями автоматической адаптации.
• Функции пропуска резонансных частот. При определенной скорости вращения ротора, вибрации вентилятора часто резонируют с собственной частотой колебаний вала. Это вызывает повышенный уровень шума и сильно увеличивает износ. Для вентиляционных систем необходим ПЧ с пропуском таких скоростей.
• Функции пожарной блокировки и нагнетания воздуха в шахты лифта. Согласно правилам пожарной безопасности, все элементы системы дымоудаления должны работать до полного разрушения. Для систем противодымной вентиляции необходим ПЧ, не отключающий вентиляторы при перегрузке. Специализированные ПЧ и контроллеры также должны автоматически блокировать общедомовую вентиляцию при пожаре и обеспечить работу приточных систем на путях эвакуации, в шахтах лифтов, холлах.

При помощи частотных преобразователей можно автоматизировать вентиляционные системы по разности давления, температуре, влажности, расходу воздуха. Для промышленной вентиляции предусмотрены также алгоритмы автоматического управления по содержанию СО2, других газов и составу воздуха.

Основное преимущество ПЧ – снижение расходов на проектирование, монтаж, эксплуатацию вентиляции. Это достигается упрощением схемы управления, снижением энергопотребления, принципиальным изменением системы (отказом от элементов механического регулирования производительности). Кроме того, использование преобразователей частоты уменьшает износ оборудования и удлиняет промежутки между профилактическими и капитальными ремонтами.