Wentylacja pod kontrolą. Automatyka i aparatura kontrolno-pomiarowa
Automatyzacja „wdziera się” praktycznie do każdej dziedziny techniki, zapewniając coraz sprawniejsze i wydajniejsze działanie urządzeń oraz zmniejszając wymagania związane z bezpośrednim dozorem ich pracy. Nie inaczej jest w wentylacji, klimatyzacji i ciepłownictwie. Nic zatem dziwnego, że na INSTALEXPO prezentowane były urządzenia z tej dziedziny, mimo istnienia specjalistycznych targów poświęconych pomiarom, automatyzacji i technikom sterowania.
Na pierwszy rzut oka wentylatory wyciągowo-kanałowe do użytku domowego typu EURO firmy Dospel (fot. 1) nie wyróżniają się wśród innych niczym szczególnym poza estetyką. Ale wystarczy im zajrzeć „pod maskę”, by zmienić zdanie. Znajduje się tam miniaturowy siłownik hydrauliczny z grzałką, włączającą się razem z wentylatorem i podgrzewającą olej. Rozprężający się olej z kolei wypycha tłoczysko otwierające żaluzję. Obok tego siłownika, zależnie od opcji, mogą być instalowane niewielkie układy elektroniczne sterujące pracą wentylatora: wyłącznik czasowy z nastawianym podtrzymaniem pracy przez 2-23 min., wyłącznik cykliczny do pracy okresowej, wyłącznik z fotokomórką reagujący na światło w pomieszczeniu lub sterownik z higrostatem do samoczynnego załączania wentylatora po przekroczeniu nastawionego poziomu wilgotności, z podtrzymaniem pracy przez ustawiony czas.
Firma Pol Stowest pokazała domowy, osiowy wentylator okienny Record A (fot. 2). Ma on wbudowany samoprogramujący się mikroprocesorowy regulator wilgotności i samozamykającą się żaluzję o działaniu zwłocznym, co pozwala na utrzymywanie optymalnej wilgotności i temperatury w łazienkach, kuchniach czy pralniach. Na życzenie wyposażane są dodatkowo w regulator czasowy z wyłączaniem zwłocznym.
Na stanowisku firmy Inexim można się było zapoznać z regulatorami temperatury i regulatorami dla systemów wentylacji i klimatyzacji firmy Eberle. Pokazano tam przegląd aktualnej oferty termostatów bimetalicznych i elektronicznych, w wersjach prostych i zegarowych, różnych odmianach obudowy i opcjach funkcjonalnych.
Nowością jest uniwersalny regulator Instat 7 (fot. 3), przeznaczony do pracy w 2- i 4-kanałowych systemach klimatyzacji z klimakonwektorami wentylatorowymi, z pompami cieplnymi, w systemach dzielonych oraz w urządzeniach klimatyzacyjnych z ogrzewaniem elektrycznym lub bez. Regulator ten może pracować z wewnętrznym lub zewnętrznym czujnikiem temperatury typu NTC (przełączane automatycznie), ma wyjście na maks. 5 przekaźników o łącznej obciążalności do 10 A. Na ściance frontowej znajduje się wyświetlacz LCD, na którym można odczytać najistotniejsze informacje, łącznie z aktualną temperaturą. Programowanie odbywa się za pomocą czterech przycisków. Regulator zapewnia pełną automatykę (przełączanie ogrzewanie/chłodzenie, wybór jednej z trzech prędkości obrotowych wentylatora w zależności od nastaw i warunków rzeczywistych) oraz możliwość ręcznego sterowania pracą wentylatorów.
Firma Protherm pokazała m.in. niewielki rejestrator (logger) temperatury RTR-201 (fot. 4) i regulator Solar. Rejestrator przeznaczony jest do kontroli lokalnego przebiegu zmian temperatury. Jego niewielkie wymiary i własne zasilanie bateryjne ułatwiają ustawienie go lub zawieszenie dokładnie w wybranym miejscu. Pomiary wykonywane są w czasie rzeczywistym, w zakresie -40°C÷85°C, z dokładnością ±0,5°C i programowanych odstępach czasu (od 1 do 255 min.). Możliwe też jest ustawienie sygnalizowania i zapamiętywania chwil przekroczenia nastawionych wartości progowych. Odczyt i analiza danych realizowane są na komputerze, z którym rejestrator komunikuje się poprzez złącze RS 232.
Regulator Solar przeznaczony jest do sterowania pracą systemu ogrzewania współpracujących z kolektorami słonecznymi. Jest to regulator różnicowy, który na podstawie pomiarów temperatury na kolektorze i w zbiorniku wyrównawczym, włącza lub wyłącza pompkę cyrkulacyjną zapobiegając w ten sposób ochładzaniu medium w przypadku zimniejszego kolektora.
Wśród wielu urządzeń do elektronicznej kontroli i regulacji temperatury, wilgotności i przepływu powietrza firmy OJ Elektronik, reprezentowanej przez Luxbud, pokazano 3-fazowy regulator mocy typu EFS (fot. 5) oraz serię regulatorów proporcjonalnych ERZ.
EFS jest elektronicznym, proporcjonalnym regulatorem mocy z dwoma lub trzema wyjściami tyrystorowymi i obciążalności 44/88 kW, przeznaczonym do dokładnego i bezgłośnego sterowania ogrzewaniem elektrycznym w systemach wentylacyjnych, ale też sterowania ogrzewaniem podłogowym bądź radiacyjnym. Wbudowany przetwornik sygnału umożliwia podłączenie EFS do zewnętrznego regulatora z wyjściem napięciowym lub mocy, a wyjście przekaźnikowe pozwala na sterowanie dwoma grzejnikami takiej samej wielkości, co dwukrotnie zwiększa moc wyjściową. Wewnętrzny układ zabezpiecza przed nadmiernym nagrzewaniem się regulatora i może czasowo odcinać sygnał sterujący. Nastawy wprowadza się bezpośrednio na ściance frontowej regulatora. Jeśli wymagania odnośnie dokładności sterowania są większe, należy zastosować jeden z serii niewielkich regulatorów klimatyzacji ERZ z regulacją proporcjonalną i funkcją automatycznego dostrajania do obciążenia z eliminacją odchyłki w strefie proporcjonalnej.
Mikroprocesorowy sterownik układu grzewczo?wentylacyjnego przedstawiła BSH Klima Polska. Jego zadanie to sterowanie grupą urządzeń utrzymujących zadaną temperaturę w halach produkcyjnych, magazynowych, a nawet całych budynkach z wieloma pomieszczeniami. W skład takiej grupy mogą wchodzić aparaty grzewczo?wentylacyjne, wentylatory dachowe, osiowe i małe centrale klimatyzacyjne obsługujące jedno pomieszczenie. Sterownik wyposażony jest w zegar tygodniowy umożliwiający wprowadzanie niezależnych nastaw temperatury dziennej i nocnej dla każdego dnia. Do układu można podłączyć równolegle kilka wentylatorów trójfazowych pod warunkiem, że łączny pobór prądu nie przekroczy 6A. Układ dopuszcza zmianę biegu pracy wentylatorów w zależności od odchyłki temperatury, możliwość przewietrzania w okresie letnim, dobieranie powietrza zewnętrznego, regulację ciągłą. Zastosowano w nim zabezpieczenia przeciążeniowe i przeciwzamrożeniowe oraz możliwość sygnalizowania stanu pracy (praca – awaria).
Sterownik zasilany jest z sieci 3x400 V, 50 Hz. Na ściance frontowej (fot. 6) umieszczono klawiaturę foliową do komunikowania się ze sterownikiem, wyświetlacz LCD oraz wyłącznik główny.
Kilka nowości przywiozła na targi firma Belimo, znana z siłowników do klap i przepustnic wentylacyjnych. Nowa seria elektrycznych siłowników liniowych typu NV (fot. 7) jest adresowana do wszystkich zainteresowanych unifikacją lub przeróbką na system elektryczny napędów w instalacjach klimatyzacyjnych, wodnych, ciepłowniczych itp. Można je bowiem łatwo montować na zaworach dowolnych producentów. Siłowniki NV umożliwiają regulację trzypunktową lub proporcjonalną parametryzowaną, pozwalają na wybór położenia zamknięcia zaworu i regulację jego wzniosu w granicach 10-20 mm. Mają wbudowany wskaźnik położenia, ułatwiający odczyt. W zamówieniu na siłownik podaje się m.in. producenta zaworu na jakim będzie on instalowany. Siłownik jest dostarczany wraz z odpowiednim adapterem i wszystkimi innymi niezbędnymi elementami pośredniczącymi, właściwymi dla danego zaworu, co do minimum upraszcza montaż.
Zawory regulacyjne SuperCompact serii S6, DN 20 – 150 mm (fot. 8) powinny zainteresować projektantów i inwestorów. Długość tych zaworów stanowi jedynie czwartą część odpowiednich konwencjonalnych zaworów grzybkowych, przy zachowaniu wszystkich ich zalet regulacyjno?użytkowych. W zaworach S6 zastosowano siłowniki z napędem elektrycznym.
Ponieważ magistrale obiektowe pozwalają istotnie zredukować ilość okablowania w instalacjach, ich popularność stale rośnie. Mając to na uwadze, Belimo oferuje moduł UK24LON, umożliwiający połączenie szyny MP z siecią LonWorks, co z kolei pozwala na centralne, zdalne sterowanie pracą siłowników przez układ nadrzędny i dwustronne przekazywanie cyfrowych sygnałów ustawczych i informacyjnych.
Aparatura kontrolno?pomiarowa to nie tylko urządzenia stosowane w układach automatycznej regulacji, ale również ręczne i przenośne przyrządy, pozwalające kontrolować paramety pracy systemu i wprowadzonych nastaw.
W ofercie firmy Abatronic znajdują się proste i estetyczne ścienne termometry cyfrowe (fot. 9), przeznaczone do wskazywania temperatury aktualnej, temperatury minimalnej i maksymalnej oraz higrometry cyfrowe do zastosowań w domach i biurach.
Mikromanometr MRK (fot. 10) firmy Unisens służy do pomiaru parametrów ciągu kominowego. Wbudowany różnicowy czujnik ciśnienia najnowszej generacji, odporny na przeciążenia, mierzy ciśnienie w zakresie 0-100 Pa z rozdzielczością 0,1 Pa. Dodatkowe czujniki przeznaczone są do pomiaru temperatury spalin (do 500°C), gorącej wody (do 100°C) i otoczenia (do 50°C) oraz prędkości przepływu. Czytelny wyświetlacz LCD z podświetleniem służy do odczytu wyników pomiarów, a ich wydruk umożliwiają porty na podczerwień lub RS 232.
Anemometry serii 890X firmy Unilap przeznaczone są do pomiaru przepływu powietrza w zakresie 0,4-35 m/s, z dokładnością ±2% i temperatury od -10°C do +50°C, z dokładnością ±1°C), i używa się ich m.in. do kontroli sprawności układów wentylacji i odprowadzania spalin. Kieszonkowy termohigrometr 8703 (fot. 11) z wyświetlaczem LCD służy do szybkich pomiarów wilgotności względnej w zakresie 0-100% RH, z dokładnością ±3%RH, i temperatury (od -20°C do +50°C, z dokładnością ±1°C). Zastosowany w nim polimerowo-pojemnościowy czujnik wilgotności jest niewrażliwy na kondensację pary wodnej. Rejestratory cyfrowe serii 882X z wbudowanym zegarem czasu rzeczywistego pozwalają na zapis w pamięci trwałej do 16 000 wyników pomiarów temperatury i wilgotności względnej. Wyposażone w interfejs RS232, umożliwiają przesyłanie zarejestrowanych danych do odczytu i dalszej obróbki komputerowej.
Do współpracy ze sterownikami przeznaczony jest przetwornik wilgotności i temperatury, model 3520 (fot. 12), umożliwiający pomiary wilgotności względnej w zakresie 5-95%RH, z dokładnością ±3%RH i temperatury 0°?65°C, z dokładnością ±0,6°C. Natomiast miniaturowy czujnik wilgotności względnej E50F, wykonany w technice układów scalonych i pracujący na zasadzie pojemnościowego pomiaru wilgotności w zakresie 0?100%RH przeznaczony jest do wykorzystywania w układach sterowania.
Zbigniew Rudnicki
