Vybavili sme pracovisko Zväzu prístrojmi ovládania školiace stredisko Šamorín

 

Vybavili sme pracovisko Zväzu prístrojmi ovládania

Školiace stredisko Šamorín

Ovládanie je potrebné najskôr nastaviť. To sa môže robiť cez USB kľúč, cez počítač alebo priamo na ovládacom paneli. Poznať všetky možné varianty nastavenie nie je jednoduché a získať potrebné zručnosti si vyžaduje čas. A tak sa postupne vzdelávajú špecialisti, ktorí túto prácu vykonávajú profesionálne.

Pohľad vpredu na simulátory ovládania elektrických krokových motorov ventilov, teplôt, hladín v nádobách a v pozadí na simulátore ovládania krokových motorov ventilov ako aj kompletných chladiacich okruhov či už jedno alebo dvojstupňových, kaskádnych okruhov s dvomi chladivami a tiež booster systémov s chladivom CO2. Pred simulátormi ležia prístroje umožňujúce merania a výpočty AS a EK motorov zapojených do hviezdy a trojuholníka. 

 

Porovnanie zapojenia do hviezdy a zapojenia do trojuholníka v učebnici Nuelle

  • Elektrický motor sa prevádzkuje v zapojení do hviezdy alebo do trojuholníka.
  • Meraním prúdu a napätia sa zistia rozdiely medzi obomi variantmi zapojenia.

Upozornenie: pri zapojení do hviezdy sú napätia na vinutiach nižšie ako pri zapojení do trojuholníka. V dôsledku toho je výkon motora pri zapojení do hviezdy menší ako pri zapojení do trojuholníka. Pri zapojení do trojuholníka sú napätia na vinutiach vyššie ako pri zapojení do hviezdy. V dôsledku toho je výkon motora pri zapojení do trojuholníka väčší ako pri zapojení do hviezdy.

 

Obrázok napravo v prístroji magnetické sily na vinutiach rotora sa sčítavajú a prostredníctvom pákového ramena vytvárajú krútiaci moment. Tento krútiaci moment však nie je rovnaký pri rôznych otáčkach. Súvislosť medzi počtom otáčok a krútiacim momentom sa dá názorne opísať pomocou charakteristickej krivky zobrazenej na obrázku napravo. Obrázok zobrazuje typickú záťažovú charakteristiku asynchrónneho stroja. Charakteristické body sú:

1.     rozbehový moment

2.     sedlový moment

3.     moment zvratu

Asynchrónne stroje majú veľmi charakteristický priebeh krútiaceho momentu. Špeciálny význam má oblasť charakteristickej krivky nad momentom zvratu, teda pri počte otáčok v oblasti dosiahnutia momentu zvratu a synchrónneho počtu otáčok. Stroj bežiaci naprázdno dosiahne takmer synchrónny počet otáčok na osi počtu otáčok. Pod zaťažením krútiaci moment stúpa a počet otáčok klesá. Ak sa dosiahne alebo prekročí moment zvratu, stroj sa zastaví. EC motory, s elektronickou komutáciou, zatiaľ nie sú súčasťou učebnice. 

Ovládanie chladiacich okruhov

Prehľad ovládacích prvkov okruhu vrátane s CO2

  Pripomeňme si vývoj ovládania chladiacich okruhov

Zmysel ovládania chladiaceho okruhu spočíva v udržiavaní požadovanej teploty,  riadení úrovne tlaku v zariadení,  dodržiavaní rozdielu teplôt (prehriatie, ..), sledovaní predpísaného priebehu teploty alebo tlaku, ovládaní vlhkosti prostredia v predpísanom rozmedzí a podobne

Ešte sa stretávame s mechanickým riadením chladiaceho okruhu udržiavaním požadovanej teploty mechanickým termostatom, presostatom riadením odmrazovania časovým spínačom, ..

 

Smer vývoja ovládania

Riadenie  chladiaceho okruhu rozlišujeme:

  1. Na výparníkovej strane (i viacerých výparníkov, s viacerými podriadenými termostatmi).
  2. Na kondenzačnej strane (i viacerých kondenzátorov s viacerými kompresormi).
  3. Riadiaci systém chladiaceho okruhu, viacerých chladiacich okruhov i s viacerými kompresormi.
  4. Vzdialené riadenie.

 

ObrázokElektronické ovládanie sacej strany s elektronickým expanzným ventilom. Legenda: 1- snímač tlaku v sní (vyparovací tlak), 2 – meranie teploty pár chladiva za výparníkom, 3 – priestorový riadiaci snímač teploty, 5 - priestorový riadiaci snímač teploty, 6 pulzný vstrekovací ventil, 7 – pomocný výstup (napríklad osvetlenie), 8 – ventilátor výparníka, 9 – ohrevné teleso odmrazovania

ObrázokElektronické ovládanie kondenzačnej jednotky jedným alebo viacerými kompresormi podľa sacieho tlaku. Legenda: 1 – teplota výtlačná, 2- teplota okolia, 3 – sací tlak, 4 – kondenzačný tlak, 5 – hlásenie porúch kompresorov, 6 – nizkotlaký presostat, 7- vysokotlaký presostat, 8 – snímanie hladiny oleja, 9 - snímanie hladiny v zberači chladiva, 10 – hlásenie porúch ventilátorov, 11 – požiadavka na spätné využitie tepla. Výstupy: 12 – povely pre 4 kompresory, 13 – povely pre 3 ventilátory, 14 – riadenie otáčok ventilátora(ov), 15- ovládanie elektromagnetickým ventilom obtok horúcich pár

Riadenie chladiaceho okruhu smeruje k vyššej elektronizácii, zložitosti zariadení. Ceny elektronických prístrojov sa znižujú a rozširuje sa ponuka. Významnou úlohu hrá i prepojenie riadiaceho systému s ústredným riadiacim centrom prostredníctvom bežnej telefónnej siete, alebo internetu, prípadne diaľkový prenos obdobný vysielačkám.

ObrázokSieťové prepojenie jednotlivých elektronických prvkov Alco Emerson ovládania sacej a kondenzačnej strany navzájom do riadiaceho centra a ďalej k ľubovoľnému riadiacemu stredisku pomocou internetu

 

Elektronické riadenie sústav chladiacich, klimatizačných zariadení

            Ide o riadenie sústav s rôznymi vyparovacími teplotami s väzbou na vzduchotechniku, vodné okruhy, osvetlenie, respektíve na riadenie celej budovy. To si už vyžaduje širšie servisné zázemie, špecializáciu odborníkov.

Obrázok  Supermarket s pomocnými prevádzkami.Na streche je združená kompresorová jednotka, vzduchom chladené kondenzátory. V predajni je chladiaci, mraziaci nábytok, chladiace sklady. Predajňa má zabezpečenú klimatizáciu, vetranie, osvetlenie, diaľkové riadenie pomocou mobilnej siete alebo internetu ap.

 

Ovládanie a komunikačné systémy

Súčasťou komplexného ovládania je regulátor viac kompresorového chladiaceho zariadenia, ktorý ovláda kompresory i ventilátory vzduchového kondenzátora, prípadne čerpadlo (čerpadlá) vodného kondenzátora. Princípom je udržovanie stáleho vopred zvoleného sacieho tlaku daného chladiva tým, že podľa okamžitého zaťaženia pracuje vždy odpovedajúci počet kompresorov, alebo ich regulačných stupňov.

Regulátor využíva vstavaný komunikačný systém LON alebo TCP/IP Ethernet, ktorý umožňuje veľmi jednoduché prevádzkové nastavenie so všetkými výhodami sieťového usporiadania riadenia chladiaceho zariadenia.  Príklad ovládania s komunikáciou LONWorks je na obrázku.

Komunikačné systémy

Modbus na Zväze

Komunikačné systémy využívajú rôzne protokoly, pravidlá riadiace synchronizáciu komunikácie, ktoré používajú operačné systémy na komunikáciu medzi koncovými zariadeniami.

Modbus je otvorený protokol pre komunikácie na princípe odovzdávania dátových správ medzi klientom a serverom(master a slave). Modbus v priemysle preferuje sériovú komunikačnú zbernicu RS485, ktorá vytvára dvojvodičovésériové spoje. Typické použitie je pre diaľkový odpočet hodnôt z meračov spotreby. Na jednu zbernicu môžu byť pripojených stovky meračov. Také spojenie sme použili pri retrofite ventilátora pri sťahovaní údajov z EC ventilátora. Na obrázku je Modbus prepojenie EC ventilátora so zobrazením údajov s prepojením na počítač.

 

Meranie cez protokol Modbus ukázalo o 30 % nižšie príkony ventilátorov ako súčin meraných hodnôt napätia, prúdu a účinníka. Cez protokol Modbus boli prečítané ďalšie hodnoty a to otáčky ventilátora, prúdy, napätia, účinník, ...

 

Systémy pre automatizáciu budov, technológií

BACnet a Lonworks

Systémov je viac. V oblasti chladenia a klimatizácie sú najznámejšie BACnet a LONWorks.

BACnet(Buildind Automation and Control Networks) je objektovo (snímače, akčné členy, ...) orientovaná nadstavba nad bežnými komunikačnými zbernicami, kam patrí aj už vyššie spomínaná RS 485. Je to nástroj pre výmenu údajov medzi objektami vzduchotechniky, chladenia, vykurovania, klimatizácie, osvetlením, .... Stretávame sa s podmienkou v rámci EPBD - Smernice o energetickej hospodárnosti budov, kde  v prípade inštalovaného BMS so vzdialeným ovládaním, kam patrí aj BACnet, sa kontroly klimatizačných zariadení nemusia vykonávať od výkonu 200 kW.

LONWorks(Local Operating Network) sa využívajú viac len pre centrálne ovládané, monitorované chladiace systémy napríklad v supermarketoch. Systém TCP/IP je vhodný pre menší rozsah prepojených chladiacich zariadení, kde nie je žiadaná vzájomná komunikácia medzi jednotlivými prístrojmi, ale len s centrom. Pre okamžité zobrazenie snímaných a nastavovaných hodnôt je možné pripojiť priamo terminál - display. Systém spolupracuje s ďalšími prvkami ovládania a istenia systému, ako je napríklad monitorovací systém, iné typy regulačných prístrojov a napojenie na nadradený riadiaci systém, napríklad centrálny kontrolný systém celého objektu, v ktorom je chladiace zariadenie  prevádzkované.

 

Riadenie  non stop okruhu

v našom školiacom pracovisku v Šamoríne

 

 

Viac informácií nájdete v časopise Správy 7/2019