Ювелирная работа автоматики

В 2014 году компанией ООО «Смартхаус» был реализован проект по автоматизации вентиляции и кондиционирования завода по производству ювелирных изделий «Зорка» в Промзоне Шабаны (город Минск). Генеральный подрядчик ОДО «Высокий замок».

Ювелирный завод представляет собой современное 4-х этажное здание площадью более 15 000 квадратных метров. Общее число сотрудников компании превышает 300 человек, на производстве занято более 140 ювелиров.

Перед ООО «Смартхаус» была поставлена задача: использовать современные решения и оборудование, обеспечивающее высокий уровень энергоэффективности и надежности. Кроме создания комфортного микроклимата, ювелирное производство имеет ряд специфических требований по автоматизации систем отопления и вентиляции, что тоже учитывалось при разработке проекта. Например, в здании нет открывающихся окон, поэтому в случае аварии возникает угроза безопасности и здоровью сотрудников.

В технологической части проекта использованы энергоэффективные решения:

– Приточно-вытяжные установки с рециркуляцией и рекуперацией тепла, контроль качества воздуха;
– Вытяжные вентиляторы с частотными преобразователями;
– Управление переменным расходом воздуха с использованием VAV-клапанов (Variable Air Volume);
– Отдельное управление каждым рабочим местом.

1) К работе приточной вентиляции предъявляются повышенные требования, от которых зависит: бесперебойное поступление свежего воздуха, контроль температуры и влажности в помещениях. В помещениях есть много источников тепла, таких, как работающее оборудование, освещение, солнечная радиация и др. Согласованная работа оборудования позволяет подавать в помещения ровно столько воздуха, сколько необходимо в данный момент. При отсутствии потребности в тепле или холоде установка работает с минимальным энергопотреблением. Рекуператоры позволяют возвращать в здание до 70% тепла, уносимого в атмосферу с вытяжной вентиляцией. Таким образом в неиспользуемых помещениях затраты на потребление энергии снижаются.

2) Для энергоэффективного контроля скорости и плавного регулирования мощности насосов и моторов вентиляторов (включая рабочие и резервные) применяются частотные преобразователи. По сигналу, полученному от контроллера, вентиляторы работают с той мощностью, которая необходима в данный момент. Частотные преобразователи позволяют экономить до 60% электроэнергии с помощью автоматической адаптации тока к установившимся условиям нагрузки, для поддержания постоянного значения скорости при меньшей динамике.

3) VAV-система с переменным расходом воздуха регулирует подачу воздуха в помещение в зависимости от потребности. VAV-система позволяет раздельно включать и отключать подачу воздуха в различные помещения. При закрытии части клапанов системы вентиляции (отключить неиспользуемые помещения) или увеличении интенсивности воздуха в отдельных помещениях – расход воздуха в остальных помещениях остаётся неизменным. При использовании VAV-систем снижается потребление энергии в 4 раза по сравнению со стандартной системой вентиляции.

4) Каждое рабочее место оборудовано местным отсосом, который имеет пульт управления и воздушную заслонку. Перед началом работы сотрудник нажимает кнопку на пульте, контроллер обрабатывает этот сигнал и открывает соответствующую воздушную заслонку. Пропорционально количеству открытых заслонок увеличивается частота вращения соответствующих вытяжных вентиляторов и степень открытия VAV-систем. Задача приточной установки создавать постоянное давление в воздуховоде.

После изучения проектной документации на согласование заказчику было представлено решение на основе стандарта Евросоюза EN15232 «Влияние систем автоматизации на энергоэффективность зданий», который введен в 2007 году. Стандарт детально описывает требования к средствам автоматизации и потенциал экономии энергии для зданий различного назначения.

Стандарт EN15232

В качестве аппаратной части предложено оборудование семейства DESIGO производства SIEMENS.

Система Desigo Siemens

Оборудование соответствует классу энергоэффективности «А», что подтверждается  сертификатом eu.bac. Точность регулирования температуры воздуха в помещении оборудования класса «А» составляет ±0,2К по теплу и ±0,1К по холоду, а оборудование класса «С» ±1,4 К. Применение оборудования класса «А» позволяет получить экономию затрат на отопление до 40% по сравнению со стандартным оборудованием класса «С».

Европейская ассоциация систем автоматизации зданий eu.bac

В проекте использованы компактные и модульные контроллеры линейки PXC. Эти контроллеры разработаны концерном SIEMENS специально для автоматизации зданий. Основными преимуществами контроллеров DESIGO PX является возможность создания открытых и масштабируемых систем со свободнопрограммируемыми контроллерами и операторскими устройствами.

Схема Desigo Siemens

Использование модульных контроллеров с удаленными шкафами со входными/выходными модулями позволило значительно уменьшить количество кабелей, и, соответственно сэкономить на строительно-монтажных работах. Для программирования контроллеров имеется большая библиотека приложений DESIGO. Приложения разработаны и тщательно протестированы в реальных условиях с целью улучшения показателей качества и гарантируют высокую энергоэффективность. Таким образом, удалось добиться значительного снижения эксплуатационных расходов и способствовать сохранению окружающей среды.

Немаловажным фактором является и то, что система имеет понятный интерфейс, что снижает время и затраты на обучение обслуживающего персонала.

Очень важную роль играет согласованная работа всех компонентов системы. Поэтому все контроллеры объединены в одну общую сеть по протоколу BACnet (Building Automation and Control network). Это дает возможность централизованно получать информацию о работе всей системы, возникновении аварийных ситуаций и системных событий, а также оперативно задавать различные режимы работы в зависимости от конкретных условий. BACnet является стандартным открытым протоколом, поэтому в систему легко интегрируются устройства других производителей, поддерживающие данный протокол, с минимальными затратами.

Срок выполнения строительно-монтажных и пусконаладочных работ по ювелирному заводу составил 3 месяца:

– изготовлены 19 шкафов автоматики, включая поставку оборудования SIEMENS (пульт оператора PXM, станции автоматизации и контроллеры PXC, модули расширения, модули питания, цифровые выходы TXA-TXM-TXS);

– выполнены строительно-монтажные работы (монтаж кабельных линий, подключение оборудования);

– выполнены пусконаладочные работы по системам автоматизации вентиляции: автоматизированы 105 рабочих мест, 19 приточно-вытяжных систем, 73 вытяжных вентиляторов, 29 VAV- систем.

Высокая скорость выполнения монтажных и пусконаладочных работ стала возможной благодаря оборудованию SIEMENS: правильный подбор автоматики, разработанные и проверенные годами программы и библиотеки по  вводу оборудования в эксплуатацию, прямые поставки оборудования с завода-изготовителя.

Выбирая SIEMENS – выбираешь ювелирную точность автоматики!