Схема управления приточно-вытяжной вентиляцией: разбор типового щита
Инженер, который ищет схему управления приточно-вытяжной вентиляцией, обычно хочет не картинку из каталога, а понимание: что стоит внутри щита, как связаны защиты и в каком порядке установка запускается. Разберём словами функциональную схему типового щита ЩУВ для ПВУ — от вводного автомата до поведения при аварии.
За основу возьмём распространённую конфигурацию: приточный и вытяжной вентиляторы, водяной калорифер, пластинчатый рекуператор, воздушные заслонки с электроприводами, фильтры на притоке и вытяжке. С электрокалорифером или роторным рекуператором детали меняются, но логика остаётся той же.
Схема управления приточно-вытяжной вентиляцией: общая структура
Любой щит ЩУВ делится на две части. Силовая часть принимает питание и коммутирует нагрузки: двигатели вентиляторов, насос смесительного узла, питание приводов и контроллера. Цепи управления — это контроллер, защитные устройства и сигналы датчиков. Всё внешнее оборудование заводится в щит на клеммники, и дальше судьбой установки распоряжается контроллер.
Разберём обе части в той последовательности, в которой «идёт ток».
Силовая часть: ввод, автоматы, контакторы или ПЧ
На вводе стоит рубильник или вводной автомат — он снимает напряжение со всего щита при обслуживании. Дальше питание расходится по группам, каждая под своим аппаратом защиты:
- мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя с тепловым расцепителем) — по одному на приточный и вытяжной вентиляторы;
- автоматы цепей управления — контроллер, приводы заслонок, насос смесительного узла;
- контакторы или преобразователи частоты — собственно коммутация двигателей.
Выбор между контактором и ПЧ — это выбор между прямым и плавным пуском. Контактор проще и дешевле: двигатель стартует сразу на полных оборотах, пусковой ток в 5–7 раз выше номинального. Для небольших вентиляторов это нормально. Преобразователь частоты разгоняет двигатель плавно, позволяет регулировать расход воздуха и сам защищает двигатель от перегрузки и обрыва фазы — тепловая защита переезжает из мотор-автомата в настройки ПЧ.
Практическое правило: если по проекту нужен переменный расход (ночное снижение, работа по датчику CO2) или двигатели от нескольких киловатт — закладывайте ПЧ. Маленькая установка с одним режимом работы обходится контактором.
Цепи управления: контроллер и цепочка защит
Мозг щита — контроллер. В наших щитах это контроллеры Zentec: младшие модели закрывают типовые приточки, старшие — установки с рекуператором и несколькими контурами регулирования. Контроллер опрашивает датчики, управляет клапаном калорифера, приводами и вентиляторами, отрабатывает пуск, остановку и аварии.
Самая ответственная часть схемы — цепочка защит. Это устройства, которые обязаны остановить установку независимо от «желаний» алгоритма:
- капиллярный термостат защиты от замерзания — контролирует температуру воздуха за калорифером по всему сечению; сработал — угроза разморозки;
- датчик температуры обратной воды — вторая ступень той же защиты: обратка остыла ниже уставки, значит калорифер вот-вот замёрзнет;
- реле перепада давления на фильтрах — перепад вырос, фильтр засорён;
- реле перепада давления на вентиляторах — контроль реального потока: двигатель может крутиться, а ремень — оборван;
- датчик обмерзания рекуператора — реле перепада на рекуператоре по вытяжке или датчик температуры уходящего воздуха;
- пожарный контакт от ОПС — остановка по сигналу пожарной сигнализации.
Схема вентиляции на ПЛК: типовые входы и выходы контроллера
Перевести функциональную схему в железо помогает таблица входов/выходов. Ниже — типовой набор для ПВУ с водяным калорифером и пластинчатым рекуператором. По ней же подбирается контроллер: если свободных входов меньше, чем сигналов в проекте, нужна модель старше.
| Сигнал | Тип | Назначение |
|---|---|---|
| Температура приточного воздуха (канальный датчик) | AI | Основной контур регулирования |
| Температура наружного воздуха | AI | Переключение зима/лето, пуск с прогревом |
| Температура обратной воды калорифера | AI | Защита от замерзания, дежурный прогрев |
| Капиллярный термостат защиты от замерзания | DI | Авария «угроза замерзания» |
| Реле перепада давления фильтров (приток, вытяжка) | DI | Сигнал «фильтр засорён» |
| Реле перепада давления вентиляторов | DI | Контроль потока воздуха |
| Датчик обмерзания рекуператора | DI | Защита рекуператора, запуск оттайки |
| Сигнал пожарной сигнализации | DI | Остановка установки |
| Пуск приточного вентилятора | DO | Контактор или разрешение работы ПЧ |
| Пуск вытяжного вентилятора | DO | Контактор или разрешение работы ПЧ |
| Насос смесительного узла | DO | Циркуляция теплоносителя |
| Приводы воздушных заслонок | DO | Открыть/закрыть |
| Клапан водяного калорифера | AO 0–10 В | Регулирование теплоотдачи |
| Байпас рекуператора | AO 0–10 В | Защита от обмерзания |
| Задание скорости ПЧ | AO 0–10 В | Регулирование расхода воздуха |
Комплект под эту таблицу — канальные и накладные датчики температуры, реле перепада давления, термостаты — подбирается вместе со щитом. Важно, чтобы типы сигналов совпадали со входами контроллера: это главный аргумент брать датчики и щит из одних рук.
Алгоритм пуска ПВУ
Частая ошибка самодельных схем — пуск «всё сразу». Правильный зимний запуск — строгая последовательность:
- Проверка защит. Контроллер убеждается, что цепочка защит замкнута и активных аварий нет.
- Прогрев калорифера. Клапан открыт на 100%, насос включён, заслонки закрыты, вентиляторы стоят. Контроллер ждёт, пока обратная вода прогреется до уставки.
- Открытие заслонок. Подаётся питание на приводы и выдерживается пауза на время хода — заслонка должна полностью открыться до старта вентилятора.
- Пуск вентиляторов. Обычно сначала вытяжной, затем приточный; на ПЧ двигатели разгоняются плавно по заданной рампе.
- Выход на режим. Контроллер переходит к ПИ-регулированию: держит заданную температуру притока клапаном калорифера.
Зачем прогрев? Если зимой пустить вентилятор на холодный калорифер, поток наружного воздуха за десятки секунд выморозит трубки, вода в них замёрзнет и разорвёт теплообменник. Разморозка калорифера — самая дорогая и при этом самая предотвратимая авария приточной вентиляции.
Зима и лето: два режима работы
Режим контроллер выбирает по датчику наружного воздуха. Летом алгоритм простой: заслонки, вентиляторы, при необходимости открытый байпас рекуператора, чтобы не догревать и без того тёплый приток. Прогрев перед пуском не нужен. Зимой добавляются прогрев при пуске, активная защита от замерзания и дежурный режим в остановленной установке: заслонки закрыты, но насос работает и клапан приоткрыт, чтобы калорифер не остывал.
В схеме приточно-вытяжной установки с рекуператором зимой появляется ещё одна задача — защита от обмерзания. Влага из вытяжного воздуха конденсируется в пластинах и на морозе замерзает: перепад давления по вытяжке растёт, расход падает. По сигналу датчика обмерзания контроллер открывает байпас или периодически снижает приток — иней оттаивает тёплым вытяжным воздухом, и установка возвращается в нормальный режим.
Что происходит при аварии
Реакция щита зависит от того, какая защита сработала. Три типовых сценария:
- Угроза замерзания (термостат или обратная вода). Вентиляторы — стоп, заслонки — закрыть, клапан калорифера — на 100%, насос работает. Установка «греется изнутри», на панель выводится авария. Повторный пуск — только после устранения причины.
- Засорение фильтра. Это предупреждение, а не авария: установка продолжает работать, сигнал «замените фильтр» горит, пока перепад не придёт в норму.
- Авария вентилятора (сработал мотор-автомат, ошибка ПЧ, нет перепада на вентиляторе). Установка останавливается по зимнему алгоритму: заслонки закрываются, калорифер уходит в дежурный прогрев.
Автоматика вытяжной вентиляции: когда схема проще
Если вытяжная система работает автономно (санузлы, склады, локальные вытяжки), схема заметно проще: вводной автомат, защита двигателя, контактор или регулятор скорости, реле перепада для контроля потока. Контроллер часто не нужен — хватает релейной логики и таймера. Такие щиты выделены у нас в отдельную линейку — щиты управления вытяжной вентиляцией.
Важный нюанс: если вытяжка связана с приточкой воздушным балансом, в схеме нужна блокировка — вытяжной вентилятор пускается и останавливается вместе с приточным. В типовом ЩУВ для ПВУ эта логика уже заложена в контроллер.
Готовый щит с наладкой или сборка по месту?
Силовую часть электромонтажник соберёт и по месту. Проблемы начинаются дальше: алгоритм прогрева и защит нужно запрограммировать, уставки — согласовать с конкретным калорифером и фильтрами, каждую аварию — проверить имитацией. На объекте это превращается в недели пусконаладки методом проб и ошибок, а цена ошибки — размороженный калорифер.
| Критерий | Готовый ЩУВ | Сборка по месту |
|---|---|---|
| Алгоритм управления | Прошит и проверен на стенде | Пишется и отлаживается на объекте |
| Документация | Схема и паспорт в комплекте | Часто остаётся «в голове» наладчика |
| Проверка защит | Имитация всех аварий до отгрузки | Зависит от добросовестности исполнителя |
| Ответственность | Один поставщик, гарантия на изделие | Размыта между монтажником и продавцами комплектующих |
Мы больше 20 лет собираем щиты управления приточной и приточно-вытяжной вентиляцией под конкретную конфигурацию установки: прямой пуск или ПЧ, водяной или электрический калорифер, любой тип рекуператора. Каждый щит проверяется на стенде, в комплекте — схема и паспорт, гарантия 2 года, доставка по России и СНГ.
Чтобы получить точную конфигурацию и цену щита под вашу установку, соберите её в онлайн-калькуляторе: отметьте состав ПВУ — вентиляторы, калорифер, рекуператор, тип пуска — и коммерческое предложение придёт на почту за пару минут. Сомневаетесь в составе схемы — присылайте задание, инженер поможет разобраться.