Умный дом: ОВиК

Датчики постоянно мониторят заданные показатели и передают их контроллеру, который производит регулировку работы приборов в соответствии с запрограммированными параметрами. Приточная вентиляция забирает свежий воздух прямо с улицы и разносит его по дому, вытяжная вентиляция удаляет из дома отработанный и загрязненный воздух. Вместе эти две системы обеспечивают полный воздухообмен в помещениях дома и создают чистую атмосферу.

• система отопления (объединяется работа всех обогревательных приборов: радиаторов центрального отопления, теплых полов, конвекторов и проч.);
• система климат-контроля;
• вентиляционная система;
• приборы очистки, увлажнения и ионизации воздуха;
• система естественного проветривания (фрамуги, форточки и пр.).

В этом случае в доме создается благоприятный микроклимат. Причем, возможно организовать собственную «атмосферу» в каждом из помещений. Например, поддерживать высокую влажность и повышенную температуру в зимнем саду или оранжерее, прохладу и сухой воздух в библиотеке или в личной картинной галерее, а в жилых помещениях температуру можно менять в зависимости от времени суток, присутствия или отсутствия в помещении людей и прочих потребностей владельцев дома.

Рабочей группой застройщиков и IT-специалистов разработана и утверждена методология присвоения новостройкам классов умного многоквартирного дома (МКД), в которой перечислены минимальные функции для соответствия тому или иному классу.

Существующая на сей день классификация содержит 5 классов, характеризующих уровень автоматизации инженерных систем МКД: от E (минимальный) до A (максимальный). Каждый класс содержит группы требований (всего их 8), в соответствии с которыми определяется принадлежность дома к этому классу. Также на Едином ресурсе застройщиков ведется Реестр «умных» новостроек.

Согласно этой методологии в соответствии с классом «умного дома» автоматизация отопления, вентиляции и кондиционирования МКД должна выполнять следующие функции.

Ниже приведены группы функций и их пункты, касающиеся систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

1. Автоматизация сценариев работы (отключение/включение/регулирование):
   1. отопления в квартире (квартирная или покомнатная);
   2. кондиционеров в квартире (индивидуальных и централизованных):
      1. в зависимости от температуры;
      2. в зависимости от уровня влажности;
   3. увлажнителей;
   4. приточной вентиляцией или бризерами (в том числе для снижения уровня СО2);
   5. при выявлении задымления:
      1. с автоматическим срабатыванием оборудования (противодымная вентиляция, отключение электричества и т.д.);
      2. с отправкой уведомлений УК и аварийным службам.
2. Автоматизированный мониторинг датчиками в квартире (с отображением показателей в мобильном приложении):
   1. температуры;
   2. уровня влажности.
3. Голосовое управление оборудованием квартиры (например, с возможностью подключения голосового помощника).
4. Предустановка платформы управления «умным» оборудованием квартиры (совокупность ПО и оборудования в т.ч. облачные решения).

1. Автоматизация сценариев работы (отключение/включение/регулирование):
   1. отопления МОП;
   2. кондиционирования/охлаждения МОП.
2. Автоматизированный мониторинг с передачей информации УК:
   1. температуры в МОП;
   2. температуры на улице;
   3. качества воздуха на улице;
   4. уровня влажности в МОП.
3. Система визуального информирования жителей о результатах мониторинга.

1. Умная квартира:
   1. управление радиаторным отоплением;
   2. управление отоплением полов;
   3. управление кондиционерами;
   4. мониторинг влажности.
2. Возможность администрирования нескольких помещений из одного аккаунта.

С полным перечнем функций можно ознакомиться на Едином ресурсе застройщика.

Система автоматизации и диспетчеризации инженерного оборудования обеспечивает автоматическое управление, регулирование, необходимые блокировки, защиту от последствий аварийных ситуаций, автоматизированный контроль и дистанционное управление (при необходимости) из помещения диспетчерской следующими инженерными системами объекта:

• общеобменной вентиляцией;
• системой теплоснабжения ИТП;
• кондиционированием;
• отоплением.

Автоматизированная система управления и диспетчеризации (АСУД) инженерного оборудования, основана на свободно программируемых контроллерах и SCADA-системе.

В технических помещениях устанавливаются щиты управления/автоматизации, к которым подключается соответствующее инженерное оборудование посредством дискретных/аналоговых сигналов и интерфейсных линий связи.

Щиты управления/диспетчеризации подключаются в локальную вычислительную сеть ЛВС для передачи данных на верхний уровень – автоматизированное рабочее место, расположенное в диспетчерской.

Основу системы автоматизации составляют локальные системы управления. Щиты выполнены на базе свободно программируемых логических контроллеров.

Наряду с функциями автоматизации локальные системы управления обеспечивают электропитание, защиту и управление силовыми электроприводами вент. установок и вспомогательного оборудования.

Коммутационная и пускорегулирующая аппаратура, контроллеры и элементы релейной автоматики размещаются в совмещенных щитах автоматики и управления, располагаемых, как правило, в непосредственной близости от технологического оборудования.

• канальными, погружными, накладными и комнатными датчиками температуры воды и температуры/влажности воздуха, перепада давления воздуха;
• термостатами защиты от замерзания калориферов приточных систем;
• реле перепада давления воздуха/воды;
• клапанами теплоносителя с электроприводами;
• приводами воздушных заслонок.

Все используемые в системе аналоговые датчики измерения имеют унифицированный электрический выходной сигнал, сопрягаемый с контроллерами системы.

• работа по временным программам в режиме автоматического управления;
• поддержание и мониторинг заданных параметров воздуха в режиме автоматического управления;
• сигнализация состояния системы (включено/выключено/авария);
• мониторинг работы приводов вентиляторов и насосов (включен/выключен);
• мониторинг состояния/положения воздушных заслонок и регулирующих клапанов тепло/холодообменников (открыто/закрыто/степень открытия);
• плавное регулирование скорости вращения вентиляторов по заданному алгоритму;
• мониторинг загрязненности воздушных фильтров;
• сблокированный пуск вентиляторов притока и вытяжки, открытие/закрытие заслонок;
• предварительный прогрев водяного теплообменника в зимнем режиме;
• защита от замораживания водяного теплообменника, как по температуре воздуха, так и по температуре обратной воды;
• управление циркуляционным насосом теплообменника;
• защита двигателей от перегрузки, короткого замыкания и перегрева;
• автоматическое резервирование вентиляторов в вентустановках с резервированием;
• переключение режимов «зима/лето» осуществляется оператором по температуре наружного воздуха (определяется оператором);
• температура наружного воздуха определяется по единому датчику температуры, установленному снаружи на кровле (показатель температуры наружного воздуха является глобальной переменной в системе АСУД, единой для всех систем ОВ);
• отключение установок общеобменной вентиляции осуществляется по команде системы АПС.

Подключение щитов управления системами ОВ к сети ЛВС здания осуществляется через телекоммуникационное оборудование.

При поступлении сигнала «Пожар» от системы АПС происходит отключение приточно-вытяжных установок, вытяжных вентиляторов. При этом вентилятор отключается сразу, заслонка наружного воздуха устанавливается в положение «закрыто», насос контура теплообменника 1-го подогрева в холодный период года продолжает работать, и сохраняется напряжение в цепях защиты теплообменника от замерзания.

При наличии резервного вентилятора установка работает в режиме «основной-резервный». Для уравнивания времени наработки происходит смена рабочего и резервного вентилятора с заданной периодичностью. Включение резервного вентилятора осуществляется также при аварии рабочего.

В вент. установках, использующих вентиляторы с EC-двигателями, все вентиляторы работают одновременно с неполной производительностью, обеспечивая необходимый суммарный расход воздуха. При аварии какого-то вентилятора остальные увеличивают свою производительность для достижения необходимого суммарного расхода. Расход контролируется датчиком перепада давления.

Циркуляционные насосы теплообменника 1-го подогрева работают в зимнее и переходное время постоянно. Задержка времени включения приточной установки на прогрев теплообменника 1-го подогрева 2–3 мин в зависимости от температуры наружного воздуха при полностью открытом клапане в контуре теплообменника.

После прогрева теплообменника при отсутствии блокировок по замораживанию и запуска вытяжных вентиляторов дается команда на включение приточного вентилятора. Перед включением приточного вентилятора открывается приточная заслонка.

Контроль исправности вентилятора осуществляется по сигналу от частотного преобразователя, от ЕС-двигателя или по сигналу от датчика перепада давления. При поступлении сигнала аварии происходит остановка вентилятора, заслонка наружного воздуха устанавливается в положение «закрыто», насос теплообменника 1-го подогрева не отключается, сохраняется напряжение в цепях защиты теплообменника от замерзания и вырабатывается сигнал аварии. Повторный пуск возможен только после сброса сигнала аварии.

• Для установок с теплообменником поддержание температуры приточного воздуха осуществляется по датчику температуры в приточном воздуховоде либо в обслуживаемом помещении путем изменения теплоотдачи водяного нагревателя за счет управления регулирующим клапаном узла водяного теплообменника.
• Для вент. системы с пластинчатым рекуператором и теплообменником поддержание температуры приточного воздуха производится по датчику температуры в приточном воздуховоде путем изменения теплоотдачи водяного нагревателя за счет управления регулирующим клапаном узла водяного теплообменника при работающем контуре рекуператора.
• Для установок с секциями адиабатического увлажнения поддержание заданной температуры приточного воздуха выполняется с помощью автоматического управления клапаном в контуре водяного калорифера II подогрева приточной установки. Влажность приточного воздуха поддерживается с помощью автоматического управления клапаном в контуре водяного калорифера I подогрева приточной установки при функционирующей камере увлажнения. Производится контроль температуры и влажности вытяжного воздуха.

Для приточных установок с секциями непосредственного охлаждения в теплый период года поддержание температуры приточного воздуха осуществляется с помощью функционирования наружных компрессорно-конденсаторных блоков. В установках без холодообменников и секций непосредственного охлаждения поддержание температуры приточного воздуха не производится, наружный воздух после прохождения фильтров подается в обслуживаемые помещения без обработки.

Для приточных установок с секциями непосредственного охлаждения и теплообменниками второго подогрева производится осушение приточного воздуха путем вымораживания в секции охлаждения. При этом поддержание заданной температуры приточного воздуха выполняется с помощью автоматического управления клапаном в контуре водяного калорифера II подогрева. Влажность и температура приточного воздуха контролируется комбинированным датчиком температуры и влажности в приточном воздуховоде. Насосы секций адиабатического увлажнения, а также насосы теплообменников в летний период не функционируют. Производится контроль температуры и влажности вытяжного воздуха.

Автоматика обеспечивает защиту теплообменника от замораживания и выдачу аварийного сигнала при возникновении угрозы замораживания.

• останавливается приточный вентилятор;
• закрывается заслонка наружного воздуха;
• открывается полностью клапан теплоносителя.

Повторный пуск вентилятора возможен только после ручного сброса сигнала аварии. В режиме «Лето» контроль по температуре обратного теплоносителя отключен.

Защита пластинчатого рекуператора вент. системы от обмерзания в зимний и переходный период при работающем приточном и вытяжном вентиляторах производится (путем перенаправления потоков воздуха от рекуператора к байпасу) с помощью пропорционального управления байпасной воздушной заслонкой пластинчатого рекуператора в случае снижения температуры вытяжного воздуха после рекуператора ниже расчетной; при нормальном функционировании приточно-рекуперационной установки байпасная заслонка полностью закрыта, потоки приточного и вытяжного воздуха проходят через воздуховоды рекуператора.

Открытие и закрытие заслонки наружного воздуха происходит при включении соответствующего вентилятора. При отсутствии электропитания заслонки наружного воздуха в установках с водяными теплообменниками закрываются автоматически при помощи возвратной пружины.

Насосы теплообменников включаются в зимнее/переходное время при запуске системы или при температуре наружного воздуха ниже +5ºС. В летнее время насосы теплообменников не работают.

При запуске системы клапан на теплоносителе открывается полностью для прогрева теплообменника. По истечении времени прогрева клапан переходит в режим поддержании заданного значения уставки температуры приточного воздуха с помощью изменения степени открытия.

При поступлении сигнала «Загазованность» от системы контроля загазованности установка принудительно переходит на 100% производительность.

При работе систем могут возникать аварии двух типов: некритические аварии (нештатные ситуации, при которых система продолжает свою работу) и критические аварии (ситуации, при возникновении которых система останавливается в аварийном режиме и ее повторный запуск запрещается до ликвидации возникших аварий).

• загрязнение фильтров.

• авария воздушной заслонки возникает при отсутствии замыкания контакта открытия/закрытия заслонки через заданный промежуток времени после подачи сигнала об открытии/закрытии;
• отказ магнитного пускателя двигателя вентилятора, насоса – отсутствие обратной связи при наличии сигнала;
• авария двигателя вентилятора по сигналу от частотного преобразователя, ЕС-двигателя или по сигналу от датчика перепада давления;
• угроза заморозки системы по обратной воде (температура обратной воды ниже критической уставки);
• угроза замораживания системы по воздуху (срабатывание термостата защиты от замораживания);
• авария (отказ) датчиков температуры/влажности/давления (обрыв линии передачи);
• несанкционированный перевод любого из ключей выбора режима работы системы в положение «ручной»;
• сигнал «Пожар» от системы пожарной сигнализации.

При возникновении некритической аварийной ситуации система может продолжать свою работу при условии устранения аварии в ближайшее время (замены неисправного двигателя при наличии резервного, чистка либо замена загрязненного фильтра).

При возникновении критической аварийной ситуации система останавливается в аварийном режиме с выдачей соответствующей информации об остановке системы и о типе аварии диспетчеру. Повторный пуск системы в данном случае возможен только после устранения неисправности (кнопка «Сброс аварии» на щите управления либо на АРМ диспетчера).

При возникновении пожара по сигналу, поступающему от системы АПС, происходит отключение приточно-вытяжных установок. При этом вентилятор отключается сразу, заслонки приточного и вытяжного воздуха устанавливаются в положение «закрыто».

В режиме «Зима» осуществляется управление воздушными заслонками по сигналу от датчика температуры приточного воздуха. Поддержание температуры приточного воздуха осуществляется путем смешения теплого удаляемого воздуха и холодного наружного.

Приточно-рециркуляционные установки с секциями непосредственного охлаждения в летний (теплый) период года поддерживают заданные параметры температуры приточного воздуха с помощью работы наружных компрессорно-конденсаторных блоков. Приточные вытяжные заслонки при работе систем летом полностью открыты, заслонки рециркуляции полностью закрыты. Для приточно-вытяжных установок без секций охлаждения поддержание заданных параметров температуры приточного воздуха не реализуется. Наружный воздух после прохождения фильтров подается в обслуживаемые помещения без обработки при полностью открытых заслонках приточного и вытяжного воздуха и закрытой рециркуляционной заслонке.

Регулирование температуры воздуха производится путем смешения теплого удаляемого воздуха и холодного наружного. Степень открытия/закрытия заслонок регулируется плавно и находится в противофазе.

Нормальный режим работы вентиляторов и трансформаторов. При этом каждый трансформатор на своей камере нагружен по 50%. Все вентиляторы работают на 50% от максимального расхода. Воздушные клапаны на перемычках воздуховодов закрыты.

Нормальный режим работы трансформаторов, один из вентиляторов в аварии. Каждый трансформатор на своей камере нагружен по 50%. Приточно-вытяжная установка с аварийным вентилятором выводится из работы. Вентиляторы второй приточно-вытяжной установки работают со 100% производительностью. Открываются клапаны на перемычках воздуховодов.

Нормальный режим работы вентиляторов, один из трансформаторов в аварии. Работающий трансформатор будет загружен на 100%. Вентиляторы приточно-вытяжной установки, обслуживающие данный трансформатор, работают со 100% производительностью. Вентиляторы приточно-вытяжной установки, обслуживавшие подстанцию с аварийным трансформатором, выводятся из работы. Воздушные клапаны на перемычках воздуховодов закрыты.

При работе систем могут возникать аварии двух типов: некритические аварии (нештатные ситуации, при которых система продолжает свою работу) и критические аварии (ситуации, при возникновении которых система останавливается в аварийном режиме и ее повторный запуск запрещается до ликвидации возникших аварий).

• Загрязнение фильтров.

• авария воздушной заслонки возникает при отсутствии замыкания контакта открытия заслонки либо отсутствия достижения требуемого процента открытия по обратному сигналу через заданное время после подачи сигнала об открытии и наоборот;
• авария двигателя вентилятора по сигналу от частотного преобразователя, ЕС-двигателя или по сигналу от датчика перепада давления;
• авария (отказ) датчиков температуры/давления (обрыв линии связи);
• несанкционированный перевод любого из ключей выбора режима работы агрегатов системы в положение «ручной»;
• сигнал «Пожар» от системы пожарной сигнализации.

При возникновении некритической аварийной ситуации система может продолжать свою работу при условии устранения аварии в ближайшее время (замены неисправного двигателя при наличии резервного, чистка либо замена загрязненного фильтра).

При возникновении критической аварийной ситуации система останавливается в аварийном режиме с выдачей соответствующей информации об остановке системы и о типе аварии диспетчеру. Повторный пуск системы в данном случае возможен только после устранения неисправности (кнопка "Сброс аварии" на щите управления либо на АРМ диспетчера).

При возникновении пожара или нештатном закрытии клапана ОЗК по сигналу, поступающему от системы АПС, происходит отключение вентиляторов установок.

При поступлении сигнала «Загазованность» от системы контроля загазованности установки принудительно переходят на 100% производительность.

• отказ магнитного пускателя двигателя вентилятора - отсутствие обратной связи при наличии сигнала;
• авария двигателя вентилятора (обоих двигателей при наличии резервного) по сигналу от частотного преобразователя (при наличии), ЕС-двигателя либо от датчика перепада давления;
• несанкционированный перевод любого из ключей выбора режима работы вентиляторов в положение «ручной»;
• сигнал «Пожар» от системы пожарной сигнализации.

При возникновении критической аварийной ситуации установка останавливается в аварийном режиме с выдачей соответствующей информации об остановке и о типе аварии диспетчеру. Повторный пуск установки в данном случае возможен только после устранения неисправности (кнопка «Сброс аварии» на щите управления либо на АРМ диспетчера).

Все тепловые завесы поставляются с комплектной автоматикой. Управление завесами осуществляется также с выносного пульта, входящего в комплект поставки завесы. Пульт управления позволяет поддерживать необходимую температуру и регулировать производительность завесы и тепловую мощность. Пульт управления тепловой завесой имеет возможность выдачи аварийного сигнала в систему диспетчеризации объекта.

Отключение тепловых завес по сигналу «Пожар» от АПС производится централизовано во ВРУ через независимый расцепитель.

Включение тепловой завесы производится сблокировано с открыванием соответствующей двери (ворот). В системе управления водяными завесами осуществляется функция защиты от замерзания при помощи встроенного датчика температуры. Функция защиты от замерзания предназначена для предотвращения заморозки теплообменника. Если температура внутри помещения опускается ниже +5°C, срабатывает система защиты от замерзания, выдается сигнал отказа, клапан открывается, а вентилятор останавливается.

Предусмотрено централизованное управление теплыми полами. Управление осуществляется с контроллера, который установлен в щите автоматизации по показаниям датчика температуры, установленного на подающем трубопроводе узла смешения теплого пола. Для регулирования производительности подогрева предусматривается управление трехходовым клапаном и насосом на узле смешения теплого пола.

Щит автоматизации узла смешения подключен по сети ЛВС через соответствующий преобразователь к АРМ.

Предусмотрена установка VRF систем кондиционирования воздуха и двух взаиморезервируемых сплит-систем в пом. диспетчерской и помещениях СС.

Система кондиционирования воздуха (VRF мульти-сплит система) предназначена для кондиционирования отдельных помещений. Система представляет собой комбинацию из одного наружного блока-охладителя НБ, блока распределителя и нескольких внутренних блоков ВБ.

Наружный и внутренние блоки соединяются через блок распределитель в единую сеть, с передачей данных (запрос на холодоснабжение, сигнализация об аварийных ситуациях) от внутренних блоков к наружному блоку по внутреннему закрытому протоколу. Наружные блоки снабжены комплектными приборами контроля и управления и в дополнительной автоматизации не нуждаются. В системе диспетчеризации АСУД осуществляется контроль работы и аварии наружных блоков по интерфейсной линии связи, обслуживающих места общего пользования.

Управление внутренними блоками осуществляется с комплектных пультов, установленных по месту. Для резервирования внутренних блоков кондиционирования в диспетчерской и помещениях СС разделом предусмотрена установка блоков ротации, которые необходимы для равномерной выработки моточасов, а также одновременной работы в моменты, когда рабочий кондиционер не справляется с задачей. Сигнализация об аварии в работе резервируемых кондиционеров передается на АРМ диспетчера инженерных систем.

• Структурная схема АСУД вентиляции и кондиционирования