Оптимизация комфорта. В настоящий момент аэровокзальный комплекс поделен на 22 зоны поддержания климатконтроля, неоднозначных по своему технологическому применению. Например, существуют зоны с офисными помещениями, где работа инженерных систем задается по временным графикам: суточным, недельным, годовым расписаниям работы систем, учитывающим рабочие часы обслуживающего персонала, в выходные и праздничные дни.
Существуют зоны с постоянным пребыванием пассажиров, где климат-контроль регулируется по температурным и температурновлажностным датчикам, а также зоны, где пребывание пассажиров временно, в т.ч. зоны международного и внутреннего прилета/вылета. Поддержание комфортных условий здесь напрямую зависит от расписания рейсов. Интерфейс с информационно-управляющей системой аэропорта (ИУСА) позволяет изменять режим работы вентиляционных установок и системы освещения.
Например, в отсутствие рейсов температура повышается или понижается в зависимости от времени года, изменяется скорость работы вентиляционных установок. Данное решение позволяет сэкономить до 10 % потребления электроэнергии. Остановимся на особенностях работы некоторых наиболее важных инженерных систем.
Приточно-вытяжная система. Приточно-вытяжная система совместно с фанкойлами, конвекторами и воздушными завесами должна обеспечить полное кондиционирование и необходимый воздухообмен помещений аэровокзала, а также поддержание заданной температуры. Кондиционер состоит из двух приточных и двух вытяжных камер. Особенностью данной системы является использование системы рекуперации.
Рекуператор тепла использует тепловую энергию отработанного воздуха для подогрева наружного воздуха. Рекуператор заполнен гликолем для защиты от замерзания при температуре наружного воздуха до –40 °C. При разнице температур наружного и вытяжного воздуха более 5 °C достигается наиболее эффективная работа рекуператора.
Для обеспечения в помещениях качественной регулировки внутренней температуры в условиях постоянных термических нарушений (постоянное изменение числа пассажиров в зависимости от числа прилетов/вылетов самолетов) применяется каскадная П+ПИ-регулировка температуры приточного воздуха. Таким образом, система автоматически реагирует на изменение термической нагрузки помещения изменением заданной величины температуры приточного воздуха.
Также выполняются функции:
- автоматическое переключение с рабочего на резервный циркуляционный насос по истечении определенного числа рабочих часов с накоплением времени работы и отображением ресурса при запросе диспетчера;
- автоматическое включение второго насоса при выходе из работы первого по любой причине;
- контроль рабочих часов электропотребителей со сбором рекомендаций для их обслуживания/ремонта;
- отслеживание изменений температуры или других переменных параметров системы во времени, их отображение в виде таблиц или графически (тренды);
- архивирование всех необходимых параметров и их отображение в виде отчетов.
Переключение режима «лето/зима» осуществляется вручную службой эксплуатации. Выбранный режим является общим для всех систем, контролируемых системой диспетчеризации. Условием перехода на тот или иной режим является переход котельной на соответствующий режим.
Особенности работы индивидуальных контроллеров XL-10. Система фанкойлов (далее по тексту ФК) предназначена для поддержания комфортных климатических условий в отдельных помещениях аэропорта «Домодедово». Свежий воздух поставляют приточные системы вентиляции. Холодная вода для ФК обеспечивается чиллерными, горячая вода — бойлерными. В качестве управляющих контроллеров для ФК используются контроллеры Excel 10 FCU (W7752E2004).
Контроллеры FCU одной зоны объединены шиной связи E-Bus, что дает возможность контроллерам обмениваться данными между собой. Шины E-Bus сводятся к устройствам-менеджерам зон (контроллеры Excel 10 Q7750A2003), которые в свою очередь объединены шиной связи C-Bus, позволяя передавать данные между ФК и другими контроллерами Excel 500 и центральной станцией.
Конфигурация четырехтрубного ФК: трехскоростной вентилятор; клапан на горячей воде; клапан на холодной воде; настенный модуль в помещении, включающий в себя датчик температуры, задатчик уставки температуры, переключатель скоростей вентилятора, переключатель режима присутствия. Управление осуществляется так. При отклонении температуры воздуха в помещении в сторону уменьшения относительно уставки нагрева, клапан на выходе отопления приоткрывается по пропорционально-интегральному закону.
Коэффициент пропорциональной составляющей — 20 °К, постоянная времени интегральной составляющей — 250 с. При достижении управляющего сигнала 10 % включается первая скорость вращения вентилятора; при достижении 50 % — вторая; 75 % — третья скорость.
Occupied — режим присутствия в помещении. Это режим нормального использования помещения на среднюю полную нагрузку. В этом случае уставка отопления — 21 °С, уставка охлаждения — 23 °С.
Standby — режим ожидания. Это режим частичного использования помещения с малой нагрузкой либо кратковременное неиспользование помещения, т.е. режим, когда за счет тепловой инерции помещения есть возможность сэкономить энергоресурсы, не ухудшая комфортных условий в помещении. В этом случае уставка отопления — 19 °С, уставка охлаждения — 25 °С.
Unoccupied — помещение не используется длительное время — например, помещения банка ночью. В этом случае уставка отопления — 16 °С, уставка охлаждения — 28 °С.
Особенности работы тепловых пунктов (бойлерных). Интересна работа теплового пункта (далее бойлерной) как наиболее сложного в плане реализации и эксплуатации инженерного объекта. Предлагается рассмотреть ряд особенностей работы бойлерных с вторичным контуром отопления, вентиляции, кондиционирования (ОВиК) и с вторичным контуром горячего водоснабжения (ГВС) санитарной воды, проверить работоспособность бойлерных на приведенных ниже примерах.
Приоритетным в работе тепловых пунктов является поддержание температуры обратной воды в зависимости от температуры наружного воздуха согласно графика, представленного внешним поставщиком теплоносителя. Одной из особенностей применяемой технологической схемы в аэровокзальном комплексе является использование двух последовательных клапанов (большого Y1–1 и маленького Y1–2) и одного параллельного клапана Y2, а также наличия клапана регулировки ГВС Y8.
Такая схема обусловлена необходимостью более тщательной регулировки теплоносителя при малых потреблениях тепла. Подключение бойлерных решено по независимой схеме через два пластинчатых теплообменника и отдельно через два пластинчатых теплообменника для подготовки ГВС. Режимы работы бойлерных подразделяются на летний и зимний, со своими особенностями. Переключение режимов производится из центрального диспетчерского пульта по команде оператора.
Описание режимов работы
В случае, когда бойлерная получает достаточное количество тепла и температура обратной воды ниже позволенной уставки, возможны следующие режимы работы: работает только вторичный контур ГВС; работают одновременно вторичный контур ГВС и вторичный контур ОВиК; работает вторичный контур ГВС с установкой бака с электронагревателем в случае, когда нет теплоснабжения из городской сети, т.е. не работает первичный контур в бойлерной. Расшифровка режимов:
- Когда работает только вторичный контур ГВС, т.е. насосы потребителей вторичного контура ОВиК выключены, клапан Y8 работает и находится в положении «открытый» на 100 % постоянно, а Y1–1 (большой клапан), Y1–2 (маленький клапан), Y2 (последовательный клапан) регулируют температуру ГВС, чтобы она соответствовала уставке.
- Когда работают одновременно и вторичный контур ГВС, и вторичный контур ОВиК, т.е. насосы потребителей вторичного контура ОВиК включены, клапан Y8 работает в следующем режиме: суммарное количество тепловой энергии регулируется клапанами на первичном контуре (Y1–1, Y1–2, Y2), а соразмерное распределение тепловой энергии по контурам регулируется клапаном Y8. Своими характеристиками клапан Y8 влияет на повышение температуры вторичного контура теплообменника и одновременно снижение температуры ГВС. В случае возникновения аварийных ситуаций на экране оператора сразу появляется сигнал тревоги и следующее сообщение: «Температуры во вторичных контурах ниже установочной — проверить работу бойлерной».
- Когда работает вторичный контур ГВС с установкой бака с электронагревателем, для предотвращения аварийных случаев установка имеет встроенную защиту в виде термостата, который при превышении температуры воды в баке выше максимально допустимой (10 °C) отключает питание электронагревателя.
Для дистанционного контроля пользуется датчик TE90. После подачи дистанционной команды на установку датчик TE90 должен показывать температуру в рабочих пределах +55/–5 °С. При отклонении от рабочего предела +55/–15 °C вырабатывается соответствующее тревожное сообщение на экране диспетчера. При превышении датчиком TE90 температуры 80 °C подается команда на выключение установки и тревожное сообщение на экран диспетчера.
По требованию службы эксплуатации обеспечивается ручной запуск установки бака с электрическим нагревателем, для чего на блоке модулей (DO) контроллера Excel 500 предусмотрен тумблер — ручной переключатель с выбором: «вручную включено», «вручную выключено», «автоматическая работа».
Проверка работоспособности тепловых пунктов. При этом необходимо соблюдать условия, чтобы все ручные клапаны должны быть открыты, дабы не мешать работе автоматическим клапанам, управляемым с помощью программного обеспечения CARE 4.0. Также задвижка на «байпасе» на первичном контуре между теплообменником отопления, вентиляции и кондиционирования и теплообменником ГВС должна быть закрыта полностью.
В данном случае обеспечивается условие, при котором будет поддерживаться режим работы теплоносителя в первичном контуре в зависимости от температуры наружного воздуха в соответствии с графиком котельной. На вторичном контуре теплообменника контроль за температурой обеспечивается датчиком ТЕ7. В зависимости от температуры подачи в соответствии с графиком котельной путем управления клапаном Y1 или Y2 на обратном трубопроводе первичного контура поддерживается температура, которая является ограничивающим условием. Управляющий алгоритм не допускает завышения температуры обратной воды, возвращаемой в городскую сеть.
Вторичный контур отопления ГВС. В этом режиме для обеспечения циркуляции во вторичном контуре оборудование должно быть: насос циркуляции к потребителю № 12 (1 или 2) — включен; насос циркуляции через бак № 11 (1 или 2) — выключен; клапан Y9, регулирующий температуру теплоносителя во вторичном контуре для подготовки санитарной горячей воды — открыт; клапан Y11, изменяющий режимы работы, и клапан Y10, регулирующий температуру теплоносителя во вторичном контуре для подготовки санитарной горячей воды — закрыты.
Вторичный контур ГВС: режим работы с ТО и баком-накопителем. В этом режиме для обеспечения циркуляции во вторичном контуре оборудование должно быть: насос циркуляции к потребителю № 12 (1 или 2) — включен; насос циркуляции через бак № 11 (1 или 2) — включен; клапан Y9, регулирующий температуру теплоносителя во вторичном контуре для подготовки санитарной горячей воды — открыт; клапан Y11, изменяющий режимы работы, и клапан Y10, регулирующий температуру теплоносителя во вторичном контуре для подготовки санитарной горячей воды — закрыты.
Циркуляция во вторичном контуре ГВС: режим работы с электронагревателем. В этом режиме для обеспечения циркуляции во вторичном контуре оборудование должно быть: насос циркуляции к потребителю № 12 (1 или 2) — включен; насос циркуляции через бак № 11 (1 или 2) — включен; клапан Y9, регулирующий температуру теплоносителя во вторичном контуре для подготовки санитарной горячей воды — закрыт; клапан Y11, изменяющий режимы работы, и клапан Y10, регулирующий температуру теплоносителя во вторичном контуре для подготовки санитарной горячей воды — открыты; команда на электронагреватель B1–Heater_C — включено.
Сбор данных для системы автоматики, обработка информации и управление системой бойлерной выполнена на базе контроллеров Excel 500, программное обеспечение CARE 4.0. Ко всем существующим точкам (технологические значения), включая псевдоточки (вычисляемые или задаваемые значения), а также к параметрам регулировки возможен доступ через операторский терминал (XI582) — носимая панель оператора.
Заключение
В связи с быстрым развитием систем аэропорта в этом году планируется перейти на новую версию программного обеспечения Enterprise Building Integrator EBI 310 фирмы Honeywell (США), что позволит осуществить:
- Переход к распределенной структуре серверов DSA (Distributed Servers Architechture) — архитектуры, соответствующей планам расширения здания и контролируемых площадей, с целью формирования независимых подсистем диспетчеризации, с их поэтапным объединением в рамках единой управляемой системы.
- Расширение лицензии в зависимости от количества точек интеграции.
- Полноценное и всестороннее использование LONтехнологии (отказ от Zone Manager и т.д.).
- Тесную интеграцию с устанавливаемым оборудованием, применяя расширенный набор интерфейсов.
Использование программных возможностей серверов для написания алгоритмов верхнего уровня, расширяющих взаимодействие между различными технологическими подсистемами здания.
