Возврат к списку

Автоматизированное управление микроклиматом помещения

Основным видом деятельности общества является: "Производство общестроительных работ по прокладке местных трубопроводов, линий связи и линий электропередачи, включая взаимосвязанные вспомогательные работы". Организация также зарегистрирована в таких категориях как: "Монтаж инженерного оборудования зданий и сооружений", "Производство изоляционных работ".

Директор организации - Кузнецов Вячеслав Юрьевич

Предприятие основано в декабре 2009 года.


В развитие инновационной деятельности ЯНАО ЭСИ предложило проект «Автоматизированное управление микроклиматом помещения».


Активная работа, по разработке и апробации данной системы на территории Ямало-Ненецкого автономного округа началась со дня основания предприятия. На сегодняшний день ООО «ЭнергоСтройИнжиниринг» были реализованы автоматизированные (автоматические) системы управления тепловыми энергоустановками более чем на 20 объектах г. Новый Уренгой. А с выводом на автоматизированное рабочее место оператора в среду программного обеспечения SCADA и удаленным доступом к системам на двух многофункциональных объектах:

-деловой центр «СТРОИТЕЛЬ» (г. Новый Уренгой);

-здание «ОЛИМП II» (Надымский р-н, п. Пангоды).


Целью данной разработки является целое направление оптимизации человеческой деятельности внутри зданий и сооружений:

- автоматизация систем управления и поддержания заданных параметров температурных режимов и качества воздуха в помещениях инженерных объектов по часовому, календарному графику, с дополнительной комплектацией систем управления программными модулями собственной разработки для программирования промышленных контроллеров;

- дистанционный контроль, управление и параметризация автоматизированных (автоматических) систем, в т.ч. через сеть Internet, микроклиматом помещений здания;

-минимизация использования энергетических ресурсов за счет применения современных энергосберегающих технологий и максимального исключения человеческого фактора в технологических процессах с сокращением численности эксплуатирующего персонала.

В районах Крайнего Севера особо актуально стоит вопрос об экономии ресурсов на обогрев помещения, при этом создавая комфортные условия для человека в отопительный период. В современных зданиях обеспечение внутреннего микроклимата помещения – сложная техническая задача, требующая обеспечения оптимальных значений всех факторов, влияющих на микроклимат, при ограничении потребления энергии. Оптимальными условиями являются такие, при которых обеспечена высокая работоспособность и безопасность здоровья человека. Поэтому снижение потребления энергии и сопутствующих выбросов парниковых газов в зданиях является актуальной задачей, которая обуславливает активную разработку новых методов для энергоэффективных систем управления микроклиматом помещения. Датчики по углекислому газу позволяют оптимизировать работу вентиляционных установок, не нарушая комфортных условий для находящихся в помещении людей. Установив рекуператоры можно экономить на обогреве приточного воздуха за счет тепла от вытяжного воздуха. Индивидуальный подход к каждому помещению или группе помещений позволит оптимизировать управление для каждого вида помещений. Позволит экономить ресурсы и исключить чувство дискомфорта находящихся в помещении людей. Дистанционное управление системой позволяет сократить до минимума количество обслуживающего персонала. На дисплее оператора системы, в случае аварии, моментально выводится информация о месте и причине неисправности, вследствие чего сокращается время на поиск и устранение неисправности.

Система автоматизированного (автоматического) управления микроклиматом помещений представляет собой комплекс программных и аппаратных средств, который позволяет осуществлять удаленное управление инженерными системами одного или нескольких объектов.

Управление может осуществляться как в автоматическом режиме (локально), по заданным параметрам, так и в ручном режиме(удаленно), в том числе по сети Интернет.

Основным преимуществом проекта является наличие и опыт успешного применения авторских разработок ООО «ЭнергоСтройИнжиниринг» по оптимизации процессов управления ресурсами инженерных объектов в виде аппаратно-программных модулей, созданных при помощи программной среды SCADA, с дополнительной комплектацией системы управления программными модулями собственной разработки для программирования промышленных контроллеров.

Установка автоматизированной системы управления ресурсами инженерных объектов, позволяет получить следующие результаты:

-обеспечение экономии ресурсов до 20 %;

-обеспечение возможности дистанционного управления микроклиматом помещений, в т.ч. через сеть Internet;

- оповещения об аварийных ситуациях, в т.ч. с указанием конкретного аварийного участка;

- создание комфортных условий для людей находящихся в помещении;

-сокращение обслуживающего персонала за счет автоматизации системы.


Больший эффект от работы системы автоматизированного управления микроклиматом помещения достигается за счет автоматизации систем вентиляции и отопления. Рассмотрим подробнее работу данных систем.

Автоматизированная система управления вентиляцией.

Данная система осуществляет контроль и управление на основе сигналов, поступающих от датчиков влажности, температуры, содержания углекислого газа и пыли в воздухе. Данные устройства монтируются впомещенияхи воздуховодах. В совокупности, представленные датчикипозволяют отслеживатьпараметры состояния физических величин (температура, уровень углекислого газа, влажность, и.т.п.), а также аварийные режимыработы оборудования.

Среди функций диспетчеризации вентиляции следует отметить следующие:

- индикация параметров отдельных узлов системы с возможностью их настройки;

- извещение диспетчера в случае отказа отдельных устройств и агрегатов, а также при возникновении внештатных ситуаций;

- оперативный перевод систем в аварийные режимы работы в предопределенных ситуациях, например, выключение агрегатов общеобменной вытяжной и приточной вентиляции;

- запуск аварийной вентиляции при пожаре для удаления дыма (осуществляется в случае срабатывания пожарной сигнализации);

- поддержание параметров воздуха в соответствии санитарным нормам;

- регулирование температуры и влажности воздуха, проникающего в систему воздуховодов приточной вентиляции;

- перевод систем как приточной, таки вытяжной вентиляции в режим энергосбережения в часы пониженных нагрузок;

- отработка заданных алгоритмов группового включения/выключения вентиляционных установок.

Автоматизированная система управления теплоснабжением.

Данная система используется для регулирования отопления, управления насосами, котлами и другим оборудованием. Система теплоснабжения регулирует, и поддерживает в заданных пределах разнообразные технологические параметры, такие как: температура и давление теплоносителя в системе, производительность и состояние циркуляционных насосов, величину открытия регулирующих клапанов. Кроме этого система выполняет ряд полезных функций:

- ведет учет ресурса оборудования;

- выполняет автоматический ввод резервных источников ресурсов при аварийных ситуациях;

- обеспечивает оперативное срабатывание сигнализации и дистанционное оповещение в случае превышения предельных значений температуры и давления в контролируемых точках;

- осуществляет срабатывание сигнализации и дистанционное оповещение в случае работы насосов в аварийном режиме;

- производит учет потребленного тепла;

- обеспечивает возможность управления оборудованием из диспетчерского пункта, либо по Интернету.

Данные о параметрах и состоянии инженерного объекта поступают от системы установленных датчиков и измерителей, и передаются на сервер. Обработанные технологические данные с необходимой информацией анализируются интеллектуальной системой в целях последующего управления по заданным параметрам.

Параллельно данные выводятся на монитор компьютеров на автоматизированное рабочее место оператора (либо на экран подключенного оборудованию имеющему доступ к программному обеспечению SCADA) в наглядном динамическом графическом виде. Ниже приведен пример работы автоматизированной системы вентиляции в п. Пангоды. (Рис. 1)

Во время наполнения кинозалов (помещения 1,2) посетителями, происходит повышение концентрации углекислого газа. В момент, когда уровень концентрации углекислого газа превысит предельно допустимую величину, заданную предварительно в настройках, система, получив информацию от установленных датчиков уровня углекислого газа, подает команду на открытие наружной заслонки, запускает циркуляционный насос этиленового контура в котельной и начинает раскручивать приточный и вытяжной вентиляторы, обеспечив тем самым принудительную циркуляцию воздуха.

Дополнительная эффективность системы заключается в применении системы рекуперации. Наружный воздух, проходя через фильтр, поступает в рекуператор. В рекуператоре приточный воздух обогревается выходящим из помещения теплым воздухом. Потоки теплого отработанного и холодного чистого воздуха не смешиваются между собой, а только участвуют в процессах теплового обмена. Тем самым достигается экономия на обогрев от 30 до 80% (в зависимости от температуры наружного воздуха) по сравнению с вентиляционной системой без использования режима рекуперации.

После прохождения системы рекуперации, приточный воздух доводится до заданной температуры в калорифере за счет этиленового теплоносителя. Далее воздух подается и выводится из помещения кинозала с определенной, заданной скоростью при помощи вентиляторов. Распределение воздухообмена по помещениям обеспечивается регулирующими воздушными клапанами в соответствии с количеством находящихся в помещении людей, на основании показаний датчиков уровня концентрации углекислого газа. Помещения, где людей нет, не вентилируются (например, по рисунку – банкетный зал). Общий объем по системе регулируется преобразователями частоты на вентиляторах и вычисляется по показаниям всех датчиков углекислого газа. Регулирующие клапаны помимо своей основной функции, одновременно выполняют функцию пожарных клапанов в случае задымления или возгорания, что позволяет не устанавливать дополнительные пожарные клапаны. По достижению заданного уровня углекислого газа во всех помещениях, система проветривает помещения, где находились люди, и переходит в дежурный режим: Все вытяжные клапаны открываются, вентиляторы, и насос в котельной останавливаются, система переходит в режим естественной вентиляции с контролем содержания углекислого газа по помещениям.


Экономическая эффективность проекта

В проекте приведен расчет затрат, для действующего объекта, на установку системы автоматизированного (автоматического) управления микроклиматом помещенияв деловом центре «Строитель» (г. Новый Уренгой) введенном в эксплуатацию в 2009 году.

ООО «ЭнергоСтройИнжиниринг» приступило к работе во время проведения отделочных работ на объекте. Было автоматизировано 19 энергоустановок, из них 13 вентиляционных и 6 индивидуальных тепловых пункта.

В целях оценки экономической эффективности, проведен сравнительный анализ затрат с традиционными системами управления вентиляцией и отопления, первоначально предусмотренными проектом делового центра.

Проектная стоимость установки традиционных систем вентиляции и отопления составила 5800 тыс. руб.

Проектная стоимость установки автоматизированной системы вентиляции и отопления составила 6515 тыс. руб.

Таким образом, разница между установкой традиционной системы (отопления и вентиляции) и автоматизированной системой составила 715 тыс. руб.

Оплата теплоснабжения в год:

- по нормативу (без установки автоматизированной системы)- 13 500 тыс. руб.;

-с установленной автоматизированной системой -10 800.

Таким образом, экономия за счет установки автоматизированной системы составила 2700 тыс. руб. в год или 270 тыс. в месяц (с учетом отопительного периода 9,9мес.).

Вложения на установку автоматической системы управления микроклиматом помещения оправдали себе в течение 2,6 месяцев эксплуатации объекта.