Диспетчеризация – веление времени
Системы обеспечения микроклимата в многоквартирном здании
Современное здание – это не только стены, крыша и отделка, но и громадный
комплекс из десятков инженерных систем. От их взаимодействия зависит,
будет ли среда обитания приемлемой для человека или нет. С середины
90-х годов системы комфортного кондиционирования играют все большую
роль в формировании облика современного жилища.
Кондиционер
в его простейшем виде (сплит-система) теперь можно увидеть как в обычной
квартире, так и в помещении супермаркета. Однако при помощи сплит-систем
задачу обеспечения микроклимата в многоквартирном здании решать затруднительно
– внешний вид фасада здания будет безнадежно испорчен многочисленными
наружными блоками.
В подобных ситуациях на помощь приходят системы кондиционирования воздуха
с переменным расходом хладагента (VRF-системы). Бытует мнение, что подобные
системы хороши лишь в случае их использования в гостиницах, офисных
и торговых центрах. Однако, опираясь на опыт зарубежных коллег, компания
«Арктика» одной из первых в стране реализовала проект оснащения VRF-системами
комплекса жилых зданий в элитном районе Санкт-Петербурга.
Наша система обеспечения микроклимата сочетает в себе центральную приточную
систему и VRF-систему кондиционирования компании Mitsubishi Electric.
Суть ее работы проста: для каждой лестничной клетки свежий воздух, приготовленный
в центральной приточной системе, подается в квартиры, где при помощи
кондиционера канального типа охлаждается (или подогревается в зимнее
время) до требуемой температуры. Жильцы независимо друг от друга могут
включать приток свежего воздуха в свои квартиры и задавать требуемую
температуру подаваемого воздуха. Дополнительно предусмотрена возможность
установки кондиционера настенного типа в каждой квартире (как правило,
на кухне).
В общей сложности на объекте установлено 20 наружных и более 60 внутренних
блоков общей холодопроизводительностью более 850 кВт и теплопроизводительностью
более 950 кВт.
Наличие большого количества инженерных систем на подобных объектах неизбежно
заставляет задуматься об организации системы диспетчеризации, обеспечивающей
мониторинг систем, ведение журнала аварий, архивирование данных и т.
д., а в целом дает возможность обслуживающему персоналу практически
полностью централизованно контролировать системы с единого автоматизированного
рабочего места.
Применяя современные системы диспетчеризации, служба эксплуатации
получает ряд неоспоримых преимуществ:
• дистанционный мониторинг состояния установленного оборудования с единого
автоматизированного рабочего места;
• возможность удаленного управления всеми внутренними блоками;
• учет энергозатрат;
• энергосбережение;
• ограничение пиков потребления электроэнергии;
• расширенная диагностика неисправностей.
Для интеграции кондиционеров в единую систему управления зданием (в
перспективе – жилым комплексом), в проекте был использован программно-аппаратный
комплекс производства Mitsubishi Electric (см. рисунок): центральные
контроллеры G-50A из расчета один прибор на каждую лестничную клетку,
свободно-программируемый контроллер PLC MELSEC серии «Q» и программное
обеспечение TG-2000A.
Рисунок. Структура системы диспетчеризации системы обеспечения микроклимата
Универсальный центральный контроллер G-50A выполняет все основные
задачи диспетчеризации: центральное управление и контроль, поквартирный
учет потребления электроэнергии, ограничение пиковой мощности системы,
диагностику неисправностей и многие другие.
Для заказчика эта особенность прибора привлекательна тем, что если в
процессе эксплуатации понадобится расширение возможностей системы диспетчеризации,
то для этого не потребуется ни аппаратная, ни программная модернизация
прибора. Каждый контроллер G-50A уже имеет все возможные программные
модули, и они активируются при необходимости реализации той или иной
функции.
Программное обеспечение TG-2000A служит для визуализации контроля и
управления. Программа позволяет располагать пиктограммы внутренних блоков
на поэтажных планах, хранить информацию об электропотреблении, настраивать
универсальные контроллеры G-50A для выполнения специальных функций,
например, для ограничения пиковой мощности или настройки параметров
режима энергосбережения. Все контроллеры, а также компьютер диспетчера
связаны локальной сетью Ethernet.
В рамках данной системы реализован раздельный учет «количества
холода», потребленного жильцами каждой квартиры. Это позволяет справедливо
рассчитывать плату за эксплуатацию системы кондиционирования.
Нужно
отметить важную особенность представленной схемы учета: компьютер диспетчера
используется только для визуализации управления, выполнения финальных
расчетов и хранения информации об электропотреблении за прошлые месяцы.
Оперативная информация о коэффициентах загрузки наружного блока и данные
со счетчиков потребления электроэнергии обрабатываются независимо от
центрального компьютера диспетчера. В случае неисправности компьютера
диспетчера данные будут в течение двух месяцев автономно собираться
контроллерами (G-50A и PLC) системы учета электропотребления и при первой
же возможности будут переданы на него.
Одним из главных требований к системе кондиционирования было требование
по ограничению средней получасовой мощности (функция ограничения пиков).
Потребляемая (пиковая) электрическая мощность системы кондиционирования
на объекте не должна превышать 200 кВт при установленной мощности 248
кВт. Эта задача также решается при помощи программно-аппаратного комплекса.
Функция ограничения пиков работает следующим образом: контроллер вычисляет
среднюю потребленную получасовую мощность и делает прогноз на следующие
полчаса. При неблагоприятном прогнозе (превышение мощности) контроллер
производит «веерное» снижение производительности внутренних блоков с
целью уменьшения потребляемой наружными блоками мощности. Процедура
корректировки производится каждые 30 минут. Данная процедура позволяет
избежать перегрузки электросети и выполнить условие поддержания комфорта
в помещениях.
VRF-системы CityMulti – это инженерные системы повышенной сложности,
и их реализация требует тщательной проектной проработки, надежного монтажа
и скрупулезной наладки. До момента начала отделочных работ в квартирах
необходимо максимально проложить все коммуникации (фреонопроводы, силовые
и сигнальные линии и т. д.), с тем чтобы впоследствии осталось только
установить внутренние блоки и запустить системы. Важным достоинством
подобных систем является возможность их эксплуатации с 20%-ной загрузкой
наружных блоков внутренними. Благодаря этому факту уже первые жильцы
смогут получить в своих квартирах надежно работающие кондиционеры. В
данном проекте компания «Арктика» применила еще более удобное решение
– внутренние блоки канального типа уже установлены в технических помещениях
квартир и испытаны в соответствии с требованиями завода-изготовителя.
Практический опыт, полученный при реализации данного проекта, уже нашел
применение во второй очереди комплекса. Впоследствии все здания комплекса
планируется объединить в единую систему диспетчеризации.
А.
В. Васильев,
начальник отдела автоматизации и системной интеграции
С. П. Смирнов,
технический директор ЗАО «Арктика»
Тел. (812) 441-3530
Е-mail:
