Интеллектуальные системы управления для промышленных холодильных систем от инжиниринговой компании Alfa Contracting

Компания Alfa Contracting создает промышленные холодильные установки, максимально ориентируясь на потребности заказчиков. Начнем с требований, которые они предъявляют. Что нужно владельцу от холодильной системы?

1. Обеспечение технологических режимов:

• поддержание параметров процессов охлаждения и заморозки;
• изменение параметров в зависимости от изменения технологии;
• обеспечение стабильных условий хранения.

2. Надежность:

• способность системы работать без сбоев в течение всего межсервисного интервала (от одного сервисного обслуживания до следующего за ним);
• сохранение хотя бы частичной работоспособности и обеспечение критических потребителей холода, если аварийная ситуация все же произошла.

3. Оптимизация эксплуатационных расходов:

• на энергоресурсы, включая электричество, воду, газ;
• на текущее обслуживание, которое включает не только расходы на персонал, сервисное обслуживание, запчасти и материалы, но и стоимость эксплуатации зданий, сооружений и т.д.

4. Минимальные инвестиционные затраты на создание новой системы или модернизацию существующей с учетом вышеперечисленных требований.

Мы сознательно поставили требование обеспечения технологических режимов на первое место, так как это и есть «продукт, производимый холодильной системой», хотя инвестиционные затраты в настоящее время имеют важное значение и зачастую являются определяющими.

В чем выражаются новые возможности, связанные c развитием техники? Как влияют на системы холодоснабжения? Чем могут помочь в решении этих задач?

Для холодильной техники этот процесс связан с появлением новых средств и возможностей.

1. Увеличение количества датчиков, позволяющих контролировать различные параметры работы системы.
2. Повышение производительности процессоров, позволяющее обрабатывать полученные данные и учитывать их при управлении оборудованием.
3. Появление новых приводов и исполнительных механизмов, позволяющих с высокой точностью регулировать работу оборудования.
4. Возможность передачи данных между управляющими устройствами внутри системы холодоснабжения, а также возможность внешнего мониторинга и управления.

На сегодняшний день производители компонентов холодильных систем комплектуют свои изделия системами управления, обеспечивающими не только поддержание одного заданного параметра и противоаварийную защиту, но и интеллектуальное управление.

Среди них можно отметить системы управления компрессоров и чиллеров MYPRO компании Mayekawa; GEA OMNI; UNISAB компании Jonson Controls; BITZER IQ; системы управления конденсаторами и охладителями Guentner GHM и систему управления насосными группами Grundfoss Dedicated Control.

Компании Jonson Controls и GEA предлагают на рынке системы оптимизации давления конденсации SABROE CP optimizer и Grasso Energy Optimizer.

Alfa Contracting, как инжиниринговая компания, собирает систему холодоснабжения из таких «кубиков» в соответствии с требованиями конкретного заказчика в конкретной ситуации, объединяет интеллектуальные системы управления отдельными элементами в единое целое, отвечает за единый алгоритм управления системой холодоснабжения, увязанный с процессом работы предприятия. В том числе наша задача — обеспечение стыковки контроллеров отдельных элементов с центральным свободно программируемым контроллером с учетом особенности алгоритмов каждого производителя при проектировании общей системы управления.

Задача, кстати, весьма актуальная. В нашей практике  встречались случаи, когда система оптимизации давления конденсации, бездумно добавленная в действующую установку, минимизируя энергопотребление компрессора, снижала давление конденсации настолько, что у компрессора начинались проблемы с масляной системой, и он выходил из строя.

Для заказчика очень заманчиво получить стандартное решение для системы управления холодильной установкой. И такое решение возможно для коммерческих систем. Примером может служить система ADAP-COOL компании Danfoss, которая управляет компрессорами, конденсаторами и испарителями. При этом система на основе собираемых данных рассчитывает оптимальные давления конденсации и кипения.

Для промышленных систем такое решение, к сожалению, невозможно. Во-первых, они гораздо сложнее, чем просто холодильная камера. В них, как правило, присутствует несколько десятков потребителей на разных температурных уровнях. А самое главное — сделаны они под индивидуальные требования заказчика, то есть изначально нестандартны. Во-вторых, имеет значение применяемое оборудование. Именно учет реальных параметров компрессоров, воздухоохладителей, конденсаторов позволяет реально оптимизировать энергопотребление системы. Здесь очень важна квалификация инженера, проектирующего систему, когда снижение энергопотребления на несколько процентов достигается не за счет увеличения инвестиционных затрат, связанных с  применением более дорогого «энергоэффективного» оборудования, а за счет грамотной адаптации алгоритмов управления благодаря знанию и опыту инженера.

Нельзя забывать и о том, что холодильная система, например, включающая в себя системы утилизации низкопотенциального тепла и тепловые насосы, является не только потребителем энергоресурсов, но и их поставщиком. В итоге  владелец холодильной системы в свете новых технологий получает  преимущества и возможности, которые  дают новые технические решения.

1. Обеспечение технологических режимов:

• возможность постоянного контроля за параметрами (температура и скорость воздуха, температура продукта, влажность и т.д.) с использованием большого количества датчиков, автоматическое регулирование системы на основе получаемых данных;
• возможность изменения режима работы в зависимости от требований технологического процесса (за счет использования автоматических регулирующих вентилей, регулируемых приводов насосов и вентиляторов);
• увязка системы управления холодильной установкой с системой управления технологическим процессом, предсказуемость тепловой нагрузки, возможность подготовить систему к возникновению пиковой нагрузки.

2. Надежность:

• повышение надежности элементов системы управления;
• оптимальные режимы работы оборудования обеспечивает интеллектуальное управление, контролирующее комплекс параметров, оно не просто сигнализирует об уже случившейся аварии, а своевременно предупреждает об отклонении параметров до того, как случится аварийная ситуация;
• возможность удаленного мониторинга, передача данных в сервисный центр в режиме реального времени, консультации специалистов;
• обработка полученных данных серверами сервисной компании.

3. Снижение эксплуатационных расходов:

• выбор действительно оптимальных параметров работы (например, регулирование насосов и вентиляторов конденсаторной группы, учитывающее работу в составе единой холодильной установки тепловых насосов на основе текущих цен на воду/электричество/тепло);
• обслуживание оборудования с учетом данных о его работе, а не только по времени наработки;
• применение контроллеров, датчиков, исполнительных механизмов с возможностью самотестирования.

4. Инвестиционные затраты на создание системы:

• снижение стоимости «цифровых» компонентов, связанное с их массовым применением в различных сферах, унификация и стандартизация протоколов обмена данными.

В заключение вернемся к вопросу о технологических режимах процессов производства. Стыковка системы управления холодильной установки с системой управления производством является обязательным условием при создании интеллектуальной системы управления. Данные о текущих технологических режимах, тепловых нагрузках, температурных уровнях различных потребителей, а главное, данные об изменении существенных параметров — это информация, без которой никакое интеллектуальное управление невозможно. Информация о тепловых нагрузках, которые должны быть восприняты системой холодоснабжения в течение ближайших 5, 15, 30 мин., дает возможность системе управления рассчитать оптимальные параметры работы компрессоров и насосов и принять меры: если необходимо, то подключить резервные мощности или отключить часть оборудования.

* * *

Мы создаем системы управления холодильными установками уже 17 лет. Специалисты Alfa Contracting обладают глубокими знаниями как в области холодильной техники, так и в области технологии производства. Многие из нас имеют многолетний опыт работы в крупнейших международных холодильных компаниях. Профессионализм и широкий кругозор, без которых немыслима работа в независимой инжиниринговой компании, дает Alfa Contracting возможность предложить заказчикам действительно интеллектуальные решения, оптимизированные для интересов конкретного производства.

ООО «Алфа Контрактинг»
129329, Россия, г. Москва, Игарский проезд, дом 11
Тел./факс.: +7 499 / 110-98-72

alfacontracting.ru
mail@alfacontracting.ru