Щит управления чиллером (шкаф управления, ЩУ ХМ) — низковольтное комплектное устройство, в котором сосредоточены все элементы защиты, управления и автоматики холодильной машины. Щит обеспечивает пуск и защиту компрессоров, вентиляторов конденсатора и насосов гидромодуля, реализует алгоритм управления температурой, давлением и режимами оттайки, фиксирует аварии с кодами и временными метками.

На заводских чиллерах щит управления поставляется в комплекте с оборудованием. Необходимость в отдельной разработке и сборке щита возникает при нескольких типовых ситуациях: монтаж агрегированной холодильной установки из отдельных компонентов, замена сгоревшего или устаревшего щита на действующем объекте, модернизация системы управления с переходом на современный контроллер, расширение функций автоматики без замены основного оборудования.

Frostsystems проводит регламентное ТО чиллеров в Москве и МО — чистка конденсатора, проверка давления R134a, R513A, R404A, замена масла и фильтров-осушителей с составлением акта.

Структура щита: силовая и управляющая части

Щит управления чиллером конструктивно делится на два функциональных раздела.
Силовая часть (380 В) — коммутация и защита электродвигателей компрессоров, вентиляторов, насосов. Содержит автоматические выключатели, контакторы, тепловые или электронные реле перегрузки, реле фазовой защиты. Элементы рассчитываются на номинальные токи конкретного оборудования.

Управляющая часть (24 В AC/DC или 230 В) — контроллер, датчики, сигнальная арматура, реле защит. Получает питание через понижающий трансформатор или блок питания. Силовые и управляющие цепи прокладываются в разных кабельных каналах — разделение обязательно для исключения электромагнитных помех на сигнальные линии датчиков давления и температуры.

Небольшие щиты до 2 компрессоров выполняются в одном корпусе с разделением по секциям. Крупные установки с 4 компрессорами и более — в отдельных корпусах для силовой части и автоматики.

Силовая часть: компоненты и компоновка

Вводной автоматический выключатель (рубильник) — главный коммутационный аппарат на вводе питания. Подбирается на суммарный ток нагрузки всего щита с коэффициентом одновременности. Марки: ABB SACE, Schneider Electric EasyPact, Siemens 3VA.
Контакторы компрессоров — коммутируют силовые цепи двигателей при пуске и останове. Выбираются на класс использования AC-3 (пуск асинхронных двигателей). Марки: Schneider LC1D, ABB A серия, IEK KMI. При пуске через частотный преобразователь (ВЧП) контактор не требуется — силовой выход ВЧП коммутирует нагрузку напрямую.
Тепловые реле перегрузки настраиваются на номинальный ток двигателя с учётом сервисного коэффициента (SF), указанного на шильдике компрессора. При использовании электронных реле (Schneider LR9D, ABB EF серии) появляется возможность точной настройки и дистанционного контроля. Электронные реле предпочтительнее тепловых — не дрейфуют с температурой окружающей среды и дают точный токовый порог отключения.
Автоматические выключатели вентиляторов и насосов — отдельный выключатель на каждый двигатель, без общего контактора при небольшой мощности. Питание вентиляторов конденсатора через ВЧП — при наличии частотного регулирования.
Понижающий трансформатор 380 В → 24 В AC или блок питания 24 В DC питает управляющую часть щита. Мощность — 25–100 ВА в зависимости от числа управляемых элементов.
Клеммные колодки для внешних подключений: датчиков давления, температуры, реле потока, дистанционного включения. Марки: Phoenix Contact, Wago, IEK. Каждая клемма маркируется по схеме.

Контроллеры и автоматика

Контроллер — «мозг» щита управления. Он реализует алгоритм регулирования температуры, управляет пуском-остановом компрессоров, контролирует защитные параметры и фиксирует аварии.

Carel pCO5+ / pCO sistema — наиболее функциональная платформа для управления чиллерами с несколькими компрессорами. Поддерживает ЭРВ серии E2V, интеграцию с диспетчеризацией по BACnet, Modbus, LON. Выносной дисплей pGD обеспечивает полноценный интерфейс оператора. Применяется для установок мощностью от 50 кВт.
Danfoss AK-CC / AK-PC — серия AK-CC для управления отдельным контуром, AK-PC 730/740 — для централей и агрегатов с несколькими компрессорами. Интеграция в систему мониторинга ADAP-KOOL. Коды аварий стандартизированы по всей линейке Danfoss — удобно при обслуживании разнотипного парка оборудования.
Dixell XC640 / XC650 — программируемые контроллеры для управления холодильными централями и промышленными агрегатами. Поддержка до 8 компрессоров, алгоритм ротации, управление ВЧП, Modbus RTU. Выносной дисплей XJA.
Eliwell IC серия — компактные контроллеры для небольших установок с одним-двумя компрессорами.
Датчики давления — аналоговые преобразователи 4–20 мА; диапазон —1 до 30 бар или до 60 бар для R410A. Марки: Danfoss AKS, Carel SPKT, Parker. Подключаются на всасывание и нагнетание каждого контура.
Датчики температуры — Pt1000 или NTC 10 кОм; монтируются на испаритель (вход/выход воды), трубопровод нагнетания, наружный воздух.

Защитные элементы

РНПП — реле напряжения, перекоса и последовательности фаз — обязательный элемент щита любого трёхфазного чиллера. Контролирует наличие всех трёх фаз, их симметрию и правильное чередование. При неправильном чередовании блокирует пуск компрессора — особенно критично для спиральных компрессоров, которые разрушаются при обратном вращении за несколько минут. Марки: РНПП-311М (Меандр), CKF-318-1, Carlo Gavazzi DPC01, Schneider RM35TF30.
Реле высокого давления (РВД) — дискретный входной сигнал от реле HP или аналоговый сигнал от датчика давления. При превышении уставки — немедленная остановка компрессора с фиксацией аварии.
Реле низкого давления (РНД) — аналогично для стороны всасывания. Настраивается под хладагент конкретного контура.
Реле потока теплоносителя — подключается на цифровой вход контроллера. При отсутствии расхода — немедленная остановка.
Защита Kriwan INT69 — для поршневых и винтовых компрессоров Bitzer, Copeland: цепь PTC-термисторов и контроль фаз. Выходное реле INT69 подаёт сигнал на цифровой вход контроллера или непосредственно разрывает цепь контактора.
Реле антифриза — аналоговый или дискретный вход от датчика температуры теплоносителя на выходе испарителя. Уставка +3 °C для воды; без задержки.

Корпус и степень защиты IP

Выбор корпуса определяется местом установки щита и условиями окружающей среды:

IP31 / IP41 — для щитов внутри технических помещений с нормальной влажностью. Корпуса ABS-пластик или оцинкованная сталь без уплотнений.
IP54 — стандарт для щитов в машинных залах с возможным попаданием брызг, конденсата или пыли. Для чиллеров наружной установки IP54 — минимально допустимая степень защиты. Корпуса с уплотнёнными дверьми и кабельными вводами.
IP55 / IP65 — для установки в условиях прямого воздействия влаги или высокой запылённости. Промышленные объекты, пищевые производства.

Марки корпусов: Rittal (Германия), ABB (серия Gemini), IEK PRIME, EKF PROxima, Legrand Plexo. Размер определяется количеством и габаритами компонентов с запасом свободного места 25–30% для последующего расширения.

Охлаждение щита — при мощных ВЧП или тепловыделении более 200 Вт необходим вентилятор с воздушным фильтром или теплообменник «воздух-воздух» встроенного типа.

Требования к монтажу и прокладке кабелей

Все компоненты монтируются на DIN-рейки 35 мм. Силовые и управляющие цепи прокладываются в отдельных кабельных каналах с маркировкой. Кабельные каналы — перфорированные ПВХ (Hager, DKC, EKF), ширина выбирается из расчёта заполнения не более 60%.

Кабельные вводы — в нижней части щита для силовых кабелей, в боковых секциях для сигнальных. Применяются кабельные вводы (сальники) типа PG или M с уплотнением: PG16 для кабелей 10–14 мм, PG21 для 14–20 мм.

Заземление — отдельная шина PE с подключением корпуса щита, корпусов компонентов, экранов кабелей датчиков. Экраны сигнальных кабелей заземляются только с одной стороны — на щит.
Маркировка — каждый кабель и провод маркируется трубчатыми маркерами или зажимами в соответствии со схемой. Клеммные колодки маркируются по принципиальной схеме. Маркировка обязательна для последующего обслуживания.

Диагностическая таблица

РНПП срабатывает при подаче питания;Неправильное чередование фаз или асимметрия напряжений более 10%;Проверить чередование фаз указателем, при необходимости поменять две фазы на вводе Контактор компрессора залипает;Износ силовых контактов при частых пусках или перегрев от повышенного тока;Замерить ток компрессора, проверить контакты, при износе заменить контактор Тепловое реле срабатывает при нормальном токе;Уставка занижена относительно номинала или тепловое реле неисправно;Проверить уставку по шильдику компрессора с учётом SF, заменить при дрейфе уставки Контроллер не видит датчик давления;Обрыв или КЗ линии 4–20 мА, неисправен датчик;Измерить ток на выходе датчика при рабочем давлении (норма 4–20 мА), проверить кабель Ложные аварии при работе ВЧП;Электромагнитные помехи от силового кабеля ВЧП на сигнальные линии;Разделить силовые и сигнальные кабели, экранировать кабели датчиков, заземлить экраны Щит перегревается, срабатывает термозащита ВЧП;Недостаточная вентиляция корпуса при высоком тепловыделении ВЧП;Установить вентилятор охлаждения с фильтром или встроенный теплообменник воздух-воздух Нет сигнала от реле потока при работающем насосе;Неверная калибровка лопастного реле потока или застряла лопасть;Проверить реле потока при остановленном насосе — контакт должен размыкаться Контроллер не сохраняет параметры после отключения питания;Разряжена батарея RTC или неисправна EEPROM;Заменить батарею контроллера, при стойкой ошибке — замена контроллера

Этапы проектирования и сборки

Разработка технического задания. Определяют: количество и мощность компрессоров, тип хладагента, тип компрессоров, наличие ВЧП, требуемые функции автоматики, место установки щита, степень защиты IP, интерфейсы диспетчеризации.
Проектирование. Разрабатывают принципиальную электрическую схему: силовую часть с расчётом токов и подбором аппаратов защиты, схему управления с алгоритмом работы контроллера, схему подключения датчиков и защит. Разрабатывают план компоновки компонентов в корпусе.
Комплектация. Закупают компоненты согласно спецификации. Приоритет — марки ABB, Schneider Electric, Siemens для силовых аппаратов; Carel, Danfoss, Dixell, Eliwell для автоматики; Phoenix Contact, Wago для клеммных колодок.
Сборка. Монтаж компонентов на DIN-рейки согласно плану компоновки. Прокладка силовых и сигнальных кабелей в разных каналах. Обжим наконечников, маркировка проводов и клемм. Сборка проводится с соблюдением требований ГОСТ IEC 61439.
Программирование контроллера. Загрузка программного обеспечения и ввод параметров: уставки температур и давлений, пороги защит, алгоритм ротации компрессоров, параметры ВЧП. Тест всех дискретных входов и выходов на стенде.
Испытание на стенде. Имитация всех аварийных ситуаций: срабатывание РНПП, реле высокого и низкого давления, антифриза, реле потока. Проверка корректности реакции контроллера и журнала аварий.
Монтаж на объекте. Установка щита, ввод кабелей, подключение датчиков и исполнительных механизмов. Проверка изоляции кабелей мегаомметром.
Пуско-наладочные работы. Первый пуск с контролем токов всех двигателей по фазам, проверка уставок защит в рабочем режиме, настройка ПИД-параметров регулятора температуры, оформление паспорта щита.

Стоимость работ

Проектирование, сборку и монтаж щитов управления чиллерами с контроллерами Carel, Danfoss, Dixell и Eliwell в Москве и Московской области выполняет Frostsystems — от разработки схемы до пуско-наладочных работ на объекте.

Почему стоит обратиться к профессионалам?

Квалифицированный монтаж и сервис в перспективе значительно снижают эксплуатационные затраты на содержание холодильной техники

Оригинальные комплектующие

Предоставляем запчасти, которые поставляются напрямую от производителей. Подберем качественные аналоги. Ваша экономия до 30% за счет дилерских цен. Сокращенные сроки поставки.
Бесплатная диагностика

Точная причина неисправности определяется во время визита. На основе полученной информации предлагается наиболее подходящий способ решения проблемы.
Выезд на объект в течение 4 часов

Техническое обслуживание холодильного оборудования в Москве и Московской области. Оформление вызова по телефону за 2 минуты. Гарантия на выполненные работы.