Stav pred rekonštrukciou

Väčšina technologických procesov sa riadila v liečebnom dome manuálne. Gro zariadení sa dodávalo úplne nové v rámci rekonštrukcie v rámci kompletne nových rozvodov.

Technológie liečebného domu

Liečebný dom obsahuje dve desiatky vykurovacích okruhov, vzduchotechnické jednotky na vetranie vstupnej haly, reštaurácií, pizzerií, lobby baru a ďalších spoločných priestorov. Tieto dva systémy sú navzájom prepojené tak, aby sa neovplyvňovali, čo je ošetrené v nadradenom obslužnom softvéri. Jednotlivé časti technológie sú rozdelené podľa toho, ako sú fyzicky montážne zrealizované do skupín (ústredné kúrenie, vzduchotechnické jednotky). Požiadavky na teplo zastrešuje plynová kotolňa (tri kotly s výkonom 750 kW), ktorá zbiera požiadavky z vetiev a vzduchotechnických jednotiek. V priestoroch sú ďalej umiestnené lokálne ovládače vzduchotechnických jednotiek, kde môže obsluhujúci personál stlačením jedného tlačidla zvýšiť výkon jednotky na preddefinovaný čas na 100 %, ak chcú okamžite zmeniť teplotné a ventilačné pomery.

Vzduchotechnika je zložená z prívodného a odsávacieho ventilátora, rotačného rekuperátora (spätné získavanie tepla z odsávaného vzduchu) ovládaného spojitým signálom 0 – 10 V, ohrievača a chladiča. Koncepcia vykurovania a chladenia je navrhnutá tak, že prevažnú časť zabezpečuje vzduchotechnika, ústredné kúrenie sa využíva iba na dokurovanie priestorov. Prechádza v útlmového režimu do komfortnej prevádzky v situáciách, keď vzduchotechnika pracuje na 100 % svojho výkonu, ale požadovaná teplota ešte nie je dosiahnutá. Ošetrené sú prípady, keď sa vzduchotechnika ocitne v havarijnom stave (napr. z dôvodu protimrazovej ochrany) a vypadne z prevádzky, vtedy preberá jej funkciu vykurovania v plnom rozsahu systém ústredného kúrenia. Oba systémy sa teda dokážu v oblasti vykurovania vzájomne zastúpiť, za prioritný vykurovací a ventilačný systém bola však zvolená vzduchotechnika.

Teplota vody vykurovacieho systému sa reguluje prostredníctvom riadenia výkonu kotlov z centrálneho dispečingu. Teplota v zónach sa nastavuje časovými plánmi z centrálneho dispečingu. Obsluha v dispečingu prideľuje v danom časovom intervale plánu žiadanú teplotu danej vetvy ústredného kúrenia. V jednotlivých zónach kúpeľného domu sú nainštalované priestorové teplotné snímače, a to predovšetkým na miestach, kde sa stretáva ústredné kúrenie so vzduchotechnickými jednotkami. Tam, kde umiestnený nie je, preberá jeho funkciu snímač na odsávacom potrubí vzduchotechniky (nastavené softvérovo) a nastupuje tzv. adaptivita (riadi sa teplota na požadovanú hodnotu, kúrenie sa utlmuje, drvivú väčšinu funkcií preberá vzduchotechnika). Táto koncepcia riadenia teploty a kvality vzduchu sa vyskytuje v priestoroch vstupnej haly, reštaurácie, lobby a nočného baru.

Riadenie

Hlavný riadiaci systém zastrešuje kompletne riešenie technológií riadenia vzduchotechnických a klimatizačných jednotiek a tiež riadenie plynovej kotolne a vykurovacích okruhov liečebného domu Poľana. Základná koncepcia systému technológií a riadenia je rozdelená do niekoľkých okruhov. Každý okruh je zodpovedný za riadenie istej technologickej časti.

Meniče frekvencie

Meniče frekvencie Mitsubishi dodané spoločnosťou Autocont Control sú na vyžiadanie investora použité vo vzduchotechnických jednotkách, kde sa riadi kvalita vzduchu v nočnom bare (vydýchanosť – CO2, nafajčenosť – VOC atď.). Na základe signálu zo snímania kvality vzduchu v danom priestore dostáva menič aj požiadavku na zvýšenie rýchlosti otáčok motorov ventilátorov na rýchle vyvetranie so súčasným dodržaním požiadaviek stanovených teplôt. Okrem toho sa meniče využívajú aj pri regulácii teploty, napr. pre prípad rýchleho vychladenia, resp. ohrevu.

Riešenie prostredníctvom meničov frekvencie sa zvolilo aj z ekonomických dôvodov, vzhľadom na značné úspory energie dosahované pri riadení otáčok. Otáčky ventilátorov sú stanovené na istú projektantom stanovenú minimálnu hodnotu a v závislosti od prevádzkových podmienok (kvalita vzduchu, teplota) sú operatívne zvyšované nárastom výkonu motorov prostredníctvom riadenia meničov frekvencie. Využitie meničov frekvencie vo vzduchotechnických jednotkách je na Slovensku stále ojedinelé, preto možno túto aplikáciu v kúpeľnom dome Poľana v Brusne považovať svojím spôsobom za unikátnu.

Stanice Unigyr

V prevádzke sú umiestnené malé riadiace stanice Unigyr PRU 10.64 (dovedna osem) vzájomne prepojené a komunikujúce zároveň s nadriadeným riadiacim systémom na dispečingu po zbernici Profibus. Do každej z týchto malých staníc je vložený inštrukčný softvér vytvorený na základ projektu technológie, ktorý kompletne riadi vetvy ústredného kúrenia na základe ekvitermickej krivky, chod vzduchotechniky (ventilátory, rekuperátory, ohrievače, chladiče), technológiu chladenia umiestenú na streche liečebného domu, ohrev teplej úžitkovej vody a minerálnej vody pre kúpele do vaní a víriviek. Každá stanica riadi prívod teplovodného média vo vetve podľa žiadanej hodnoty vo vykurovanom priestore (radiátor, podlahové kúrenie).

Ekvitermická regulácia využíva údaj o vonkajšej teplote. Ekvitermicky riadená vykurovacia vetva sa skladá z akčného člena v podobe zmiešavacieho ventila osadeného servopohonom, čerpadla a zo snímača skutočnej teploty média za čerpadlom, vybaveného integrovaným meničom frekvencie (dodávané ako monoblok), ktorý prispôsobuje otáčky čerpadla na základe tlakovej diferencie. Jednotky Unigyr majú na starosti všetky riadiace a regulačné úlohy v danej vetve (snímanie teploty zvonku, zvnútra, údaje o stave ventila, ovládanie čerpadla atď.). Spolu pri tejto aplikácii spracúvajú 1 200 signálov, z ktorých je 60 % digitálnych (spätné hlásenia a povely) a 40 % analógových (signály zo snímačov). Stanice Unigyr sú v podstate autonómne jednotky schopné vykonávať všetky riadiace funkcie samostatne. Koncepcia riadenia je otvorená s možnosťou doplnenia vstupno-výstupných modulov do staníc Unigyr.

Riadiaci softvér

Projekčná a inžinierska spoločnosť JK Control, s. r. o., ktorá navrhla a dodala regulačné a riadiace celky, vybavila centrálny dispečing riadiacim softvérom od spoločnosti Alfa Microsystémy z Ostravy. Ten je schopný zastrešiť komunikačné protokoly od rôznych výrobcov. Dispečerské pracovisko slúži predovšetkým na prehľadnú vizualizáciu celej technológie. Okrem toho zaznamenáva dáta snímaných veličín, monitoruje a zaznamenáva celkový čas prevádzky kotlov, vykresľuje trendy, ukladá dáta do histórie, zaznamenáva a spúšťa alarmy. Obsluha dispečingu má široké možnosti nastavenia v riadiacom softvéri (časové plány, konfigurácie staníc Unigyr atď.). Žiadaná teplota na výstupe kotlov sa vypočítava na základe parametrov jednotlivých vykurovacích okruhov. Výpočty sú realizované priamo v riadiacom softvéri prostredníctvom špeciálnych funkčných blokov ekvitermickej regulácie. Požiadavka tepla pre vzduchotechnické jednotky je riadená podobne, pričom sa použila jednoduchá lineárna závislosť požadovaného tepelného výkonu od vonkajšej teploty.

Požiarna signalizácia

V celom objekte liečebného domu je inštalovaná elektronická požiarna signalizácia, ktorej vyhodnocovací člen sa nachádza v serverovni a signalizačné zariadenie na recepcii.

Budúcnosť

V liečebnom dome sa pripravuje v blízkej budúcnosti prepojenie vzduchotechník systémom od spoločnosti Menerga na centrálny dispečing. Plánuje sa tiež monitoring prameňov z hľadiska snímania výšky hladiny, teploty, prietoku, vodivosti vody a pod.

Na záver by sme sa radi poďakovali Bc. Jánovi Krasňanovi zo spoločnosti JK Control, s. r. o., za poskytnutie vyčerpávajúceho a fundovaného technické výkladu.

Branislav Bložon, Anton Gérer