بیلدینگ پلاس
بیلدینگ پلاس
۲۶ اسفند ۱۳۹۷
هیات تحریریه بیلدینگ پلاس

کنترل تهویه مطبوع ( تهویه هوشمند )

در این مقاله به بررسی سیستم کنترل تهویه در ساختمان های مسکونی ، تجاری و صنعتی می پردازیم. در ابتدا فیلمی از سامانه جامع کنترل هوشمند را مشاهده می کنید و در ادامه مزایای استفاده از سیستم بی ام اس برای هوشمند سازی ساختمان بر شمرده می شوند. سپس تجهیزات خانه هوشمند برای گرمایش و سرمایش محیط معرفی شده و در انتها فیلم دیگری از نحوه عملکرد فلومتر التراسونیک مشاهده می کنید.

بهینه سازی مصرف انرژی چیست

۴۰ درصد مصرف انرژی جهان مربوط به ساختمان های مسکونی ، اداری ، تجاری ، هتل ها و فروشگاه ها و حتی ساختمان های صنعتی می باشد. افزایش مستمر قیمت شاخص های انرژی تنها دلیل توجه مردم به میزان مصرف شان نیست؛ بلکه هوشیاری جهانی نسبت به محدود بودن منابع انرژی و آسیب های مصرف بی رویه و اثر مخرب آن بر محیط زیست مانند افزایش گازهای گلخانه ای و دمای کره زمین ، توجه جهانی را به اصلاح الگوهای مصرف و بهینه سازی مصرف انرژی معطوف نموده است.

چارت مصرف انرژی جهان صنعت ساختمان حمل و نقل

یکی از اثرگذارترین راهکار های کاهش مصرف انرژی ، هوشمند سازی ساختمان و حرکت به سمت خانه هوشمند است. سیستم کنترل تهویه هوشمند یا بی ام اس ، با صرف هزینه ی کمی نصب شده ولی در بلند مدت میزان مصرف انرژی را تا ۳۰ درصد کاهش می دهند. پیشرفت عظیم تکنولوژی در دهه اخیر ، این امکان را برای مصرف کننده فراهم کرده که ضمن بهینه سازی مصرف با کمک هوشمند سازی ، آسایش ساکنان محیط را به بهترین وجه فراهم آورد.

رادیاتور اسپلیت شوفاژ هیتر زیمینی سفید

کنترل هوشمند سیستم های HVAC ساختمان

یکی از مهمترین کاربرد های سیستم بی ام اس در ساختمان ، کنترل و مدیریت دستگاه های تهویه مطبوع ساختمان شامل گرمایش و سرمایش است. اگر کنترل هوشمند تهویه به درستی طراحی شود مزایای زیر را با خود به همراه خواهد داشت:

  • بهینه سازی مصرف انرژی
  • کاهش هزینه های انرژی
  • تامین آسایش ساکنین
  • بهبود راندمان دستگاه HVAC در هر بازه عملکرد
  • تنظیم هوشمند دما با توجه به تعداد افراد حاضر در محیط
  • عیب یابی هوشمند سیستم HVAC
  • بهبود ایمنی حریق
  • کنترل همه جانبه سیستم در هر زمان
کره زمین در حال مرگ

گرم شدن کره زمین

سیستم کنترل هوشمند تهویه مطبوع ، قابلیت یکپارچه سازی با سیستم های امنیتی ، روشنایی ، اعلام حریق و تاسیسات ساختمان را دارد و می تواند در یک سامانه جامع ارایه شده توسط تولید کننده، امکان نظارت و کنترل همه جانبه سیستم را برای مصرف کننده فراهم سازد.

کنترل هوشمند نهویه مطبوع شامل موارد زیر است که در ادامه به آنها پرداخته می شود. این موارد عبارتند از :

  • کنترل هوشمند سیستم گرمایش
  • کنترل هوشمند سیستم سرمایش
  • تهویه هوا
برچسب انرژی گرماتاب رادیاتور هیتر

کنترل هوشمند گرمایش ساختمان

بهینه سازی سیستم های گرمایشی ساختمان اهمیت زیادی دارد. اکثر این سیستم ها به سوخت های فسیلی برای تامین انرژی نیاز دارند. از آن جا که منابع سوخت های فسیلی محدود بوده و بالاترین هزینه را برای مصرف کننده در پی خواهد داشت و نیز بیشترین اثر مخرب را بر محیط زیست دارد ، کنترل هوشمند مصرف آن حیاتی می باشد. تجهیزات گرمایشی زیر قابلیت مجهز شدن به سیستم کنترل هوشمند را دارند:

  • رادیاتور خانگی
  • پکیج گرمایشی
  • دیگ آب داغ یا بویلر خانگی
  • مبدل حرارتی
  • دیگ بخار یا بویلر صنعتی
  • دیگ روغن داغ

در ادامه برخی ازین موارد به صورت مختصر توضیح داده می شوند.

شیر ترموستاتیک دیجیتال رادیاتور سفید

شیر ترموستاتیک هوشمند

رادیاتور خانگی

رادیاتور های خانگی یکی از رایج ترین پایانه های حرارتی رایج در ساختمان هستند. اساس کار آن ها از طریق آبگرم در گردش و انتقال حرارت به هوای محیط اطراف می باشد. در سیستم آب در گردش ، در موتورخانه آب توسط بویلر گرم شده و سپس به شوفاژ ها ارسال می گردد. با بکارگیری سیستم کنترل هوشمند ، دمای محیط بدون توجه به دمای خارج ثابت می ماند. سنسور های حساس به دمای نصب شده در زون های مختلف ساختمان اطلاعات را به سرور مرکزی ارسال کرده و با توجه به اطلاعات دریافتی فرمان قطع یا وصل به شیر های آب گرم می دهد.

مرد با کلاه زرد در حال تنظیم پکیج بویلر دیواری سفید کنترل تهویه

هوشمند سازی پکیج خانگی

پکیج گرمایشی

پکیج دیواری در حقیقت نوع فشرده ای از موتورخانه با ظرفیت پایین برای مصارف خانگی می باشد. در پکیج های حرارتی در بالای مشعل محفظه احتراقی شامل مبدل حرارتی تعبیه شده که آب گرم مورد نیاز در این قسمت تامین می شود. مصرف سوخت و تنظیم راندمان احتراق در قسمت مشعل صورت گرفته و به همین خاطر کنترل میزان هوا و سوخت امری مهم محسوب می شود. پکیج دیواری دارای تجهیزات کنترلی مانند ترموستات ، سنسور NTC ، سنسور دود و … بوده که توسط سیستم هوشمند سازی کنترل می شوند.

دیگ آب داغ نارنجی آبی قرمز

بویلر آب داغ

دیگ آب داغ ( Hot Water Boiler )

در موتورخانه ساختمان به دلیل عدم وجود سیستم های کنترلی مناسب ، هزینه های مصرف انرژی به شدت افزایش می یابد. با تجهیز موتورخانه به کنترل هوشمند ساختمان که راهکاری کم هزینه و پر بازده می باشد ، می توان از هدر رفت انرژی در موتورخانه ساختمان جلوگیری نمود.

کنترل هوشمند موتورخانه، مجموعه ای است متشکل از سنسور ها، رله ها و یک پردازشگر هوشمند مرکزی جهت ثبت و کنترل عملکرد تجهیزات داخل موتورخانه ؛ و بر اساس تخمین بار حرارتی فضاهای داخل ساختمان عمل می کند. کنترل هوشمند موتورخانه اطلاعاتی چون نشتی گاز ، تغییر دما و فشار، دبی آب گرم و کنترل سطح آب را در اختیار ما می گذارد .

سنسور هوشمند کنتور لوله کشی آب

سنسور هوشمند موتورخانه

با ثبت تمامی مقادیر در سرور مرکزی و نمایش آن ها به صورت نمودار و جدول ، کارشناس می تواند خرابی اجزای سیستم را پیش بینی کرده و از وارد آمدن آسیب جدی به دستگاه جلوگیری نماید.

 

مبدل حرارتی صفحه ای آبی لوله کشی موتورخانه

مبدل حرارتی در موتورخانه

مبدل حرارتی ( Heat Exchanger )

مبدل حرارتی بصورت کندانسور و اواپراتور در تجهیزات تهویه مطبوع مانند هواساز ، فن کویل ، اسپلیت ها و … کاربرد زیادی دارند. کنترل دما و مصرف انرژی در مبدل های حرارتی در دو بخش گرم کننده و گرم شونده مهم بوده و در صنعت عدم بکارگیری کنترل هوشمند موجب روی دادن خطاهای جبران ناپذیری می گردد. اگر دقیق تر بخواهیم بدانیم سیستم کنترل هوشمند به جز مورد بالا بر بخش های زیر نیز نظارت دارد :

  • خروجی سیال از مبدل به صورت اتوماتیک
  • پایش دمای سیال خروجی / ورودی
  • کنترل دستی یا اتوماتیک شیر گرم شونده
  • پایش متغیر های سیال و آلارم در صورت عبور از حد مجاز
  • نمودار های دما و فشار برحسب زمان
  • نمودار راندمان مصرفی مبدل حرارتی بر حسب زمان
سیستم دی ایراتور هوازدا صنعتی کنترل باکس

سیستم هوازدای صنعتی

دیگ بخار یا بویلر صنعتی ( Steam Boiler )

در ساختمان های بزرگ و بیمارستان ها از سیستم های بخار به منظور تامین بخار برای دستگاه های مختلف مانند چیلر جذبی، مبدل حرارتی و … استفاده می شود. در بیمارستان ها و مراکز درمانی علاوه بر موارد فوق در بخش های استریلیزه نیز بخار با فشار بالا و ظرفیت کم کاربرد دارد. با توجه به کارکرد دائمی این سیستم ها و مصرف بالای انرژی در دیگ بخار ، استفاده از سیستم کنترل هوشمند دیگ بخار جهت بالا بردن ایمنی و راندمان بسیار حائز اهمیت است. دیگ های بخار در صنایع نیز کاربرد وسیعی دارند و اکثر صنایع از بخار در فرآیند تولید استفاده می کنند.

سیستم مدیریت هوشمند دیگ بخار اطلاعات زیر را نمایش می دهد :

  • کنترل تست نشتی خط گاز
  • کنترل ظرفیت مشعل
  • پایش دما ، فشار و دبی بخار
  • کنترل سطح آب
  • کارکرد سنسور ها

این کار باعث افزایش راندمان و ایمنی خواهد شد. در صورتی که در تجهیزات کنترل هوشمند مشکلی پدید آید با توجه به اطلاعات ثبت شده در سیستم می توان در سریع ترین زمان ممکن در جهت رفع آن اقدام نمود.

دیگ روغن داغ صنعتی

دیگ روغن داغ صنعتی

دیگ روغن داغ ( Hot Oil Boiler )

در صنایعی که نیاز به دمای بالای ۲۴۰ درجه سانتیگراد دارند معمولا از دیگ روغن داغ استفاده می گردد. دیگ های روغن داغ به علت کارکرد در دمای بالا و امکان نشت روغن و آتش سوزی نیاز به سامانه کنترل پیشرفته ای دارند  که بکار گیری آن ها موجب افزایش راندمان و ایمنی سیستم حرارتی دیگ روغن داغ می گردد.

سامـانه کنترل هوشمند دیگ روغن داغ اطلاعات زیر را در اختیار ما می گذارد :

  • پایش دما ، فشار و دبی روغن داغ
  • کنترل راندمان توسط آنالیز گازهای حاصل از احتراق
  • کنترل سیکل روشن و خاموش نمودن مشعل
  • آلارم نشتی روغن
اسپلیت دیواری پنکه رطوبت زن هوا دستگاه تصفیه

دستگاه های سرمایشی

کنترل هوشمند سرمایش ساختمان

با افزایش سالانه دمای هوا در فصول گرم ، اوج گیری مصرف برق و هزینه های بالای مصرف حامل های انرژی ، علاوه بر این که ساکنین ساختمان از سرمایش محیط رضایت کافی ندارند، قیمت سرسام آور برق نیز بر دغدغه مشتریان افزوده است. تنها راه کاهش هزینه مصرف انرژی با حفظ آسایش محیط ، استفاده از سیستم کنترل هوشمند برای دریافت بالاترین راندمان دستگاه ضمن بهینه سازی مصرف انرژی می باشد. دستگاه های سرمایشی با کمک تجهیزاتی مانند سنسور و عملگر ها کنترل می شوند. نمونه تجهیزات سرمایشی که قابلیت هوشمند سازی دارند عبارتند از :

  • هواساز
  • چیلر جذبی
  • چیلر تراکمی
  • برج خنک کننده
  • فن
  • پمپ سیرکولاتور آب
هواساز بزرگ زمین سنگی

دستگاه هواساز

هواساز

هواساز جهت تامین تهویه مطبوع ساختمان، با کمک سیستم هوشمند بی ام اس مجهز به سنسور فشار ، سنسور رطوبت و سنسور دما ، هوای تازه را در ساختمان توزیع می کند. کنترل تهویه هوشمند ، ارتباط بین چیلر و بویلر با کانال هوای ورودی به ساختمان را برقرار می کند.

کار های دیگری که بی ام اس می تواند در این بخش انجام دهد :

  • کنترل شیر کویل های گرم و سرد هواساز
  • کنترل شیر بخار رطوبت زن
  • پایش اختلاف فشار فیلتر های هپا
  • پایش دما و حجم هوادهی هر زون
  • آلارم یخ زدگی کویل ها
  • آلارم گرفتگی فیلتر
چیلر سبز آبی باکس کنترل

چیلر جذبی

چیلر جذبی

چیلر جذبی یکی از رایج ترین انواع چیلر است که به دلیل داشتن مزیت هایی نظیر قیمت مناسب و صرفه جویی در انرژی ، تقاضای زیادی در کاربرد های ساختمانی ، تجاری و صنعتی دارد. طی کار این دستگاه با استفاده از خلا و مایع مبرد، حرارت از محیط جذب شده و سرمایش ایجاد می شود. عیب یابی در چیلر جذبی کاری بسیار دشوار است ، ولی با کمک سنسور تعبیه شده در دستگاه می توان عیب های احتمالی مانند کریستالی شدن را پیش بینی و از خرابی احتمالی آن جلوگیری کرد.

و اما سیستم هوشمند ساختمان بر بخش های زیر کنترل دارد :

  • کنترل  پمپ های سولوشن  یامبرد
  • کنترل شیر بخار و آب گرم ژنراتور
  • کنترل شیر های سولونویید
  • ساعت کارکرد
  • پایش دمای لوله آنتی کریستال
  • پایش دمای لیتیوم خروجی از کندانسور یا اواپراتور
  • پایش جریان آب در اواپراتور و ابزوربر

و همچنین نمودارهای دمای آب ورودی و خروجی ، نقطه مطلوب برج خنک کننده و نقطه مطلوب اواپراتور بر حسب زمان و همچنین نمودار فشار آب بر حسب زمان را به ما نشان می دهد .

کنترل چیلر تراکمی تهویه مطبوع

سیستم چیلر تراکمی

چیلر تراکمی

چیلر تراکمی بر اساس سیکل تبرید ، حرارت را از محیط جذب می نماید. این کار توسط کمپرسور، با فشرده سازی مبرد صورت گرفته ، سپس حرارت جذب شده توسط مبرد در کندانسور به محیط برگردانده می شود. چیلر های تراکمی بازدهی بیشتری نسبت به چیلر های جذبی بوده اما انرژی الکتریکی بیشتری هم نسبت به چیلر جذبی مصرف می کنند. سیستم هوشمند ساختمان بر بخش های زیر کنترل دارد :

  • کنترل بار هر کمپرسور
  • ساعت کار کرد ،آمپر و دمای سیم پیچ ها
  • پایش فشار روغن کمپرسور
  • پایش دما ورودی و خروجی اواپراتور و ابزوربر
  • آلارم اضافه بار یا اتصال کوتاه الکتروموتور
  • هشدار حد پایین فشار روغن کمپرسور
برج خنک کننده فایبرگلاس صنعتی کنترل تهویه

برج خنک کننده

برج خنک کننده

ساختمان هایی که از چیلر آب خنک استفاده می کنند نیاز به برج  خنک کننده دارند. با توجه به تبخیر آب در برج های خنک کننده و در نتیجه ایجاد رسوب زیاد و فرسوده شدن قطعات مکانیکی در پی آن ، نیاز به سیستم های هوشمند برای کنترل دقیق میزان آب ورودی و کنترل سرعت چرخش فن ها در برج می باشد. دیگر کارهایی که کنترل تهویه هوشمند برای ما انجام می دهد عبارتند از:

  • کنترل دمای آب خروجی برج
  • کنترل زمان کار کرد فن
  • کنترل آمپر و فرکانس فن برج
  • پایش لرزش فن های برج
  • آلارم اضافه بار موتور فن برج
ریموت کنترل هواکش مرکزی

کنترل هوشمند فن

کنترل تهویه مطبوع برای فن

بی ام اس می تواند سرعت فن را بر اساس نیاز همان لحظه سیستم های استفاده کننده تعیین کند ، یا به عبارت بهتر با کنترل اتوماتیک سرعت فن و میزان هوادهی دستگاه مصرف انرژی به حداقل ممکن می رسد.

پمپ سیرکولاتور قرمز سبز

پمپ سیرکولاتور

پمپ سیرکولاتور آب

پمپ سیرکولاتور نوعی پمپ است که در یک مدار بسته سیال را به گردش در می آورد و سیال همواره به پمپ باز می گردد. پمپ های سیرکولاتور بیشتر برای گردش آب در سیستم تبرید یا گرمایش بکار می روند. این پمپ ها بیشتر به صورت دور ثابت کار می کنند  ولی جهت کاهش مصرف انرژی می توانند دور متغیر هم کار کنند. بی ام اس می تواند با کنترل دور این پمپ ها در کاهش مصرف انرژی موثر باشد و حتی از استهلاک زیاد آن ها جلوگیری نماید. هم چنین با تجهیزاتی مانند فلومتر التراسونیک یا دبی سنج قابلیت بررسی و کنترل جریان سیال را برای مشتری فراهم می کند. در زیر فیلمی از طرز کار فلومتر التراسونیک را مشاهده می کنید.

پس کنترل اتاق هوشمند به طور قابل توجهی به افزایش بهره وری انرژی در ساختمان ها کمک می کند، با برنامه ریزی HVAC ، تشخیص حضور فرد در اتاق و یا نشت هوا، می تواند تا  ۳۰٪ مصرف انرژی را با توجه به طراحی ساختمان ، کاهش دهد.

برداشت و ترجمه از: Siemens

تحریریه کلینیک ساختمان بیلدینگ پلاس

“برداشت از مطالب با ذکر منبع و لینک سایت بیلدینگ پلاس کاری حرفه ای و اخلاقی است”

Review: 4.5 - "کنترل تهویه مطبوع ( تهویه هوشمند )" by , written on اسفند ۲۶, ۱۳۹۷

در این مقاله به بررسی سیستم کنترل تهویه در ساختمان های مسکونی ، […]

دیدگاه ها

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*
*