ساعت : 5:35

سایت جامع اصناف (www.asnafnama.com)
صعود به رتبه اول موتورجستجوی گوگل با عضویت در سایت اصناف........ تلفن تماس جهت عضویت شما 09121463333
     

تاریخ : ۱۳۹۸/۳/۱

ثبت دامنه اختصاصی
دامنه مورد نظر خود را برای ثبت جستجو کنید
.www

سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه

سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه و سيستم مديريت هوشمند ساختمان Building Management System
امروزه BMS به يکي از شاخه هاي اصلي تحقيقاتي و اجرايي در ساختمان ها، براي نظارت و کنترل بر تاسيسات مکانيکي و برقي تبديل شده است.
وظيفه اصلي اين سيستم، مديريت و کنترل ساختمان، از لحاظ سرمايش و گرمايش ، سيستم روشنايي ، اعلام حريق ، آسانسورها و پارکينگ ها ميباشد.
در واقع BMS به عنوان يک مکمل پيشرفته براي شرکت هاي نگهدارنده تاسيسات محسوب ميشود.
lمعمولا" اين سيستمها شامل يک کامپيوتر سرور و چند اپراتور بصورت مجزا و مجموعه اي از سنسورها ، کنترلرها ، عملگرها ، کابل هاي ارتباطي و منابع تغذيه است.
سرور اصلي حاوي نرم افزار اصلي مي باشد که وظيفه برقراري ارتباط و هماهنگي همه آنها را بر عهده دارد. در يک طراحي مناسب BMS نقش اساسي در جلوگيري از هدر رفت انرژي دارد
هدف اصلي در به کارگيري BMS در ساختمان ها بهره گيري از مزاياي اقتصادي و کاهش مصرف انرژي و ايجاد فضاي امن و آرام در آنها است.

يکي از بخش هاي مهم اتوماسيون، ساختمان کنترل مولدهاي سرمايشي و گرمايشي جهت ارائه هواي مطبوع در فضاهاي داخلي ساختمان مي باشد که با توجه به کاربري ساختمان و حجم هواسازي در آن، نگرشهاي متفاوتي وجود دارد.
از جهت فني با توجه به نوع سيستم سرمايش و گرمايش ديدگاههاي کنترلي نيز تغيير خواهد کرد به عنوان مثال نحوه نگرش و کارکرد کنترلرها در حالتهاي VAV و VAT متفاوت خواهد بود و حتي براي ساختمانهايي که از کولر براي سرمايش و از شوفاژ براي گرمايش استفاده مي کنند نيز راه حلهاي کنترلي خاصي وجود دارد.
متاسفانه در تاسيسات ساختمان هاي موجود به علت عدم وجود سيستم کنترل هم ميزان مصرف انرژي بالا مي باشد و هم هيچگونه اطلاعات دقيقي از چگونگي کارکرد تجهيزات وجود ندارد که خود اين امر در شب هاي سرد زمستان و يا در روزهاي گرم تابستان مشکل ساز ميگردد.
از جمله مزاياي اتوماسيون سيستم هاي سرمايشي و گرمايشي بالا رفتن طول عمر تجهيزات و بهينه سازي مصرف انرژي در ساختمان است.
در اين ديدگاه براي ساختمان هاي بزرگ نقاط مطلوب از طريق پانلهاي اپراتوري نصب شده در فضاهاي داخلي به سيستم اعمال ميگردد و سيستم با توجه به اين نقاط مطلوب انرژي مورد نياز را توليد مي کند.
علاوه بر موارد فوق ديگر نکته قابل توجه اين است که سيستم تمامي اطلاعات مربوط به کارکرد اجراي مختلف مولدهاي سرمايش و گرمايش را دارد و حالتهاي کار و استراحت و يا خارج از سرويس براي تمامي اين اجزا قابل تعريف مي باشد.


سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه
در حال حاضر ميزان درجه حرارت آب گرم چرخشي و آب گرم مصرفي در موتورخانه ها بصورت دستي و تمام تنظيم درجه حرارت ترموستات ديگ و يا پمپهاي سيرکولاسيون انجام مي گردد و معمولاً براي تمام مدت بر روي يک عدد ثابت قرار دارد.
تغييرات دماي هوا درطول روز موجب افزايش يا کاهش دماي داخل ساختمان شده که نتيجه آن انحراف دماي داخل ساختمان از محدوده آسايش و مصرف بيهوده سوخت و انرژي ميباشد.
همچنين در بسياري از ساختمانهاي غيرمسکوني با کاربري اداري- عمومي- آموزشي- تجاري که از فضاي ساختمان بصورت غيرپيوسته و تنها در بخشي از ساعات روز استفاده ميگردد و نيازي به کارکرد موتورخانه پس از اتمام ساعت کاري وجود ندارد.
روش فعلي تنظيم دستي ترموستات ديگها و پمپها، قابليت اعمال خاموشي و يا کنترل تجهيزات در وضعيت آماده باش را ندارند.

مزاياي سيستمهاي BMS در رابطه با تاسيسات و تجهيزات موتورخانه

با توجه به عدم کارآيي دقيق و محدوديتهاي کنترلي ترموستاتهاي دستي بطور کلي ميتوان مزاياي سيستمهاي BMS را به شرح ذيل بيان نمود :
بهينه سازي و صرفه جويي در مصرف انرژي
تثبيت محدوده آسايش حرارتي ساکنين ساختمان
کاهش توليد و انتشار آلاينده هاي زيست محيطي
عيب يابي خودکار و مشخص کردن سريع مشکلات
ايجاد محيطي مطلوب براي افراد حاضر در ساختمان
افزايش عمر مفيد و کاهش استهلاک تجهيزات موتورخانه
کاهش هزينه هاي سرويس- نگهداري تاسيسات حرارتي
ارائه سيستم کنترلي با قابليت برنامه ريزي زماني عملکرد
کاهش چشم گير هزينه هاي مربوط به نگهداري و تعميرات
بهينه سازي و جلوگيري از مصرف بيهوده سوخت و انرژي الکتريکي
راهبري و کنترل صحيح استفاده بهينه از تجهيزات موتورخانه شامل مشعلها و پمپها
امکان مانيتورينگ و کنترل تمامي نقاط تحت کنترل از طريق کامپيوتر، موبايل و اينترنت
امکان گرفتن گزارش هاي آماري از تمامي تجهيزات و عملکرد آنها به منظور بهينه سازي مصرف و عملکرد

اصول بهينه سازي مصرف سوخت و انرژي توسط سيستمهاي کنترل هوشمند موتوخانه مبتني بر کنترل گرمايش از مبداء و محل توليد انرژي حرارتي (موتورخانه) مي باشد.
اين سيستم با دريافت اطلاعات از سنسورهاي حرارتي که در محلهاي زير نصب مي گردند :
ضلع شمالي ساختمان جهت اندازه گيري دماي سايه (حداقل دماي محيط خارج ساختمان)
کلکتور آب گرم چرخشي
خروجي منبع آب گرم مصرفي
لحظه به لحظه اطلاعات حرارتي موقعيتهاي فوق را اندازه گيري و با تشخيص هوشمند نياز حرارتي ساختمان تا برقراري شرايط مطلوب در تابستان يا زمستان تجهيزات حرارتي موتورخانه شامل مشعلها و پمپهاي آب گرم چرخشي را راهبري مي نمايد. بدين صورت مصارف گرمايشي (گرمايش- آب گرم مصرفي) نيز متناسب با نوع کاربري ساختمان مسکوني يا غيرمسکوني (اداري- عمومي- آموزشي- تجاري) تامين و کنترل مي شود. صرفه جويي مصرف انرژي حاصل از عملکرد سيستم به دو دسته تقسيم مي شوند :

  • کنترل مصارف گرمايشي درزمان استفاده از ساختمان (مسکوني و غيرمسکوني)
  • خاموشي يا آماده باش موتورخانه پس از ساعت کاري ساختمان هاي غيرمسکوني (در ساختمانهاي اداري-آموزشي- عمومي- تجاري(

هنگام استفاده از موتورخانه در ساختمانهاي مسکوني و يا غيرمسکوني و با در نظر گرفتن شرايط کارکرد زمستاني تابستاني و براي کنترل گرمايش، مشعلها و پمپها توسط يک منحني حرارتي کنترل مي شوند. در اين منحني دماي آب گرم چرخشي در تاسيسات، تابعي از درجه حرارت محيط خارج ساختمان مي باشد و به صورت لحظه اي و خودکار متناسب با تغييرات دماي خارج ساختمان کنترل مي شود و باعث ايجاد دماي يکنواخت در داخل ساختمان مي گردد. بدين صورت هنگام گرم شدن دماي محيط خارج ساختمان مشعلها و پمپها به اندازه اي کار مي کنند که گرمايش در حد مورد نياز و در محدوده آسايش حرارتي تامين شود و از توليد بيش از حد حرارت که موجب کلافگي و باز شدن پنجره ها بمنظور تعديل دماي اتاقها مي گردد جلوگيري مي نمايد.
براي تامين دماي آب گرم مصرفي مطابق با شرايط مطلوب تعريف شده نيز تجهيزات موتورخانه به اندازه اي کار مي کنند که تنها دماي آب گرم مصرفي در ساعتهاي مورد نظر به حد تعريف شده و مطلوب برسد و نه بيشتر.
در ساختمانهاي با کاربري غيرمسکوني نظير ادارات، مدارس، مجتمع هاي تجاري و ... نيز بدليل غيرپيوسته بودن ساعت بهره برداري از ساختمان، سيستم کنترل هوشمند موتورخانه توسط يک تقويم زماني پس از ساعت کاري و تا زمان پيش راه اندازي موتورخانه در صبح روز بعد، موتورخانه را کاملاً خاموش و يا در وضعيت آماده باش (کنترل دماي آب گرم چرخشي در يک دماي ثابت و پائين) قرار مي دهد.

ويژگيهاي منحصربفرد استفاده از سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه در مقايسه با ساير روشهاي بهينه سازي مصرف انرژي :

1-2- مستقل بودن عملکرد سيستم از مساحت زيربناي ساختمان:
با افـزايش مساحت زيربنـاي ساختمـان، مصرف سوخت و انرژي آن نيز به نسبت ساختمانهاي کوچکتر افزايش مي يابد و موجب مي شود تا اجراي روشهاي بهينه سازي مصرف انرژي در ساختمانهاي بزرگتر، پر هزينه تر شود. بعنوان مثال درصورتيکه مساحت پنجره هاي هر ساختمان 15% مساحت کل ساختمان در نظر گرفته شود در يک ساختمان با مساحت 000/10 متر مربع، مقدار و هزينه اجراي پنجره دو جداره 5 برابر مقدار و هزينه اجراي آن در يک ساختمان با مساحت 2000 متر مربع مي باشد و به همين ترتيب براي اجراي روشهاي ديگري مانند : عايق حرارتي، عايق هاي حرارتي ديوار و کف و سقف، شيرهاي ترموستاتيک رادياتور.
برخلاف روشهاي فوق، سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه داراي ويژگي منحصربفرد و متمايز "مستقل بودن عملکرد از مساحت بناي ساختمان" مي باشند. به عبارت ديگر در موتورخانه هر ساختمان، صرف نظر از مساحت آن، تنها با نصب يک دستگاه با هزينه اي ثابت و حداقل، موتورخانه هوشمند مي گردد. دليل اين ويژگي منحصربفرد در تعداد مشعلها و ديگهاي هر موتورخانه است. تعداد و ظرفيت حرارتي مشعلها و ديگهاي تاسيسات حرارتي هر ساختمان (مصرف کنندگان سوخت) با مساحت آن نسبت مستقيم دارد و همواره تعداد مشعلها و ترکيب ظرفيت حرارتي آنها به نحوي است که علاوه بر تامين بار حرارتي مورد نياز ساختمان، موجب افزايش هزينه هاي اجرايي نيز نگردند. طبق تحقيقات انجام شده در سطح موتورخانه هاي کشور در بيش از 99% ساختمانهاي موجود تعداد ديگها و مشعلها حداکثر 3 دستگاه مي باشد. در ساختمانهاي کوچک با مساحت زير 2000 مترمربع، ظرفيت حرارتي مشعلها و ديگها پائين و در حدود kcal/h 150000 – 100000 مي باشد و با افزايش مساحت ساختمان با ثابت ماندن تعداد ديگ و مشعل، ظرفيت حرارتي آنها افزايش مي يابد و حتي به حدود kcal/h 1000000 و يا بيشتر نيز مي رسد.
عملکرد هر خروجي مشعل يا پمپ در سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه به شکلي است که بصورت سريال (سري) در مدار برق اين تجهيزات قرار گرفته و صرف نظر از ظرفيت جرياني و آمپراژ آنها با فرمان ON/OFF در زمانهاي مقتضي آنها را کنترل مي نمايد.
بنابراين با توجه به توضيحات فوق سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه با قابليت کنترل تا 3 مشعل داراي ويژگي منحصربفرد مستقل بودن عملکرد از مساحت بناي ساختمان مي گردند.

2-2- پيک زدايي مصرف سوخت در اوج سرما :
اوج مصرف گاز در فصل سرما از ساعت 17 تا ساعات اوليه بامداد مي باشد. اين محدوده زماني مقارن با غروب خورشيد و کاهش دماي هوا و نياز به افزايش فرآيند گرمايشي ساختمان مي باشد (افزايش درجه حرارت بخاريهاي گاز سوز، افزايش درجه ترموستات ديگ در ساختمانهاي داراي موتورخانه مرکزي و يا افزايش تعداد رادياتورهاي فعال در هر واحد ساختماني). نکته قابل توجه ديگر، زمان پايان ساعت کاري ادارات، مجتمع هاي عمومي و تجاري و مدارس مي باشد که دقيقاً همزمان با ساعت اوج مصرف گاز مي باشد. اين مهم در کنار قابليت ويژه و منحصر بفرد سيستمهاي کنترل هوشمند که توانايي خاموشي و يا اعمال دماي آماده باش مصرف موتورخانه ساختمانهاي غير مسکوني پس از پايان ساعت کاري را دارند مفهوم ويژه اي را پديد مي آورد : پيک زدايي مصرف در اوج سرما
از مصرف گاز سالانه تاسيسات حرارتي هر ساختمان در حدود 20% آن مربوط به فصل گرما (متوسط 7 ماه سال) و در حدود 80% آن مربوط به فصل سرما (متوسط 5 ماه يا 150 روز در سال) مي باشد.
همچنين در بسياري از ساختمان هاي اداري و مدارس، موتورخانه در تابستان خاموش و تنها در زمستان مورد بهره برداري قرار مي گيرد. بنابراين در اين دسته از ساختمانها عملاً 100% صرفه جويي حاصل از عملکرد سيستمهاي کنترل هوشمند موتورخانه مربوط به فصل سرما خواهد بود. که طبيعتاً ميزان اثر بخشي آن بر روي جبران پيک مصرف نيز بسيار محسوس و قابل تامل مي باشد.
درحدود 80% از حجم گاز صرفه جويي شده حاصل از عملکرد سيستمهاي کنترل هوشمند موتورخانه در فصل سرما مربوط به خاموشي يا دماي آماده باش موتورخانه پس از پايان ساعت کاري ساختمانهاي غيرمسکوني و از ساعت 17 تا ساعتهاي اوليه بامداد مي باشد که همزمان با ساعت اوج مصرف گاز است.
پيک هاي مصرف گاز در ساختمانهاي غيرمسکوني و اداري طي دو نوبت يکي صبحها به هنگام شروع کار اداره و ديگري در هنگـام ظهر و موقع نماز و ناهار و استفاده از آب گرم مصرفي مي باشد که البته اثرات آن بر روي مصرف گاز شبکه ناچيـز مي باشـد ولي با اين وجود در صورت استفاده از سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه با توجه به افزايش دماي هوا به هنگام ظهر و نياز گرمايش کمتر در اين مقطع زماني نيز پيک زدايي صورت مي پذيرد.

3-2-کنترل مستقيم و از مبداء تجهيزات حرارتي ساختمان :
با اجراي روشهاي مختلف بهينه سازي در ساختمانهايي که داراي سيستم حرارت مرکزي مي باشند، فرآيند صرفه جويي و کاهش مصرف سوخت نهايتاً منجربه تقليل زمان کارکرد مشعل ها به دو صورت مستقيم و يا غير مستقيم مي گردد.
در تمامي روشهاي بهينه سازي مصرف سوخت، به استثناء سيستمهاي کنترل هوشمند، کاهش زمان کارکرد مشعلها بصورت غيرمستقيم و با :
کاهش نرخ افت دماي آب گرم چرخشي، مانند استفاده از عايق هاي حرارتي در بدنه ديگها، منابع آب گرم مصرفي و سيستمهاي لوله کشي گرمايش از کف، مشعل پربازده
کاهش حجم آب گرم چرخشي در ساختمان، مانند شير ترموستاتيک رادياتور
کاهش توام موارد فوق، مانند پنجره دوجداره، عايق کاري حرارتي سقف و کف ديوارها مي باشد.
در صورتيکه سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه بطور مستقيم علاوه بر کنترل زمان روشني-خاموشي مشعلها، پمپهاي آب گرم چرخشي را نيز با منطقي هماهنگ و سازگار با برنامه کارکرد مشعل ها، متناسب با تغييرات دماي خارج ساختمان و شرايط مطلوب دماي آب گرم مصرفي کنترل مي نمايد.
اين ويژگي منحصربفرد (کنترل تجهيزات در مبداء) باعث مي گردد تا دماي آب گرم چرخشي تنها به اندازه مورد نياز و تا برقراري شروط مصارف گرمايشي افزايش يابد. در غيراينصورت همواره دماي آب گرم چرخشي در بالاترين حد خود بوده و با اجراي روشهاي بهينه سازي در محل مصرف مي بايست از اتلاف آن جلوگيري نمود. علاوه بر آن کنترل مستقيم پمپهاي آب گرم چرخشي به ميزان قابل ملاحظه اي در مصرف انرژي الکتريکي، صرفه جويي شده و هزينه هاي استهلاک و سرويس-نگهداري نيزبه شدت کاهش مي يابند.

4-2- بهينه سازي مضاعف مصرف سوخت در ساعتهاي تعطيلي ساختمانهاي غيرمسکوني :
قابليتهاي کنترلي سيستم هاي هوشمند موتورخانه موجب صرفه جويي در مصرف سوخت به دو صورت زير مي گردند :
الف- کنترل مصارف گرمايشي در زمان کارکرد و بهره برداري از موتورخانه
ب- امکان خاموشي و يا آماده باش موتورخانه در دمايي ثابت و پائين پس از ساعت کاري در ساختمانهاي غيرمسکوني
ساختمانها به لحاظ کاربري به دو دسته مسکوني و غيرمسکوني (اداري- آموزشي- عمومي- تجاري) تقسيم مي شوند در ساختمانهاي مسکوني از موتورخانه بصورت پيوسته و دائم به منظور تامين مصارف گرمايشي استفاده مي شود و صرفه جويي ناشي از عملکرد سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه در اين دسته از ساختمانها صرفاً به لحاظ اعمال تغييرات دماي خارج ساختمان و کنترل دماي آب گرم مصرفي مي باشد و صرفه جويي در اين ساختمانها تا 20% امکان پذير است.
درساختمانهاي غيرمسکوني مانند ادارات و مدارس بدليل استفاده منقطع و غيرپيوسته از ساختمان امکان خاموشي و يا آماده باش موتورخانه پس ازساعت کاري نيزوجود دارد. بهره برداري ازاين پتانسيل تنها توسط سيستمهاي کنترل هوشمند امکان پذير مي باشد. بعنوان مثال در مدرسه اي که ساعت کاري آن از ساعت 7 صبح تا 16 عصر مي باشد و جمعه ها نيز تعطيل است، تنها از محل خاموشي موتورخانه پس از ساعت کاري بيش از 55% صرفه جويي حاصل مي شود و در صورتيکه صرفه جويي زمان کارکرد موتورخانه نيز به آن اضافه گردد اين رقم صرفه جويي به حدود 65% افزايش مي يابد.
در ساير روشهاي بهينه سازي، صرفه جويي در مصرف سوخت تنها درزمان کارکرد موتورخانه ممکن مي باشد و قادر به استفاده از پتانسيل بالاي صرفه جويي زمان تعطيلي در ساختمانهاي غيرمسکوني نمي باشند.

5-2- صرفه جويي هوشمنـد در پيش راه انـدازي و تسـريع در خـاموشي (يا دمـاي آماده باش) موتورخانه ساختمانهاي غيرمسکوني:

يکي ديگراز پتانسيلهاي قابل ملاحظه صرفه جويي در مصرف سوخت ساختمانهاي اداري-آموزشي، استفاده از قابليتهاي هوشمند پيش راه اندازي و تسريع در خاموشي يا آماده باش سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه در ساختمانهاي غيرمسکوني مي باشد. با توجه به اطلاعات ارسالي از سنسور حرارتي که در ضلع شمالي ساختمان نصب شده است، سيستم هاي کنترل هوشمند قادر مي باشند طبق برنامه جدول زماني و متناسب با سردي هواي خارج ساختمان موتورخانه ها را از چندين ساعت زودتر از ساعت شروع به کار ساختمان روشن و يا از دماي آماده باش به شرايط تابع حرارتي برسانند. همچنين با توجه به دماي هواي خارج ساختمان و در ساعات انتهايي کار ساختمان، تا 1 ساعت زودتر موتورخانه راخاموش و يا به دماي آماده باش مي برند که موجب صرفه جويي هوشمند در مصرف سوخت ميگردد.

6-2- دوره موثر صرفه جويي و بهينه سازي مصرف سوخت (12 ماه سال) :
سيستم هاي کنترل هوشمند بر خلاف ساير روشهاي بهينه سازي (به استثناء عايق کاري موتورخانه و سيستم هاي لوله کشي) که تنها در دوره سرما و پنج يا شش ماه سال قادر به صرفه جويي و بهينه سازي مصرف سوخت ساختمان مي باشند، بدليل کنترل دماي آب گرم مصرفي با دو دماي حداقل و حداکثر در طي شبانه روز در تابستانها نيز به ميزان قابل ملاحظه اي مصرف سوخت را کاهش مي دهند و بدين ترتيب بصورت لحظه اي در 12 ماه سال فعال مي باشند.

7-2-زمان مناسب نصب و بهره برداري از سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه :
مدت زمان نصب و راه اندازي سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه بسيار کوتاه و بطور متوسط در حدود 3 ساعت مي باشد که بدون انجام هيچگونه تغييرات مکانيکي در موتورخانه انجام مي گردد.
بهمين علت اين روش در هر زمان از سال قابل اجرا مي باشد و هيچگونه وقفه اي در تامين مصارف گرمايشي ساختمان بوجود نمي آورد.
در ديگر روشهاي بهينه سازي اين فاکتور عامل محدودکننده اي براي زمان اجراي پروژه مي باشد. بعنوان مثال پنجره هاي دو جداره را نمي توان در فصل سرما و در ساختمانهايي که از آن بهره برداري شده است اجرا نموده يا تعويض شيرهاي ترموستاتيک رادياتور با شيرهاي قديمي در زمستان موجب اختلال چند روزه در گرمايش ساختمان مي گردد.

8-2-تثبيت محدوده آسايش حرارتي در ساختمان :

در صورت استفاده از سيستم هاي کنترل هوشمند موتورخانه بدليل لحاظ نمودن تغييرات دماي خارج ساختمان بر فرآيند کنترل دماي آب گرم چرخشي دماي داخل ساختمان با دامنه نوسانات محدودي کنترل شده و موجب تثبيت نسبي آسايش حرارتي ساکنين مي گردد. البته اين ويژگي بصورت دقيق تر در شيرهاي ترموستاتيک رادياتور نيز وجود دارد.


  سايت جامع اصناف ، سايت آينده www.SiteAsnaf.com
جهت مشاهده برترين فروشندگان انواع چيلر جذبي. چيلر تراکمي و چيلرهاي سانتريفيوژ در ايران لطفا" بر روي لينک زير کليک کنيد 

جهت مشاهده برترين فروشندگان مشعل و بويلر در ايران لطفا" بر روي لينک زير کليک کنيد 


تاریخ خبر : ۱۳۹۲/۳/۱۶
منبع : تحقيق و گرد آوري مقاله