در حال بارگزاری
رهکار کنترل ساختمان مجهز به BMS

راهکارهای کنترل ساختمان های تجاری مجهز به BMS در خانه هوشمند زوریل |

راهکار کنترل ساختمان مجهز به BMS عموما توسط یک رایانه مرکزی که نقش واسط بین سیستم و مدیر تاسیسات را بازی می کند، می باشد. مدیر تاسیسات جدول تعطیلات رسمی و نیز زمانبندی حضور واحدهای مختلف را که در سیستم بعنوان نواحی ( Zone )  مجزا بخش بندی گردیده است را در ابتدا به سیستم وارد می کند. بعنوان مثال اگر واحد های اداری از ساعت ۷:۳۰ تا ۱۷:۳۰ روزهای شنبه تا چهارشنبه، واحد پشتیبانی از ۷:۳۰ تا ۲۰  ۰۰۳:۷ روزهای شنبه تا چهارشنبه و ۹ تا ۱۳ روزهای پنج شنبه و جمعه ، واحدهای تاسیسات و نگهبانی  بطور دائم حضور داشته باشند، سیستم بطور پیش فرض دمای داخلی را در ماههای سرد بین ۱۸ تا ۲۰ درجه سانتیگراد و در ماههای گرم بین ۲۰ تا ۲۲ درجه سانتیگراد  تنظیم می نماید. برای این منظور شیرهای آب گرم و یا آب خنک (بسته به فصل) منتهی به فن کویل های هر ناحیه ۳۰ تا ۶۰ دقیقه قبل از حضور کارکنان باز شده وفن کویل روشن می شود.در ساعات کاری موتورالکتریکی فن کویل بسته به اطلاعات دریافت شده از حسگر دمای ناحیه ، روشن و یا خاموش می گردد. در پایان زمان کاری، سیستم از طریق حسگرهای حرکت افراد را در مقاطع مختلف کنترل نموده و نواحی بدون استفاده را از مدار عبور سیال گرم کننده و یا سردکننده جدا و موتور فن کویل ها را خاموش می نماید. ازطرف دیگر حجم سیال گرم و یا خنک کننده مورد نیاز کل ساختمان محاسبه و تعداد پمپ های سیرکولاسیون مورد نیاز مشخص و باقی پمپها خاموش خواهند می گردد. همچنین سیستم، بویلرها و یا چیلرهای موتورخانه را در ساعات غیرکاری وتعطیلات آخر هفته خاموش نموده و یا در حداقل بار، ثابت می کند. از طرف دیگر درصورت باز شدن هر کدام از پنجره ها، سیستم نسبت به خاموش نمودن موتورالکتریکی فن کویل آن قسمت اقدام می نماید. عملیات مشابه برای تابلوهای برق روشنائی عمومی و نیز واحد ها اتفاق می افتد. در ساعات خارج از ساعات کاری، روشنائی واحد ها فقط در صورت حضور پرسنل روشن مانده وچراغهای راهروها و مسیرهای داخلی بصورت محدود روشن می ماند. ازاین روست که می توان در مصرف انرژی با استفاده از سیستم مدیریت هوشمند ساختمان تا ۴۵%  مصرف قبلی صرفه جوئی نمود . لازم به یادآوریست که تغییر در هریک از پارامترهای یاد شده مانند ساعات کاری و یا نقاط تنظیم دما (set points )  بسادگی از طریق نرم افزار سیستم برای موارد خاص ویا مناسبتها قابل انجام میباشد.

صرفه جویی انرژی از ناحیه سیستم کنترل روشنایی 

سیستم کنترل روشنایی، امكان كنترل انرژی الكتریكی جهت ایجاد نور رضایت بخش را در دسترس قرار می دهد . چون در یك ساختمان هوشمند كلیه خطهای روشنایی به صورت آدرس پذیر عمل می كنند، امكان برنامه ریزی و كنترل آنها با توجه به نظر طراح و بر پایه اجرای منطق كنترل میسر می گردد .

به منظور كنترل روشنایی اصولا”دو دیدگاه وجود دارد كه بسته به كاربری هر فضا از یكی و گاها”هردو روش استفاده می گردد. این دو دیدگاه عبارتند از :

 

الف) كنترل محیطی روشنایی

ب ) كنترل مركزی

كنترل محیطی: توسط چشم های PIR ، Motion Detector می توان فضای مورد نظر را در صورت تردد و عبور شخص روشن نمود.

حالت مركزی: كنترل آنها توسط زمانبندی تعیین شده برای فضاهای مختلف می تواند تغییر نماید و در نهایت وضعیت آنها توسط كنتاكتورهای درون تابلو روشنایی هر فضا می تواند به كنترلر مربوط انتقال یابد و در نهایت در كامپیوتر مركزی مشاهده و قابل كنترل خواهد بود.لازم به ذكر است این روش كنترل روش ایده ال برای كنترل فضاهای گسترده بوده و زمینه مساعدی را برای زون بندی فضاها ایجاد مینماید. لازم به ذكر است در این روش با طراحی مناسب و استفاده از ادوات مناسب كنترلی میتوان زون ها را بصورت كاملا”تعریف شونده توسط نرم افزار پیاده سازی نمود. لازم به ذكر است كه این روش به دلیل ایجاد كنترل كامل بر روی زون ها علاوه بر ایجاد امكان كنترل روشنایی امكانات كاملی نیز در زمینه كنترل مصرف هریك از زون ها را ایجاد مینماید كه با توجه به امكان كامل گزارش دهی و هشدار دهی سیستم این امكان میزان حوادث و آسیب های ناشی از آن را به حداقل می رساند. با فراهم نمودن سنسورهای مورد نیاز و كنترل خطوط برق روشنایی میتوان روشنایی هر فضا را بر اساس برنامه زمان بندی داده شده و یا حتی در صورت حضور با حداقل نمودن میزان انرژی مصرفی كنترل نمود. همچنین کنترل چراغهای روشنایی اضطراری و چراغ های راهنما بر اساس برنامه معین جهت راهنمایی افراد در هنگام خروج اضطراری و وقوع حریق مورد استفاده قرار می گیرد .امكان روشن و خاموش نمودن خطوط مورد نظر در ساعات مختلف هفتگی و كنترل آنها از سرور اصلی شبكه باتوجه به شمارش حدودی تعداد لاینها در تابلوهای عادی، اضطراری و به طور كلی در كلیه خطوط روشنایی دیده خواهد شد ، كه اعم كار آن كنترل روی كانكتورها و رلههای مورد نیاز برای روشنایی مناطق عمومی ساختمان و استفاده از تابلوهای كنترلی در كنار تابلوهای برق خواهد بود .

 

 

 

صرفه جویی انرژی از ناحیه سیستم تهویه مطبوع

زیر سیستمهای HVAC :

– هواساز ( AHU)

– بویلر

– چیلر

– فن کویل

– پمپ ها

 صرفه جویی انرژی از ناحیه هواسازها

با توجه به تعداد زیاد دستگاههای هواسازجهت تامین سرمایش و گرمایش که معمولا در هر مجموعه استفاده می شوند ، عملكرد درست و دقیق دستگاههای فوق تاثیر بسیار زیادی بر روی صرفه جویی در مصرف انرژی در این ناحیه دارد. هر هواساز یک منطقه از ساختمان را تحت پوشش خود دارد و یکی از وظایف آن پیش سرمایش و یا پیش گرمایش هوای تزریقی به مناطق مختلف فضاههایی است که این مناطق از سیستم فن کویل استفاده می کنند و بعضی از مناطق بصورت مستقیم از هوای هواساز تغذیه می شوند و وظیفه دیگر آن تامین هوای تازه برای فضاهای داخلی ساختمان است که این مهم در Mixer هواساز میسر است که در این قسمت هماهنگی دمپرهای ورودی هوای تازه و هوای برگشته را می طلبد. در این رابطه سیستم BMS  با جمع آوری اطلاعات دمائی ، رطوبتی و مقدار CO2 فضاها بهترین توازن را بین دمپرهای ورودی و خروجی بوجود می آورد که باعث استفاده بهینه از هوای برگشتی فضاها نیز می گردد. با ایجاد كنترل كامل برروی هواسازها می توان میزان هوای تازه مورد نیاز برای هر ساختمان را با استفاده از نقاط و پارامتر های كنترلی متفاوت همچون دمپرها برای کنترل میزان هوای ورودی و شیرهای برقی برای کنترل مقدار آب گرم یا سرد ورودی به کوئلها  ، كنترل نمود و به تبع آن از حد اقل انرژی برای سیكل عملیات حرارتی و برودتی استفاده كرد. همچنین عملكرد زمانبندی شده هواسازها واستفاده از دستگاها در زمانهای درست موجب صرفه جویی زیادی در مصرف انرژی خواهد گردید.

فن تزریق هوا در هواساز ها:

درون هر هواساز فن تعبیه شده است که عمل دهش و یا مکش هوا را بعهده دارد . در سیستم کنترل هوشمند هواساز، کنترل عملکرد فن بسیار حیاتی است که می توان اطلاعات مورد نیاز را ، با استفاده از سنسورهای فشار هوا و نیز سیگنالهای الکتریکی تابلوهای برق به BMS  گزارش داد .

سنسور: Differential Pressure  جهت نشان دادن فعالیت فن به سیستم بصورت اندازه گیری اختلاف فشار ورودی و خروجی به فن می باشد. به هر دلیلی که فن هواساز از کار بیفتد سیسیتم BMS  بوسیله این سنسور متوجه وضعیت غیرعادی شده و اقدامات لازم را انجام میدهد.

نحوه کنترل دما در هواساز ها: هواساز دارای یک مبدل حرارتی است که نقش انتقال حرارت از سیال مایع سرد و یا گرم سیال گذرا (هوا )  را بر عهده دارد که می توان بصورت مستقیم DX و یا غیر مستقیم باشد که در هر صورت می توان با تعبیه یک شیر سه راهه به همراه یک شیر برقی قابل کنترل توسط BMS  به ذخیره انرژی و کارکرد بهینه دست پیدا کرد . باز و بسته شدن شیر عملگر ( Actuator ) بستگی به دمای منطقه های تحت پوشش هواساز دارد که توسط برنامه ریزی سیستم BMS اینکار صورت می گیرد.

راهکار کنترل ساختمان مجهز به BMS -هواسازی

دمپرهای تزریق هوا:

در حالت کنترل سیستم به شیوه VAV ، HVAC جهت کنترل دبی هوای تزریقی و دمای مطلوب محیط دمپرها نقش حیاتی دارند، این دمپرها کارایی گوناگونی دارند ، بعنوان مثال در زمان آتش سوزی کلیه دمپرها بسته می شوند تا اکسیژن به مناطق آتش سوزی نرسد . در زمان بسته بودن کلیه دمپرها ، جهت آسیب نرسیدن به موتور هواساز میتوان بر روی Zon های ورودی ( هوای تازه و هوای برگشتی ) و zon خروجی از هواساز ، سنسور های رطوبت ، دما و حتی CO2  موتور را خاموش می BMS سیستم ، هواساز ، هایzone کند . در سیستم تهویه مطبوع توسط سیستم هواساز می توان بر قرار داد تا بتوان از محیط های مختلف اطلاعات مفیدی جهت کنترل کیفی محیط بدست آورد.

راهکار کنترل ساختمان تجاری BMS - هواساز

سنسورهای ضد یخ زدگی :

در شرایط سرد محیط، وجود سنسور یخ زدگی بر روی کویل ها ضروری است به این صورت که در هنگام پایین تر رفتن دما از نقطه مشخص سیستم BMS  فرمانهای لازم را جهت جلوگیری از یخ زدگی کویل صادر می کند و بدین وسیله از به بار آمدن خسارتهای احتمالی جلوگیری می کند.
صرفه جویی در قسمت سیستم گرمایشی • سیستم کنترل بویلر: وضعیت عملكرد بویلر ها و میزان آب موجود و كنترل دمای مورد نیاز آب از جمله پارامتر های كنترلی هستند كه در كنترل این سیستمها مورد توجه و پایش قرار میگبرند كنترل و پایش این پارامتر ها نه تنها موجب فعال سازی سیگنالهای هشداری برای جلوگیری از خرابی سیستمها میشود بلكه با كنترل دقیق میزان دمای مورد نیاز آب از مصرف بی رویه انرژی در بویلرها جلوگیری می نماید. بویلر ها دارای مدارات کامل کنترلی داخلی هستند که کنترل تمام سیستمهای داخلی بویلر را انجام می دهد.در سیستم کنترل با داشتن دمای ورودی و خروجی می تواند در یک مرحله بالاتر، بر کار بویلر نظارت BMS بویلر داشته باشد و در زمان خطر , فرامین لازم را صادر کند.

 

  صرفه جویی در قسمت سیستم گرمایشی

سیستم کنترل بویلر:

وضعیت عملكرد بویلر ها و میزان آب موجود و كنترل دمای مورد نیاز آب از جمله پارامتر های كنترلی هستند كه در كنترل این سیستمها مورد توجه و پایش قرار میگبرند كنترل و پایش این پارامتر ها نه تنها موجب فعال سازی سیگنالهای هشداری برای جلوگیری از خرابی سیستمها میشود بلكه با كنترل دقیق میزان دمای مورد نیاز آب از مصرف بی رویه انرژی در بویلرها جلوگیری می نماید.  بویلر ها دارای مدارات کامل کنترلی داخلی هستند که کنترل تمام سیستمهای داخلی بویلر را انجام می دهد.در سیستم کنترل  بویلر BMS با داشتن دمای ورودی و خروجی می تواند در یک مرحله بالاتر، بر کار بویلر نظارت داشته باشد و در زمان خطر، فرامین لازم را صادر کند.

صرفه جویی در قسمت سیستم سرمایشی

سیستم کنترل چیلر:

وظیفه آن تامین آب سرد جهت سرمایش ساختمان است . چیلر ها دارای یک سیستم کنترلی کامل هستند.  بنا به ماهیت سیستم  BMS که یک سیستم مدیریت جامع است ، دستگاههای چیلر بصورت کامل با مدارات کنترلی داخلی بکار خود ادامه می دهند ،اما کاری که سیستم BMS انجام می دهد، این است که در یک مرحله کنترلی بالاتر کار کنترل را انجام می دهد تا در مواقع اضطراری فرمانهای لازم را صادر نماید که اینکار با اطلاعات جمع آوری شده توسط سنسورهای متعدد و اطلاعاتی که از تابلو برق گرفته می شود امکان پذیر است. با توجه به نصب سنسورهای مناسب بر روی چیلرها باعث جلوگیری از گذر سیستم از دمای مناسب می گردد و از تنشهای دمایی نامناسب آسیب رساننده در این سیستمها جلوگیری میكند . عملكرد دقیق سنسورها و كنترل دمای آب كندانسورها باعث به حداقل رسیدن مصرف برق می شود.

برج خنک کن:

برج خنک کن وظیفه پایین آوردن دمای آب خروجی کندا نسور دستگاههای چیلر را بر عهده دارد . در سیستم های BMS جهت کنترل بهینه برج خنک کن , اطلاعات از سنسورهای دمایی نصب شده بر روی کلکتورهای رفت و برگشت برج خنک کن دریافت می شود و می تواند در مواقع لزوم از قسمت Start/Stop   تابلو برق بهره جسته و با اعمال دستور قطع برق فن برج خنك كننده از عملكرد دائم آن جلوگیری کند . بدین ترتیب باعث کاهش مصرف انرژی و کاهش استهلاک خواهد شد . همچنین با کنترل دمای آب خروجی، از آسیب دیدن احتمالی چیلر جلوگیری می کند.

صرفه جویی در قسمت فن كویل ها :

در شرایط ایده آل، فن كویلها می توانند دو كویل مجزا داشته باشند و آب سرد و گرم در آن ها بنا به تقاضای محیط جاری گردند، كه اصطلاحا معروف بهpipi4   میباشند و دارای دو موتور برقی مجزا برای سرمایش و گرمایش هستند. این فن کویل ها میتوانند به صورت pipi2 نیز عمل نمایند, بدین صورت که در زمستان و تابستان آب گرم یا سرد به یك كویل فرستاده شود كه در این حالت یك شیر برقی برای هر فضا ، مورد نیاز می باشد. این فن كویل ها توسط ترموستات دیواری كه قابل نصب در فضا می باشند كنترل شوند و با تعریف دمای لازم در سیستم BMS و با استفاده از یک عدد سنسور دمایی که در فضا نصب می شود می توان بازه کارکرد فن کویل را کنترل کرد.

شیرهای برقی این فن كویل ها میتوانند بصورت ON/OFF وPID  عمل نمایند.


صرفه جویی در قسمت پمپها :

در ساختمان از پمپهای سیرکولاتور (و یا بوستر پمپها ( استفاده می شود که بطور معمول یکی از آنها در حالت رزرو قرار دارد و مابقی با توان نامی مشغول بکار هستند که انرژی برق فراوانی را مصرف می کنند ، از این پمپها در جهت گردش آب درون سیستم های مختلف از قبیل هواساز ، آب مصرفی و برج خنک کن و … استفاده می شود که این گردش سیال بدون در نظر گرفتن مصرف انرژی و راندمان کاری است ، در صورتیکه در سیستم BMS این گردش سیال بصورت کنترل شده و بر حسب نیاز ساختمان پمپها بصورت متوالی و چرخشی روشن و خاموش می گردند . در سیستم کنترل پمپها می توان از فرامین و اطلاعات زیادی همچون (( Start/Stop-Trip-Status ))  در جهت کنترل پمپها استفاده کرد که این اطلاعات در منطق کنترل بصورتهای مختلف قابل استفاده است و همچنین در قسمت ورودی و خروجی پمپها از سنسورهای فشار جهت کنترل کار پمپها از نظر سلامت بهره جست.

صرفه جویی به واسطه تقلیل نیروی انسانی

با توجه به اینكه كل سیستم با نصب دقیق سنسور های مناسب در هر زمان پایش می گردد و اینكه سیستم قابلیت ارائه گزارش كامل از عملكرد سیستها را دارا می باشد هر گونه خرابی در حداقل زمان ممكن توسط سیستم گزارش گردیده كه این عمل با كاهش زمان عیب یابی سیستم موجب بالا رفتن كارایی ( Efficiency ) تعمیرات نگهداری سیستمها می شود و به تقلیل نیروی پشتیبانی كار آمد كمك میكند.

 

 


صرفه جویی به واسطه بالا بردن عمر مفید دستگاهها

با بكارگیری زمانبندی شده سیستمها و كنترل عملكرد صحیح، كارایی و میزان عمر مفید هر یك ، از دستگاهها به حد اكثر

می رسد. بحث دیگری که در بازگشت سرمایه نقش دارد مصرف بهینه از امکانات می باشد که در ذیل توضیحات مختصری خواهیم داد:

  • در سیستم تاسیسات مکانیکی با تقسیم زمانهای کارکرد بین تمام اعضای یک مجموعه (مثلا مجموعه پمپ های سیرکولاسیون ) فشار کاری بین همه اعضا تقسیم می شود . ضمن اینکه از غیر فعال بودن یک بخش از مجموعه بطور دائم جلوگیری می کند که خود باعث بهتر عمل کردن تمام مجموعه می گردد.

 

  • روی تمام تجهیزات مورد استفاده در ساختمان کنترل داشته و تمام وضعیتهای موجود را اندازه گیری کرده و درصورت بروز خرابی در سیستم بطور خودکار به جز standby سوئیچ کرده و خرابی را به اطلاع کاربر می رساند تا در اسرع وقت جهت تعمیر اقدام گردد.

 

  • زمان های کارکرد تمام تجهیزات را ذخیره می نماید و در زمانی که نیاز به سرویس می باشد به کاربر اطلاع می دهد تا سیستم همواره در حالت مطلوبی کارنماید.

 

  • در تمام سیستمهای تهویه مطبوع و تاسیسات مکانیکی ( مثلا مبدلها علاوه بر اندازه گیری دمای پروسه و ست یونیت تعریف شده با اندازه گیری دمای محیط بیرون روی ست یونیت اثر گذاشته تا نوسانات دما جبران گردد (. با توجه به اینکه در اغلب مناطق ایران دمای شب وروز بسیار متفاوت می باشد با استفاده از این روش براحتی می توان نوسانات ناشی از این تغییر دما را بصورت خودکار جبران نموده بدون اینکه نیازی به تغییرات مداوم ست یونیت باشد. با توجه به موارد ذکر شده و موارد بسیار دیگر که در ساختار BMS به طور میانگین در بحث ذخیره سازی انرژی حدود ۳۵ الی ۴۰ درصد کاهش مصرف وجود داشته باشد و بازگشت سرمایه در اثر استفاده بهینه ازساختار BMS در حدود ۲٫۵ الی ۳ سال امکان پذیر می باشد.

 

 

راهکار کنترل ساختمان مجهز به BMS و مانیتورینگ

 

 

 

نتیجه گیری

سیستم مدیریت ساختمان امروزه به عنوان یك نیاز واقعی و نه به عنوان یك تكنولوژی لوكس در طراحی ساختمانهای بلند مرتبه و گسترده توسط مهندسان و مدیران ملاحظه میشود. امروزه افزایش مداوم قیمت انرژی و نیاز به دستیابی به اطلاعات صحیح و متمركز، استفاده از BMS را توسط مدیریت سرمایه گذار و بهره بردار ساختمان كاملا توجیه می نماید.

مزیت این سیستم نسبت به سیستمهای كنترلی سنتی استاندارد، عمدتا امكان كنترل بهینه مدیریتی و فنی متمركز میباشد.

باید در محاسبات اقتصادی ایجاد این سیستم  كاملا به این نكته توجه داشت كه در حدود ۸۰ درصد از قیمت تجهیزات این سیستم كه در كنترل سیستمهای حرارتی و برودتی بصورت مشترك استفاده می شود در سیستمهای سنتی و متداول نیز هزینه می شود. یكی دیگر از نكات مهم در انتخاب سیستم، قابلیت پشتیبانی مداوم سیستم توسط شركت سازنده و یا نمایندگان داخلی آن می باشد.

 

ادامه این مطلب را در خانه هوشمند زوریل بخوانید…