هوشمند سازی موتورخانه

کنترل هوشمند موتورخانه چیست؟

سیستم کنترل هوشمند موتورخانه، مجموعه ای است متشکل از سنسورها، رله ها و یک پردازشگر هوشمند مرکزی جهت ثبت و کنترل عملکرد تجهیزات داخل موتورخانه که براساس تخمین بارحرارتی لحظه ای مورد نیاز فضاهای داخلی ساختمان عمل می کند. شناسایی و تخمین بار حرارتی مورد نیاز فضاهای ساختمان در هر لحظه، با اطلاعات آب و هوایی جمع آوری شده توسط سنسورهایی که در فضاهای داخلی و خارج ساختمان نصب شده است و پردازش این اطلاعات توسط پردازشگر هوشمند مرکزی، صورت می گیرد. پس از شناسایی نیاز یار حرارتی لحظه ای ساختمان، سنسورها و رله های نصب شده بر روی تجهیزات سیستم حرارت مرکزی ساختمان عملکرد تجهیزات را کنترل می نمایند. بهره گیری از سیستم کنترل هوشمند موتورخانه در ساختمان محاسنی از جمله مصرف انرژی در ساختمان بر طبق نیاز و پیشگری از مصرف بی رویه انرژی در ساختمان را به همراه دارد و بالا بردن عمر مفید تجهیزات سیستم حرارت مرکزی ساختمان به واسطه کاهش زمان کارکرد آنها و مهم تر از همه بالا بردن سطح آسایش حرارتی ساکنین و ارتقا سطح کیفی زندگی در ساختمان می باشد.

 

تصوير پردازشگر مرکزي سيستم کنترل هوشمند موتورخانه ساختمان به رنگ سبز

 

امکانات دیگری که سیستم کنترل هوشمند موتورخانه در ساختمان ها ایجاد می کند که به خصوص در ساختمان های اداری و ساختمان های با کاربری پاره وقت بسیار کاربرد دارد، قابلیت برنامه ریزی عملکرد تجهیزات حرارت مرکزی ساختمان به صورت روزانه، هفتگی و ماهانه  است. در اینگونه ساختمان ها که به طور مداوم مورد استفاده قرار نمی گیرند برای جلوگیری از اتلاف انرژی بایستی تجهیزات مصرف کننده انرژی در سیستم حرارت مرکزی در روزهای تعطیلی ساختمان خاموش گردند و یا در حالت آماده به کار (استند بای) قرار بگیرند. سیستم کنترل هوشمند موتوخانه ساختمان این امکان را می دهد تا با برنامه ریزی قبلی، در ایام تعطیلی بتوان عملکرد تجهیزات را کنترل نمود.

 

تصوير صفحه نمايش پردازشگر سيستم کنترل هوشمند موتورخانه ساختمان

 

ثبت عملکرد تجهیزات موتورخانه در بازه های زمانی مختلف را نیز برای بررسی عملکرد دوره ای سیستم بیپسیار مفید است.

کنترل هوشمند موتورخانه چه کاربردی دارد

در یک جمله کاهش مصرف انرژی جهت تامین بار حرارتی ساختمان و افزایش سطح آسایش حرارتی ساکنین دو عامل اصلی هستند که لزوم بکارگیری سیستم کنترل هوشمند موتورخانه را در ساختمان تعیین می نمایند.

از گذشته تا کنون برای تنظیم دمای آبگرم در گردش سیستم حرارت مرکزی ساختمان و آبگرم مصرفی بهداشتی از ترموستات های دستی استفاده می شده است. طرز عملکرد این ترموستات ها بدین گونه است بر روی لوله های اصلی جریان آب گرم در گردش و آبگرم مصرفی بهداشتی نصب می شوند و توسط اپراتور موتورخانه با توجه به فصل سال بر روی دمای خاصی تنظیم می گردند، در هنگام عملکرد سیستم زمانی که دمای آبگرم به دمای تنظیمی می رسد ترموستات ها عمل کرده و توسط رله ای سیستم مشعل و پمپ سیرکولاسیون را از کار می اندازند و با دور شدن آبگرم از دما تنظیمی مجددا با فرمانی تجهیزات را روشن می نمایند.

مشخص است که سیستم ترموستات دستی بدلیل عدم واکنش سریع و عدم توانایی در واکنش در مقابل تغییرات آب و هوای خارج و دمای هوای داخل ساختمان در ساعات مختلف شبانه روز امکان کنترل بهینه تجهیزات مصرف کننده انرژی در سیستم حرارت مرکزی ساختمان را ندارد و  در صورت افزایش یا کاهش دمای هوای محیط خارج ساختمان موتورخانه با دمای ثابت کار می‌کند که بعضا به ایجاد گرمای بیشتر از حد مورد نیاز فضاهای ساختمان منجر می شود و اتلاف بیش از حد انرژی را به همراه دارد. همچنین در زمانی که دمای هوای بیرون به طور غیر منتظره سر می شود سیستم حرارت مرکزی امکان تنظیم خودکار سیستم را نداشته و ممکن است نتواند بار گرمایی مورد نیاز را تامین کنند که این امر باعث نارضایتی ساکنین می گردد.

ترموستات دستي نارنجي رنگ موتورخانه

ترموستات دستي نارنجي رنگ موتورخانه

کنترل هوشمند موتورخانه

در این نوشته سیستمی کنترلی به نام سیستم کنترل هوشمند موتورخانه را معرفی نموده و  نحوه عملکرد آنرا در کنترل تجهیزات داخل موتورخانه سیستم حرارت مرکزی ساختمان را بررسی می نماییم. همچنین به ارزیابی نقش این سیستم در کاهش مصرف انرژی در ساختمان می پردازیم.

هوشمند سازی سیستم های ساختمانی هم از نظر بالا بردن استانداردهای آسایش زندگی و هم از نظر بالا بردن راندمان عملکرد تجهیزات در سالهای اخیر در کانون توجه قرار گرفته است. در این میان کنترل بهینه تاسیسات سرمایشی و گرمایشی به دلیل اینکه سهم بسزایی از مصرف انرژی در ساختمان را به خود اختصاص داده اند بسیار حایز اهمیت هستند. سیستم حرارت مرکزی با موتورخانه هایی طراحی شده با روش های متداول که استفاده از آنها در کشور ما از دیرباز مرسوم بوده است، بدلیل عدم وجود سیستم های کنترل عملکرد مناسب می توانند هزینه های مصرف انرژی (سوخت و برق) را در ساختمان به شدت افزایش دهند. بنابراین توجه به راهکارهای ارائه شده در این بخش برای کنترل خودکار عملکرد موتورخانه های سیستم های حرارت مرکزی می تواند در کاهش مصرف انرژی بخش ساختمان به خصوص در کشور ما بسیار چاره ساز باشد.

سیستم کنترل هوشمند موتورخانه ساختمان یکی از راهکارهای نسبتا ارزانقیمت و پر بازده با کاربری ساده است که در سالهای اخیر معرفی شده است و تکنولوژی آن در کشور ما رو به تکامل بوده و با فرهنگسازی مناسب در خصوص بهره برداری از آن می توان از بخش اعظمی از هدر رفت انرژی در موتورخانه ساختمان های سراسر کشور جلوگیری نمود همچنین ایجاد آسایش حرارتی متناسب با نیاز نیز ارمغان دیگر این سیستم هوشمند در ساختمان می باشد.

 

کنترل هوشمند موتورخانه چیست؟

سیستم کنترل هوشمند موتورخانه، مجموعه ای است متشکل از سنسورها، رله ها و یک پردازشگر هوشمند مرکزی جهت ثبت و کنترل عملکرد تجهیزات داخل موتورخانه که براساس تخمین بارحرارتی لحظه ای مورد نیاز فضاهای داخلی ساختمان عمل می کند. شناسایی و تخمین بار حرارتی مورد نیاز فضاهای ساختمان در هر لحظه، با اطلاعات آب و هوایی جمع آوری شده توسط سنسورهایی که در فضاهای داخلی و خارج ساختمان نصب شده است و پردازش این اطلاعات توسط پردازشگر هوشمند مرکزی، صورت می گیرد. پس از شناسایی نیاز یار حرارتی لحظه ای ساختمان، سنسورها و رله های نصب شده بر روی تجهیزات سیستم حرارت مرکزی ساختمان عملکرد تجهیزات را کنترل می نمایند. بهره گیری از سیستم کنترل هوشمند موتورخانه در ساختمان محاسنی از جمله مصرف انرژی در ساختمان بر طبق نیاز و پیشگری از مصرف بی رویه انرژی در ساختمان را به همراه دارد و بالا بردن عمر مفید تجهیزات سیستم حرارت مرکزی ساختمان به واسطه کاهش زمان کارکرد آنها و مهم تر از همه بالا بردن سطح آسایش حرارتی ساکنین و ارتقا سطح کیفی زندگی در ساختمان می باشد.

تصویر پردازشگر مرکزی سیستم کنترل هوشمند موتورخانه ساختمان

نمونه ای از پردازشگر مرکزی سیستم کنترل هوشمند موتورخانه ساختمان

امکانات دیگری که سیستم کنترل هوشمند موتورخانه در ساختمان ها ایجاد می کند که به خصوص در ساختمان های اداری و ساختمان های با کاربری پاره وقت بسیار کاربرد دارد، قابلیت برنامه ریزی عملکرد تجهیزات حرارت مرکزی ساختمان به صورت روزانه، هفتگی و ماهانه  است. در اینگونه ساختمان ها که به طور مداوم مورد استفاده قرار نمی گیرند برای جلوگیری از اتلاف انرژی بایستی تجهیزات مصرف کننده انرژی در سیستم حرارت مرکزی در روزهای تعطیلی ساختمان خاموش گردند و یا در حالت آماده به کار (استند بای) قرار بگیرند. سیستم کنترل هوشمند موتوخانه ساختمان این امکان را می دهد تا با برنامه ریزی قبلی، در ایام تعطیلی بتوان عملکرد تجهیزات را کنترل نمود.

تصویر صفحه نمایش دستگاه کنترل هوشمند ساختمان

یک نمونه از صفحه نمایش دستگاه کنترل هوشمند ساختمان

ثبت عملکرد تجهیزات موتورخانه در بازه های زمانی مختلف را نیز برای بررسی عملکرد دوره ای سیستم بیپسیار مفید است.

 

کنترل هوشمند موتورخانه چه کاربردی دارد

در یک جمله کاهش مصرف انرژی جهت تامین بار حرارتی ساختمان و افزایش سطح آسایش حرارتی ساکنین دو عامل اصلی هستند که لزوم بکارگیری سیستم کنترل هوشمند موتورخانه را در ساختمان تعیین می نمایند.

از گذشته تا کنون برای تنظیم دمای آبگرم در گردش سیستم حرارت مرکزی ساختمان و آبگرم مصرفی بهداشتی از ترموستات های دستی استفاده می شده است. طرز عملکرد این ترموستات ها بدین گونه است بر روی لوله های اصلی جریان آب گرم در گردش و آبگرم مصرفی بهداشتی نصب می شوند و توسط اپراتور موتورخانه با توجه به فصل سال بر روی دمای خاصی تنظیم می گردند، در هنگام عملکرد سیستم زمانی که دمای آبگرم به دمای تنظیمی می رسد ترموستات ها عمل کرده و توسط رله ای سیستم مشعل و پمپ سیرکولاسیون را از کار می اندازند و با دور شدن آبگرم از دما تنظیمی مجددا با فرمانی تجهیزات را روشن می نمایند.

مشخص است که سیستم ترموستات دستی بدلیل عدم واکنش سریع و عدم توانایی در واکنش در مقابل تغییرات آب و هوای خارج و دمای هوای داخل ساختمان در ساعات مختلف شبانه روز امکان کنترل بهینه تجهیزات مصرف کننده انرژی در سیستم حرارت مرکزی ساختمان را ندارد و  در صورت افزایش یا کاهش دمای هوای محیط خارج ساختمان موتورخانه با دمای ثابت کار می‌کند که بعضا به ایجاد گرمای بیشتر از حد مورد نیاز فضاهای ساختمان منجر می شود و اتلاف بیش از حد انرژی را به همراه دارد. همچنین در زمانی که دمای هوای بیرون به طور غیر منتظره سر می شود سیستم حرارت مرکزی امکان تنظیم خودکار سیستم را نداشته و ممکن است نتواند بار گرمایی مورد نیاز را تامین کنند که این امر باعث نارضایتی ساکنین می گردد.

ترموستات دستی نارنجی رنگ موتورخانه

ترموستات دستی تنظیم عملکرد تجهیزات موتورخانه ساختمان

در ساختمان‌های اداری یا ساختمانهایی که به صورت پاره وقت بهره برداری م شوند در هنگام شب یا ساعات غیر اداری نیز موتورخانه به فعالیت خود و تولید گرمای بدون استفاده ادامه می‌دهد. در این مورد نیز بایستی اپراتور در محل حضور یابد و سیستم را به طور دستی با توجه به نیاز تنظیم کند.

به طور کلی دلایل عمده هدر رفت انرژی در موتورخانه های سیستم حرارت مرکزی ساختمان را می توان بدین صورت برشمرد:

  • عدم تنظيم درست و در برخی موارد پايين بودن راندمان مشعل
  • عدم عايق‌بندي و وجود رسوب در داخل پره‌های دیگ
  • عدم تناسب ظرفيت حرارتي ديگ با مشعل
  • مناسب نبودن دودكش و طراحي غلط لوله‌ کشی
  • عدم انطباق ظرفيت حرارتی موتور‌خانه با بار حرارتی ساختمان
  • عدم عایق بندی دیگ و لوله ها
  • عدم تنظيم صحيح ترموستات 
  • عدم کنترل عملکرد تجهیزات

دومورد آخر که از نواقصی است که سیستم ترموستات دستی که در حال حاضر در موتورخانه ها استفاده می شود بوجود می آورد.

سیستم کنترل هوشمند ساختمان، می تواند جایگزین مناسبی برای سیستم ترموستات دستی در موتورخانه ساختمان گردد چرا که با عملکرد خود می تواند کلیه مواردی که ذکر گردید را رفع نماید.

 

کنترل هوشمند موتورخانه چگونه عمل می کند

سیستم کنترل هوشمند موتورخانه ساختمان دارای تعدادی سنسور دما در داخل موتورخانه و یک سنسور دما در محیط خارج ساختمان و تعدادی سنسور دما در داخل فضاهای ساختمان(سردترین فضاهای ساختمان مانند فضاهای ضلع شمالی) می باشد. این سنسورها همگی به یک پردازشگر هوشمند مرکزی متصل هستند که عموما در داخل موتورخانه نصب نمی گردد. با اندازه‌گیری دمای محیط خارج ساختمان و پردازش آن بر اساس دمای هوای داخل توسط پردازشگر مرکزی، میزان بار حرارتی مورد نیاز فضاهای ساختمان برای رسیدن به دمای مورد نیاز آسایش حرارتی (دمای تنظیم شده) برآورد می نماید و دمای آبگرم در گردش مورد نیاز را (با خاموش یا روشن کردن مشعل‌ها) به نحوی تنظیم می‌کند تا بار حرارتی مورد نیاز ساختمان تامین گردد. در حقیقت با این روش، انرژی گرمایی متناسب با نیاز ساختمان تولید و از هدر رفت گرمای اضافی جلوگیری می‌گردد.

شکل شماتيک کنترل هوشمند موتورخانه ساختمان

شکل شماتيک کنترل هوشمند موتورخانه ساختمان