کنترل اتوماتیک در تهویه مطبوع

ماخذ: شرکت TRANE

 

کنترل سطح سیستمی

یک سیستم تهویه مطبوع معمولا شامل چندین جزء و تجهیزات مختلف بوده که هر یک از آنها غالبا به کنترل سطح سیستمی کنترلی هوشمند و هماهنگ ارائه می کند تا تجهیزات مجزا با یکدیگر و به عنوان یک سیستم و یک کلیت عمل کنند. در این بخش از چهار مثال واقعی برای بیان اهمیت کنترل سطح سیستمی استفاده خواهد شد.

قابلیت های کنترل سطح سیستمی یا توسط سخت افزار مجزایی تامین می گردد و یا برای این منظور از یکی از همان وسیله هایی که برای ارائه کنترل سطح واحد در تجهیزات نصب شده است استفاده به عمل می آید.

سیستم VAV آب سرد

در مثال اول از همان هواسازVAV که در بخش های قبلی مطرح شد استفاده می شود این هواساز و تمامی ترمینال های VAV آن به یک کنترل کننده سطح واحد مجهز هستند.چیلر آبی که وظیفه تمین آب سرد برای کویل سررمایی را بر عهده دارد و دیگ که آب گرم مورد نیاز کویل گرمایی را تامین میکند نیز دارای کنترل کننده های سطح واحد مجزای خود هستند.

هر یک از این تجهیزات را میتوان به طور مستقل کنترل نمود. کنترل کننده واحد هر یک از ترمینال های VAV مقدار هوای وارد شونده به هر زون را بر اساس نیاز تحت کنترل خود دارد و کنترل کننده واحد چیلر آبی جیان آب سرد را بر اساس نیاز تحت کنترل خود دارد و کنترل کننده دیگ نیز برای این طراحی شده است که جریان آب گرم در هر زمانی که لازم باشد در اختیار سیستم قرار گیرد.

برای اینکه این اجزاء مختلف به ترتیبی هماهنگ و موثر عمل کنند یک کنترل کننده با سطح بالایی از اهمیت لازم است. در این مثال از یک کنترل کننده سطح سیستم استفاده شده که برای هماهنگ کردن عملکرد ترمینال های VAV هواساز چیلر دیگ و سایر تجهیزات و وضعیت های کاری مختلف طراحی و برنامه ریزی شده است.

وضعیت های کاری سطح سیستم:

هر یک از ترمینال های VAV در حین وضعیت با سکنه جریان هوای رفت را برای تثبیت نقطه تنظیم دما در زون های مربوطه تغییر داده و تعدیل می کنند. هواساز مقدار هوای خارج مورد نیاز برای تهویه را وارد ساخته هوای مخلوط را بر حسب نیاز گرم یا سرد می کند تا دمای مناسب و دلخواه به دست آید و بادزن رفت نیز برای تامین فشار استاتیک لازم در کانال به طور تعدیلی کار می کند.

در وضعیت بدون سکنه هر یک از ترمینال های VAV نقطه تنظیم دمای بدون سکنه را در هر یک از زون ها تثبیت می کنند.

هواساز نیز مپر هوای خارج را بسته و بادزن رفت را خاموش می کند. هواساز در این حالت تنها برای تامین نقطه تنظیم بدون سکنه و زمانی که تعداد زون های کافی به سرما یا گرما احتیاج داشته باشند به ارائه حداقل نرخ جریان هوا خواهد پرداخت.

هماهنگ ساختن عملکرد ترمینال های VAV و هواساز در حین وضعیت های مختلف کاری یکی از قابلیت هایی است که توسط کنترل کننده سطح سیستم ارائه می گردد. در این مثال همان کنترل کننده سطح سیستم برای هماهنگ سازی عملکرد چیلر و دیگ نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

این شامل روشن و خاموش کردن و تعدیل ظرفیت پمپ ها چیلر دیگ و بادزن های برج خنک کن می شود.

سیستمVAV پشت بامی

مثال دوم سیستمی شامل یک پکیج تهویه مطبوع VAV پشت بامی به جای هواساز است که هوا را به ترمینال های VAV میرساند. در اینجا نیز مشابه مثال هواساز پکیج پشت بامی دارای یک کنترل کننده واحد است که بسیاری از قابلیت های حلقه کنترلی را ارائه می نماید. اما به جای تعدیل جریان آب سرد گذرنده از کویل سرمایی کنترل کننده چکیج پشت بامی کمپرسور ها را به طور سیکلی به کار می اندازد تا ظرفیت های سرمایی و گرمایی متفاوتی از آنها بگیرد. علاوه بر این چون پکیج عملا یک سیستم تبرید کامل نیز هست کنترل کننده واحد باید اعمال کنترلی دیگری را که به سیستم تبرید مربوط می شود هم انجام دهد از نقطه نظر کنترل سطح سیستم ترمینال های VAV و واحد پشت بامی باید در وضعیت های مختلف کاری با هم هماهنگ شوند. وضعیت های با سکنه و بدون سکنه مثال قبلی در این سیستم نیز وجود دارند.

در ادامه یک وضعیت کاری دیگر سیستم معرفی خواهد شد.

گرم کردن صبحگاهی:

دمای داخل یک ساختمان معمولا در حین شب که همه ساکنان به خانه های خود می روند کاهش یا افزایش می یابد.

سیستم تهویه مطبوع در صبح روز بعد و قبل از اینکه ساکنان وارد ساختمان شوند به کار می افتد تا دمای داخل را به نقطه تنظیم مطلوب برساند.

این حالت در شرایط سردی هوا وضعیت گرم کردن صبحگاهی نامیده می شود.

در مثالی که مطرح شد سیستم پکیجVAV پشت بامی تمامی ترمینال های VAV  را در حین چنین وضعیت کاری کالا باز خواهد نمود. ضمنا بادزن رفت را روشن کرده دمپر های خارج را می بندد و هوای برگشت را گرم می کند. اگر یکی از زون ها به نقطه تنظیم ذمای خود برسد ترمینال VAV مربوط به آن زون بسته خواهد شد. بادزن رفت نیز ظرفیت خود را تعدیل می کند تا این که تمامی زون ها به نقاط تنظیم وضعیت با سکنه خود برسند.

مانند مثال سیستمVAV با آب سرد هماهنگی عملکرد ترمینا های VAV و واحد پشت بامی در حین این وضعیت های مختلف کاری یکی از وظایفی اسست که توسط کنترل کننده سطح سیستم بر عهده گرفته می شود.

اما توجه داشته باشید که یکی از مشخصات ویژه سیستم های VAV پشت بامی این است که همان سخت افزاری که قابلیت های کنترل سطح واحد را برای پکیج پشت بامی ارائه میکند میتواند بسیاری از اعمال کنترلی سطح سیستم را نیز انجام دهد.

سیستم فن کویل چیلر هواخنک

در مثال سوم واحد های فن کویل توسط یک چیلر هواخنک و یک دیگ تغذیه میشوند. یک فن کویل در هر زون قرار داده شده است و هر یک از آنها دارای کنترل کننده سطح واحد مخصوص به خود هستندکه نرخ جریان آب گذرنده از فن کویل را در واکنش به دمای زون تعدیل می کنند.

کنترل کننده واحد در چیلر هواخنک جریان یافتن آب سرد را در صورت لزوم تضمین میکند و کنترل کننده دیگ نیز از سوی دیگر برقراری جریان آب گرم را در صورت وجود نیاز به آن تضمین می نماید.

سیستم مورد مثال در اینجا از نوع دو لوله ای است و از یک سیستم لوله کشی مشترک برای تامین آب سرد یا گرم به تمامی فن کویل های سیستم استفاده می کند. نهایتا این که یک واحد تهویه مطبوع اختصاصی هوای خارج تمامی هوای خارج وارد شونده به ساختمان جهت تهویه را قبل از تحویل آن به زون های مجزا مورد پردازش قرار می دهد.

در این مثال یک کنترل کننده سطح سیستمی مجزا شروع به کار و قطع کار پمپ های سیرکولاتور آب واحد تهویه مطبوع اختصاصی هوای خارج و بادزن های تخلیه مستقل را کنترلو هماهنگ می کند.

این کنترل کننده تغییر وضعیت کاری از سرمایش به گرمایش را نیز تعیین کرده و عملکرد چیلر و دیگ را برای ممانعت از کارکرد همزمان آنها تحت کنترل خود دارد.

سیستم پمپ گرمایی با منشا آبی

سیستم مثال چهارمیک پمپ گرمایی با منشا آبی است. هر پمپ گرمایی شامل یک کنترل کننده سطح واحد است که کمپرسور را برای تامین دمای مطلوب در زون های سرویس گیرنده به طور سیکلی به کار وا میدارد. تمامی پمپ های گرمایی به یک حلقه آبی مشترک متصل هستند. دمای آب در این حلقه توسط برج خنک کن و دیگ در محدوده مشخصی حفظ و کنترل میشود. در اینجا نیز به مانند سیستم فن کویل پمپ گرمایی با منشا آبی دارای یک واحد اختصاصی هوای خارج وارد شونده به ساختمان جهت تهویه می باشد.

برج خنک کن دیگ واحد اختصاصی هوای خارج هر یک دارای کنترل کننده های واحد مخصوص خود هستند و یک کنترل کننده سطح سیستم مجزا عملکرد تمامی این تجهیزات آغاز به کار و قطع کار پمپ های سیرکولاتور آب واحد اختصاصی هوای خارج و بادزن های تخلیه مستقل را هماهنگ می سازد. این کنترل کننده عملکرد برج خنک کن و دیگ را نیز برای تمین دمای مناسب آب در حلقه کنترل می کند.

 

 

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 57

 

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های تاسیسات مکانیکی شرکت کنید.