سیستم کنترل هوشمند موتورخانه

سیستم کنترل هوشمند موتورخانه


سیستم هوشمند هوپاد:

در این سامانه کاربر می تواند تمامی تنظیمات اعم از تنظیمات مربوط به فصول و ساعات کاری و نیز تنظیمات مربوط به سامانه پیامکی و اینترنتی را تنظیم نماید،و در صورت بروز هرگونه مشکل در موتورخانه یا کارکرد تجهیزات پیغام ها بر روی نمایشگر به نمایش در می آید و همچنین علائم صوتی نیز پخش می گردد. و در صورت عدم توجه ،  پیامکی حامل مشکل ایجاد شده برای کاربر ارسال خواهد شد.
امکانات دیگری همچون اتصال قسمت بینی الکترونیک(تشخیص گازهای مضر )نیز قابل فعال سازی بر روی این قسمت می باشد.
 
با توجه به 2 تکه بودن دستگاه علاوه بر سهولت کاربری بدون نیاز به مراجعه حضوری به موتور خانه  درصورت بوجود آمدن هرگونه مشکل پرخطر همانند آتش سوزی، ترکیدگی لوله ها و نفوذ آب  و... که منجر به از بین رفتن دستگاه داخل موتورخانه شود سریعا ، قسمت اول (پنل نصب شده در فضای خارج موتورخانه) اطلاع رسانی هم از طریق ارسال پیامک و هم سمعی و بصری را شروع خواهد کرد.
 نکته : قابلیت اتصال به اینترنت و قابلیت کنترل همزمان باعث می شود تا سازمانها در مواقع بحران بتوانند بخوبی اقداماتی را از طریق این سامانه انجام دهند. بعنوان مثال اگر این دستگاه ها در تمامی ادارات مربوط به شرکت گاز نصب شده باشد ، در شرایط بحرانی مانند یک زمستان بسیار سخت که فشار گاز بسیار کم شده است این امکان را میدهد که سازمان مربوطه بعنوان مثال تمامی دمای ادارات مجهز به این دستگاه ها را یک یا دو درجه افزایش دما بدهد که همین یک یا دو درجه کمک شایانی به حل بحران خواهد نمود. 


آشنایی با نحوه عملکرد سیستمهای کنترل موتورخانه
در حال حاضر میزان درجه حرارت آب گرم چرخشی و آب گرم مصرفی در موتورخانه ها بصورت دستی و تمام تنظیم درجه حرارت ترموستات دیگ و یا پمپهای سیرکولاسیون انجام می گردد و معمولاً برای تمام مدت بر روی یک عدد ثابت قرار دارد. تغییرات دمای هوا درطول روز موجب افزایش یا کاهش دمای داخل ساختمان شده که نتیجه آن انحراف دمای داخل ساختمان از محدوده آسایش و مصرف بیهوده سوخت و انرژی می باشد. همچنین در بسیاری از ساختمانهای غیرمسکونی با کاربری اداری- عمومی- آموزشی- تجاری که از فضای ساختمان بصورت غیرپیوسته و تنها در بخشی از ساعات روز استفاده می گردد و نیازی به کارکرد موتورخانه پس از اتمام ساعت کاری وجود ندارد.
در روش فعلی (مرسوم)، برای تنظیم آب گرم چرخشی داخل رادیاتورها، ترموستات دیگ ها، پمپ های سیرکولاسیون و هرگونه تجهیزات مورد استفاده به صورت دستی تنظیم می گردد که از سویی این رنج دمایی در طول شبانه روز ثابت بوده و هیچ عکس العملی نسبت به تغییرات دمای محیط خارج ساختمان نداشته و از سوی دیگر قابلیت اعمال خاموشی و یا کنترل تجهیزات را در زمان های غیر ضروری ندارد. بنابراین با توجه به عدم کارایی دقیق و محدودیت های کنترلرهای دستی، ضرورت استفاده از سیستم های کنترل هوشمند به منظورهای زیر آشکارتر می گردد :
ایجاد محیطی مطلوب برای افراد حاضر در ساختمان
استفاده بهینه از تجهیزات و افزایش عمر مفید آنها
ارائه سیستم کنترلی با قابلیت عملکرد برنامه ریزی زمانی
کاهش چشمگیر هزینه هاي مربوط به نگهداری و بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی
عدم نیاز به پیمانکار دائمی ساختمان
امکان مانیتورینگ (نمایش) و کنترل تمامی نقاط تحت کنترل سیستم
امکان مشاهده مشکلات اساسی موجود در موتورخانه بر روی نمایشگر دستگاه به دلیل وجود سیستم عیب یاب
با توجه به یکپارچه سازی موتورخانه، تمام تجهیزات بصورت هماهنگ کارکرده و امکان تداخل و بروز مشکلات ناشی از عدم هماهنگی از بین می رود، بطور مثال در صورت نصب سیستم هوشمند دیگر عدم هماهنگی بین تأمین آب گرم مصرفی (بهداشتی) و آب گرم چرخشی در رادیاتورها وجود نخواهد داشت.
راهبری و کنترل صحیح تجهیزات موتورخانه شامل کنترل مشعل ها و پمپ ها
کاهش تولید و انتشار آلاینده های زیست محیطی و ...
اصول بهینه سازی مصرف سوخت وانرژی توسط سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بر مبنای کنترل انرژی از محل تولید آن (موتورخانه) می باشد. این سیستم با دریافت اطلاعات از سنسور حرارتی نصب شده در ضلع شمال و داخل ساختمان لحظه به لحظه اطلاعات محیط بیرون ساختمان را اندازه گیری و با تشخیص نیاز حرارتی ساختمان با استفاده از سنسور نصب شده در داخل ساختمان یک نمودار حرارتی که تابعی از شرایط محیط خارج ساختمان می باشد را تعریف و تا برقراری شرایط مطلوب در تابستان و یا زمستان، تجهیزات موتورخانه را راهبری می نماید.
بدین صورت هنگام تغییرات دمای محیط خارج ساختمان تجهیزات مورد استفاده به گونه ای کار می کنند که شرایط داخل ساختمان در محدوده آسایش تأمین گردد و از تولید بیش از حد انرژی (حرارتی) که موجب باز شدن پنجره ها توسط ساکنین جهت تعدیل دمای اتاق ها صورت می پذیرد جلوگیری گردد بطور مثال با بالا رفتن دمای هوا در طی روز سیستم به صورت خودکار دمای آب چرخشی داخل ساختمان را کاهش و در طی شب با کاهش دمای هوا دمای آب گرم چرخشی افزایش می یابد، البته این عمل بصورت لحظه ای صورت می پذیرد. برای تأمین آب گرم مصرفی نیز تجهیزات مربوطه بطور مجزا به نحوی به فعالیت می پردازند که بتوانند خواسته مصرف کننده را با توجه به تنظیمات مربوطه تأمین نمایند، لذا دمای آّگرم مصرفی در طی روز و نیمه شب متفاوت بوده و بر اساس نیاز ساختمان تأمین می گردد، به همین خاطر مصرف کننده نبایستی پس از نصب این سیستم هیچگونه نگرانی از بابت درجه حرارت آب گرم مصرفی را داشته باشد.
صرفه جویی مصرف انرژی حاصل از عملکرد سیستم هوشمند از دو طریق حاصل می گردد :
کنترل تجهیزات موتورخانه در زمان استفاده از ساختمان نسبت به تغییرات دمای خارج ساختمان (فضا)
خاموشی و یا آماده باش موتورخانه پس از ساعت کاری در ساختمان های غیر مسکونی (اداری ، عمومی ، آموزشی ، تجاری و ...)
از جمله فواید استفاده از سیستم های کنترل هوشمند :
کاهش مصرف گاز و برق و آب (به خصوص در اماکن اداری)
کاهش مصرف انرژی در زمان پیک بار (پیک زدایی) و کاهش بار تحمیلی به نیروگاهها و پالایشگاهها
کاهش آلاینده های زیست محیطی و در نتیجه کاهش هزینه های درمانی
کاهش صدمات وارده به لایه ازن به دلیل کنترل سیستم های حرارتی و کاهش آلاینده های مربوط به سوخت مشعل ها
کاهش میزان واردات سوخت و کاهش خروج ارز از کشور
از مهمترین قابلیت‌ها و توانایی‌های فنی سیستم‌های کنترل هوشمند موتورخانه هوپاد گستر میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:
1 کنترل دمای حداکثر و حداقل آب گرم مصرفی در طی شبانه روز؛
2کنترل گرمایش توسط منحنی حرارتی با قابلیت تغییر منحنی (تغییر دمای داخل ساختمان)؛
3شناسایی هوشمند وضعیت تابستانی/زمستانی تاسیسات حرارتی؛
4قابلیت کنترل تعداد مشعلهای در سرویس متناسب با بار حرارتی ساختمان؛
5قابلیت تنظیم و تغییر پارامترهای کنترلی مشعل؛
6قابلیت کنترل عملکرد پمپ‌های سیرکولاسیون در حالت‌های تابستانی/ زمستانی؛
7قابلیت کنترل شیر برقی تابستانی/ زمستانی؛
8قابلیت راهبری موتورخانه در وضعیت‌های بحرانی احتمالی؛
9اعلام آلارم‌های صوتی- تصویری در شرایط بحرانی؛
10تعریف دماهای بحرانی آب گرم مصرفی و آب گرم چرخشی به منظور افزایش ایمنی؛
11قابلیت کالیبراسیون نرم افزاری سنسورهای حرارتی؛
12منوی تست خروجی ها
13قابلیت انتخاب حالت کارکرد دستی موتورخانه و By pass نمودن سیستم کنترل هوشمند؛
14دارای جدول زمانی به تفکیک روزهای هفته؛
15قابلیت برنامه ریزی دستگاه متناسب با نوع وسایل گرمایشی؛
16قابلیت پیش راه‌اندازی و تسریع در خاموشی هوشمند موتورخانه در ساختمان‌های غیرمسکونی؛
17برنامه Anti-frost ضد انجماد سیستم لوله کشی (ویژه ساختمان‌های غیرمسکونی)؛
18برنامه Stand by  آماده باش موتورخانه (ویژه ساختمانهای غیرمسکونی)؛
19قابلیت تغییر اتوماتیک ساعت و تقویم سالانه.
20 نمایشگر کاملا رنگی به همراه منو فارسی و در نتیجه کاربری بسیار آسان
21 قابلیت اتصال به کامپیوتر از طریق usb و اتصال به اینترنت و کنترل وضعیت دستگاه از طریق صفحات وب و همچنین از طریق sms
ویژگیهای منحصربفرد استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در مقایسه با سایر روشهای بهینه سازی مصرف انرژی:
مستقل بودن عملکرد سیستم از مساحت زیربنای ساختمان
با افـزایش مساحت زیربنـای ساختمـان، مصرف سوخت و انرژی آن نیز به نسبت ساختمانهای کوچکتر افزایش می یابد و موجب می شود تا اجرای روشهای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمانهای بزرگتر، پر هزینه تر شود. بعنوان مثال درصورتیکه مساحت پنجره های هر ساختمان 15% مساحت کل ساختمان در نظر گرفته شود در یک ساختمان با مساحت 000/10 متر مربع، مقدار و هزینه اجرای پنجره دو جداره 5 برابر مقدار و هزینه اجرای آن در یک ساختمان با مساحت 2000 متر مربع می باشد و به همین ترتیب برای اجرای روشهای دیگری مانند : عایق حرارتی، عایق های حرارتی دیوار و کف و سقف، شیرهای ترموستاتیک رادیاتور.
برخلاف روشهای فوق، سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه دارای ویژگی منحصربفرد و متمایز "مستقل بودن عملکرد از مساحت بنای ساختمان" می باشند. به عبارت دیگر در موتورخانه هر ساختمان، صرف نظر از مساحت آن، تنها با نصب یک دستگاه با هزینه ای ثابت و حداقل، موتورخانه هوشمند می گردد. دلیل این ویژگی منحصربفرد در تعداد مشعلها و دیگهای هر موتورخانه است. تعداد و ظرفیت حرارتی مشعلها و دیگهای تاسیسات حرارتی هر ساختمان (مصرف کنندگان سوخت) با مساحت آن نسبت مستقیم دارد و همواره تعداد مشعلها و ترکیب ظرفیت حرارتی آنها به نحوی است که علاوه بر تامین بار حرارتی مورد نیاز ساختمان، موجب افزایش هزینه های اجرایی نیز نگردند. طبق تحقیقات انجام شده در سطح موتورخانه های کشور در بیش از 99% ساختمانهای موجود تعداد دیگها و مشعلها حداکثر 3 دستگاه می باشد. در ساختمانهای کوچک با مساحت زیر 2000 مترمربع، ظرفیت حرارتی مشعلها و دیگها پائین و در حدود kcal/h 150000 – 100000 می باشد و با افزایش مساحت ساختمان با ثابت ماندن تعداد دیگ و مشعل، ظرفیت حرارتی آنها افزایش می یابد و حتی به حدود kcal/h 1000000 و یا بیشتر نیز می رسد.
عملکرد هر خروجی مشعل یا پمپ در سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه به شکلی است که بصورت سریال (سری) در مدار برق این تجهیزات قرار گرفته و صرف نظر از ظرفیت جریانی و آمپراژ آنها با فرمان ON/OFF در زمانهای مقتضی آنها را کنترل می نماید.
بنابراین با توجه به توضیحات فوق سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه با قابلیت کنترل تا 3 مشعل دارای ویژگی منحصربفرد مستقل بودن عملکرد از مساحت بنای ساختمان می گردد.
پیک زدایی مصرف سوخت در اوج سرما :
اوج مصرف گاز در فصل سرما از ساعت 17 تا ساعات اولیه بامداد می باشد. این محدوده زمانی مقارن با غروب خورشید و کاهش دمای هوا و نیاز به افزایش فرآیند گرمایشی ساختمان می باشد (افزایش درجه حرارت بخاریهای گاز سوز، افزایش درجه ترموستات دیگ در ساختمانهای دارای موتورخانه مرکزی و یا افزایش تعداد رادیاتورهای فعال در هر واحد ساختمانی). نکته قابل توجه دیگر، زمان پایان ساعت کاری ادارات، مجتمع های عمومی و تجاری و مدارس می باشد که دقیقاً همزمان با ساعت اوج مصرف گاز می باشد. این مهم در کنار قابلیت ویژه و منحصر بفرد سیستمهای کنترل هوشمند که توانایی خاموشی و یا اعمال دمای آماده باش مصرف موتورخانه ساختمانهای غیر مسکونی پس از پایان ساعت کاری را دارند مفهوم ویژه ای را پدید می آورد : پیک زدایی مصرف در اوج سرمااز مصرف گاز سالانه تاسیسات حرارتی 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 یا 150 روز در سال) می باشد.
همچنین در بسیاری از ساختمان های اداری و مدارس، موتورخانه در تابستان خاموش و تنها در زمستان مورد بهره برداری قرار می گیرد. بنابراین در این دسته از ساختمانها عملاً 100% صرفه جویی حاصل از عملکرد سیستمهای کنترل هوشمند موتورخانه مربوط به فصل سرما خواهد بود. که طبیعتاً میزان اثر بخشی آن بر روی جبران پیک مصرف نیز بسیار محسوس و قابل تامل می باشد.
درحدود 80% از حجم گاز صرفه جویی شده حاصل از عملکرد سیستمهای کنترل هوشمند موتورخانه در فصل سرما مربوط به خاموشی یا دمای آماده باش موتورخانه پس از پایان ساعت کاری ساختمانهای غیرمسکونی و از ساعت 17 تا ساعتهای اولیه بامداد می باشد که همزمان با ساعت اوج مصرف گاز است.
پیک های مصرف گاز در ساختمانهای غیرمسکونی و اداری طی دو نوبت یکی صبحها به هنگام شروع کار اداره و دیگری در هنگـام ظهر و موقع نماز و ناهار و استفاده از آب گرم مصرفی می باشد که البته اثرات آن بر روی مصرف گاز شبکه ناچیـز می باشـد ولی با این وجود در صورت استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه با توجه به افزایش دمای هوا به هنگام ظهر و نیاز گرمایش کمتر در این مقطع زمانی نیز پیک زدایی صورت می پذیرد.
بهینه سازی مضاعف مصرف سوخت در ساعتهای تعطیلی ساختمانهای غیرمسکونی :
قابلیتهای کنترلی سیستم های هوشمند موتورخانه موجب صرفه جویی در مصرف سوخت به دو صورت زیر می گردند :
الف- کنترل مصارف گرمایشی در زمان کارکرد و بهره برداری از موتورخانه
ب- امکان خاموشی و یا آماده باش موتورخانه در دمایی ثابت و پائین پس از ساعت کاری در ساختمانهای غیرمسکونی
ساختمانها به لحاظ کاربری به دو دسته مسکونی و غیرمسکونی (اداری- آموزشی- عمومی- تجاری) تقسیم می شوند در ساختمانهای مسکونی از موتورخانه بصورت پیوسته و دائم به منظور تامین مصارف گرمایشی استفاده می شود و صرفه جویی ناشی از عملکرد سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در این دسته از ساختمانها صرفاً به لحاظ اعمال تغییرات دمای خارج ساختمان و کنترل دمای آب گرم مصرفی می باشد و صرفه جویی در این ساختمانها تا 30% امکان پذیر است.
درساختمانهای غیرمسکونی مانند ادارات و مدارس بدلیل استفاده منقطع و غیرپیوسته از ساختمان امکان خاموشی و یا آماده باش موتورخانه پس ازساعت کاری نیزوجود دارد. بهره برداری ازاین پتانسیل تنها توسط سیستمهای کنترل هوشمند امکان پذیر می باشد. بعنوان مثال در مدرسه ای که ساعت کاری آن از ساعت 7 صبح تا 16 عصر می باشد و جمعه ها نیز تعطیل است، تنها از محل خاموشی موتورخانه پس از ساعت کاری بیش از 55% صرفه جویی حاصل می شود و در صورتیکه صرفه جویی زمان کارکرد موتورخانه نیز به آن اضافه گردد این رقم صرفه جویی به حدود 65% افزایش می یابد.
در سایر روشهای بهینه سازی، صرفه جویی در مصرف سوخت تنها درزمان کارکرد موتورخانه ممکن می باشد و قادر به استفاده از پتانسیل بالای صرفه جویی زمان تعطیلی در ساختمانهای غیرمسکونی نمی باشند.
صرفه جويي هوشمنـد در پیش راه انـدازی و تسـریع در خـاموشی (یا دمـای آماده باش) موتورخانه ساختمانهایغیرمسکونی:
یکی دیگراز پتانسیلهای قابل ملاحظه صرفه جویی در مصرف سوخت ساختمانهای اداری-آموزشی، استفاده از قابلیتهای هوشمند پیش راه اندازی و تسریع در خاموشی یا آماده باش سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه در ساختمانهای غیرمسکونی می باشد. با توجه به اطلاعات ارسالی از سنسور حرارتی که در ضلع شمالی ساختمان نصب شده است، سیستم های کنترل هوشمند قادر می باشند طبق برنامه جدول زمانی و متناسب با سردی هوای خارج ساختمان موتورخانه ها را از چندین ساعت زودتر از ساعت شروع به کار ساختمان روشن و یا از دمای آماده باش به شرایط تابع حرارتی برسانند. همچنین با توجه به دمای هوای خارج ساختمان و در ساعات انتهایی کار ساختمان، تا 1 ساعت زودتر موتورخانه راخاموش و یا به دمای آماده باش می برند که موجب صرفه جویی هوشمند در مصرف سوخت میگردد.

دوره موثر صرفه جویی و بهینه سازی مصرف سوخت (12 ماه سال) :
سیستم های کنترل هوشمند بر خلاف سایر روشهای بهینه سازی (به استثناء عایق کاری موتورخانه و سیستم های لوله کشی) که تنها در دوره سرما و پنج یا شش ماه سال قادر به صرفه جویی و بهینه سازی مصرف سوخت ساختمان می باشند، بدلیل کنترل دمای آب گرم مصرفی با دو دمای حداقل و حداکثر در طی شبانه روز در تابستانها نیز به میزان قابل ملاحظه ای مصرف سوخت را کاهش می دهند و بدین ترتیب بصورت لحظه ای در 12 ماه سال فعال می باشند.
زمان مناسب نصب و بهره برداری از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه :
مدت زمان نصب و راه اندازی سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بسیار کوتاه و بطور متوسط در حدود 3 ساعت می باشد که بدون انجام هیچگونه تغییرات مکانیکی در موتورخانه انجام می گردد.
بهمین علت این روش در هر زمان از سال قابل اجرا می باشد و هیچگونه وقفه ای در تامین مصارف گرمایشی ساختمان بوجود نمی آورد.
در دیگر روشهای بهینه سازی این فاکتور عامل محدودکننده ای برای زمان اجرای پروژه می باشد. بعنوان مثال پنجره های دو جداره را نمی توان در فصل سرما و در ساختمانهایی که از آن بهره برداری شده است اجرا نموده یا تعویض شیرهای ترموستاتیک رادیاتور با شیرهای قدیمی در زمستان موجب اختلال چند روزه در گرمایش ساختمان می گردد.
تثبیت محدوده آسایش حرارتی در ساختمان :
در صورت استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بدلیل لحاظ نمودن تغییرات دمای خارج ساختمان بر فرآیند کنترل دمای آب گرم چرخشی دمای داخل ساختمان با دامنه نوسانات محدودی کنترل شده و موجب تثبیت نسبی آسایش حرارتی ساکنین می گردد. البته این ویژگی بصورت دقیق تر در شیرهای ترموستاتیک رادیاتور نیز وجود دارد.