การควบคุม HVAC & AHU: การระบายอากาศ, การจัดตารางเวลา และการล็อกอุณหภูมิ

อาคารสำนักงานสามชั้นในหนานจิงลดชั่วโมงการทำงานของ AHU ลง 31% ในเดือนแรกหลังจากที่ตารางการระบายอากาศถูกตั้งเวลาเป็นนาฬิกาจริงแทนที่จะเป็นสวิตช์ผนัง 31%. ผู้จัดการสถานที่ไม่ได้ซื้อพัดลมใหม่, ปีกผ้าใบใหม่หรืออะไรใหม่ๆ — เขาซื้อคอนโทรลเลอร์ที่รู้ว่าวันไหนและเวลาไหน.

นั่นคือความลับที่เงียบสงบของการปรับปรุง HVAC: การสูญเสียพลังงานส่วนใหญ่ในอาคารขนาดเล็กไม่ได้เกิดจากอุปกรณ์ที่ไม่ดี แต่เกิดจากการควบคุมที่ไม่ดี พัดลมที่ทำงานในเวลากลางคืน. การทำความร้อนที่ต่อสู้กับการทำความเย็นในทางเดิน. ตัวกรองที่ทำงานตามเวลาที่กำหนดแทนที่จะเป็นความแตกต่างของความดัน. คอนโทรลเลอร์ที่โปรแกรมได้ขนาดกะทัดรัดแก้ไขแต่ละอย่างด้วยฟังก์ชันบล็อกไม่กี่บล็อก และทำได้โดยไม่ต้องมีใบอนุญาตระบบการจัดการอาคาร.

สามงานที่คอนโทรลเลอร์ AHU ทำจริงๆ

การจัดตารางการระบายอากาศเป็นงานแรก. ตัวจับเวลาแบบรายสัปดาห์เปิดหน่วยจัดการอากาศในเวลา 7:30 ก่อนที่พนักงานจะมาถึงและปิดในเวลา 19:00 หลังจากที่พวกเขาออกไป, และตัวจับเวลาแบบรายปีจัดการปฏิทินวันหยุดสุดสัปดาห์และวันหยุดเพื่อไม่ให้หน่วยสูญเสียไฟฟ้าในวันหยุดสาธารณะ. การสำรอง RTC มีความสำคัญที่นี่ — คอนโทรลเลอร์ xLogic เก็บนาฬิกาไว้ได้ยี่สิบวันบนแบตเตอรี่ภายใน ดังนั้นการตัดไฟในวันศุกร์จึงไม่หมายความว่าตารางจะสับสนในวันจันทร์.

งานที่สองคือการล็อกอุณหภูมิ. AHU ไม่ควรเป่าลมเย็นในฤดูหนาวเพียงเพราะเทอร์โมสแตทถูกทิ้งไว้ในโหมดทำความเย็น และไม่ควรทำงานด้วยขดลวดทำความร้อนเมื่อพัดลมจ่ายปิด. ฟังก์ชันบล็อก HI-LO เปรียบเทียบอุณหภูมิที่จ่ายและกลับ; พัดลม, วาล์วทำความร้อน และวาล์วทำความเย็นจะถูกล็อกเข้าด้วยกันเพื่อให้เครื่องสามารถทำสิ่งที่มีเหตุผลได้เพียงอย่างเดียวในแต่ละครั้ง. PID loop บนเซ็นเซอร์อากาศกลับเก็บพื้นที่ให้อยู่ในระดับหนึ่งองศา ซึ่งมากพอสำหรับชั้นสำนักงานทั่วไป.

อย่าหยุดที่ AHU. คอนโทรลเลอร์เดียวกันทำงานกับโซนพัดลมของชั้นหรือปีกผ้าใบอากาศสด. เซ็นเซอร์ CO2 ที่ทางเข้าห้องประชุมบอกคอนโทรลเลอร์ให้เพิ่มอากาศสดเมื่อห้องเต็มและปิดปีกผ้าใบเมื่อว่าง — การปรับเปลี่ยนเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของอากาศภายนอกที่ทำให้ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเปลี่ยนแปลงมากกว่าการเปลี่ยนแปลงสิบเปอร์เซ็นต์ในจุดตั้งค่า และอาคารส่วนใหญ่มีห้องเช่นนี้สองหรือสามห้อง.

งานที่สามคือการรวม. เจ้าของอาคารต้องการเห็นสถานะ AHU จากเบราว์เซอร์หรือ BMS ไม่ใช่จากการเดินไปที่ห้องเครื่อง. ซีรีส์ HCHVAC controllers และโมเดล PR Ethernet พูด Modbus RTU, Modbus TCP และ BACnet IP โดยตรง ซึ่งหมายความว่ากล่อง DIN-rail เล็กๆ สนทนากับระบบอัตโนมัติของอาคารใหญ่ในฐานะเพื่อนที่เท่าเทียมกัน. ไม่มีเกตเวย์, ไม่มีใบอนุญาต, ไม่มีชั้นการแปล.

การปรับปรุงที่จ่ายคืนตัวเอง

ลองนึกถึงโรงงานขนาด 4000 ตร.ม. ที่มี AHU สี่ตัวและหม้อไอน้ำที่ทำงานตลอดฤดูหนาวเพราะ "ใครบางคนต้องทำให้ท่ออุ่น." การปรับปรุงนั้นง่าย: AHU แต่ละตัวได้รับคอนโทรลเลอร์, เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่จ่ายและกลับ (PT100, อ่านโดยตรงจากอินพุตอนาล็อก), และตารางเวลา. หม้อไอน้ำตอนนี้ทำงานตามเส้นโค้งการรีเซ็ตอากาศภายนอกแทนที่จะเป็นการตั้งค่าฤดูร้อนที่วิตกกังวล. ค่าใช้จ่ายก๊าซในฤดูกาลแรกลดลงประมาณหนึ่งในสี่. ค่าใช้จ่ายฮาร์ดแวร์ต่ำกว่าหนึ่งเดือนของการประหยัดนั้น.

รายละเอียดการติดตั้งที่แยกการปรับปรุงที่สะอาดออกจากความปวดหัว: ตัดสินใจสถานะการล้มเหลวของวาล์วแต่ละตัวก่อนที่คุณจะเดินสาย. วาล์วทำความร้อนที่เปิดเมื่อไฟฟ้าหายไปจะป้องกันห้องหม้อไอน้ำไม่ให้เย็น แต่จะทำให้ชั้นร้อนในฤดูร้อน. คอนโทรลเลอร์สามารถกลับขั้วเอาต์พุตด้วยฟังก์ชันบล็อกหนึ่งบล็อก ดังนั้นให้ตั้งตำแหน่งสปริงของวาล์วให้ถูกต้องและให้ตรรกะตรงกัน และอย่าเชื่อว่าตารางจะเป็นสิ่งที่ช่วยคุณ — ตารางคือสิ่งสุดท้ายที่ใครๆ ตรวจสอบในช่วงตื่นตระหนก.

ผู้สงสัยมักจะถามเกี่ยวกับปีกผ้าใบและวาล์ว — พวกเขาทำงานร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ไหม? ใช่. ตัวกระตุ้นที่ปรับได้ 0–10V เชื่อมต่อโดยตรงกับเอาต์พุตอนาล็อก, ตัวกระตุ้นสามตำแหน่งต้องการเพียงสองเอาต์พุตรีเลย์, และเอาต์พุตในตัวบนหน่วย HC ได้รับการจัดอันดับสำหรับการสลับโดยตรงของวาล์วขนาดเล็กและคอนแทคเตอร์. สำหรับโหลดที่ใหญ่กว่าคุณเพิ่มคอนแทคเตอร์หนึ่งตัว; ตรรกะยังคงเหมือนเดิม.

สิ่งที่การขายไม่เคยบอกคุณ

ผู้ขาย BMS รายใหญ่ขายซอฟต์แวร์ให้คุณ, ใบอนุญาต, วิศวกรการติดตั้งและจากนั้นสัญญาบำรุงรักษาประจำปี. คอนโทรลเลอร์ที่โปรแกรมได้ในตู้มีราคาไม่กี่ร้อยดอลลาร์และวันหนึ่งของการโปรแกรม FBD, และช่างไฟฟ้าท้องถิ่นสามารถเปลี่ยนตารางเวลาได้โดยไม่ต้องโทรหาคนใด. ระบบใหญ่มีความเงางามมากขึ้นไหม? แน่นอน. มันมีราคาแพงกว่าสี่เท่าหรือไม่? ไม่. ช่องว่างนั้นคือกรณีทางธุรกิจทั้งหมดสำหรับการควบคุม HVAC ขนาดกะทัดรัด.

ลูปน้ำเย็นเปลี่ยนภาพในทางหนึ่ง: ปั๊มและเครื่องทำความเย็นต้องเคลื่อนที่ไปด้วยกัน. คอนโทรลเลอร์เริ่มปั๊มน้ำเย็น, ยืนยันการไหล, แล้วปล่อยเครื่องทำความเย็น — รูปแบบการยืนยันและปล่อยเดียวกันกับหม้อไอน้ำ, แต่มีเป้าหมายอุณหภูมิแทนที่จะเป็นตารางเวลา. เพิ่มการล็อกต่ำสุดที่อุณหภูมิการกลับน้ำเย็นและคุณได้ปกป้องเครื่องทำความเย็นจากการเกิดน้ำแข็งในระเหย ซึ่งเป็นความผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูงที่สุดที่โรงงานขนาดเล็กสามารถทำได้. ทั้งหมดนี้คือฟังก์ชันบล็อกสี่บล็อกและอินพุตไม่กี่ตัว; การประกันที่มันซื้อมีค่ามากกว่าคอนโทรลเลอร์.

เมื่อมีตารางเวลาแล้ว ให้หมายเลขแก่ผู้จัดการอาคารเพื่อติดตาม. เคาน์เตอร์ชั่วโมงการทำงานของคอนโทรลเลอร์และลิงก์ Modbus แสดงข้อมูลพลังงานสดบนหน้าจอ BMS — ชั่วโมงพัดลม, ชั่วโมงปั๊ม, ตำแหน่งวาล์วทำความร้อน — และผู้จัดการสามารถเห็นความแตกต่างที่การปรับปรุงทำได้แทนที่จะรอใบแจ้งหนี้. หมายเลขบนหน้าจอเปลี่ยนพฤติกรรม; ใบแจ้งหนี้ในจดหมายเปลี่ยนเพียงงบประมาณเดือนหน้า.

เริ่มต้นด้วย AHU หนึ่งตัว. ตั้งตารางเวลา, ล็อกพัดลมกับขดลวด, บันทึกเวลาการทำงานหนึ่งสัปดาห์. ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานจะทำให้คุณเชื่อ — และ AHU สามตัวถัดไปจะถูกปรับปรุงก่อนสิ้นไตรมาส เพราะไม่มีใครโต้แย้งกับตัวเลข 31%. และตัวเลขนั้นมาจากคอนโทรลเลอร์ที่มีราคาต่ำกว่าการเรียกบริการหนึ่งครั้ง.