مدیریت ساختمان BMS

هواسازها (Air Handling Units)


هواساز (Air Handling Unit) دستگاهی برای تامین هوای مطبوع و سالم با دستیابی به دما و رطوبت مناسب است. هواساز یکی از اصلی‌ترین دستگاه‌های تهویه مطبوع است که در مسیر چیلر و بویلر با کانال هوا قرار می‌گیرد. هواسازها معمولا جعبه فلزی بزرگی است شامل، دمنده، کویل های گرم وسرد، محفظه فیلتر، صداگیر و دمپر می باشد. هواساز ها عموما به مجرای کانالی سیستم های تهویه مطبوع، یعنی جایی که هوای برگشتی ساختمان باید به آنجا رود قرار دارند. گاهی نیز هواساز هوای تازه و هوای برگشتی را از فضای داخل (بدون کانال) دریافت می کنند. هواساز ها در صنایع مختلف نیز برای تولید هوای مورد نیاز با درجه و رطوبت مورد نظر به کار برده می‌شوند.

هواساز هوشمند
اجزای هواساز به صورت زیر است:
1.    کانال تغذیه
2.    محفظه فن
3.    لرزه گیر
4.    کویل های سرمایش و گرمایش
5.    محفظه فیلتر
6.    کانال اختلاط هوای برگشتی و هوای تازه


1  نقاط کنترلی هواسازها
هر هواساز یک منطقه از ساختمان را تحت پوشش خود دارد و یکی از وظایف آن پیش¬سرمایی و یا پیش¬گرمایش هوای تزریقی به مناطق مختلف فضاهایی است که این مناطق یا از سیستم فن¬کویل استفاده می¬کنند و یا بصورت مستقیم از هوای هواساز تغذیه می¬شوند. وظیفة دیگر این تجهیزات تامین هوای تازه برای فضاهای داخلی ساختمان است که این مهم در قسمت Mixer هواساز میسر است که در این قسمت هماهنگی دمپرهای ورودی هوای تازه و هوای بازگشت را می¬طلبد. که در این رابطه سیستم BMS با جمع¬آوری اطلاعات دمایی، رطوبتی و بعضاً CO2 فضاها، بهترین توازن را بین دمپرهای ورودی و خروجی بوجود می¬آورد که باعث استفادة بهینه از هوای برگشتی فضاها نیز می¬گردد.


2  فیلترینگ
فیلترها بر اساس نوع کاربری محیط تحت پوشش هواسازها، انواع و اقسام مختلف دارند از نوع فیلترینگ بالا (آزمایشگاه¬ها، اتاق تمیز و ...) تا نوع فیلترینگ پایین که عمر مفید آنها را مشخص می¬کند. در هواسازهایی که از هوای تازه جهت تزریق به هوای محیط استفاده می¬شود امکان گرفتگی فیلتر توسط ذرات معلق ریز و درشت وجود دارد که فیلترینگ می¬تواند در بازدهی کل سیستم HVAC یا VAV موثر باشد؛ این نواحی در سیستم BMS توسط سنسورهای اختلاف فشار (DPS) به سیستم کنترل اعلام می¬گردد و فرمان بازدید توسط آلارم به مسئول نگهداری اعلام می¬گردد.  


3    فن تزریق هوا در هواسازها
درون هر هواساز فنی 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 میتوان اطلاعات مورد نیاز را با استفاده از سنسورهای اختلاف فشار هوا و نیز سیگنالهای الکتریکی تابلوهای برق به سیستم BMS گزارش داد. سنسور اختلاف فشار جهت نمایش دادن صحت فعالیت فن به سیستم بصورت اندازه¬گیری اختلاف فشار ورودی و خروجی به فن می¬باشد. سیگنالهای الکتریکی تابلو برق می¬توانند بیانگر وضعیت روشن و خاموش بودن فن هواساز (وجود برق در دو سر ورودی برق فن) یا جهش ناگهانی ولتاژ باشند. با فرمان¬های Start/Stop نیز می¬توان دستور خاموش و یا روشن شدن فن هواساز را اعمال نمود.


4   نحوة کنترل دما در هواسازها
هواساز دارای یک مبدل حرارتی است که نقش انتقال حرارت از سیال مایع سرد و یا گرم به سیال گذرا (هوا) را بر عهده دارد که می¬توان با تعبیة یک شیر سه راهه بهمراه یک شیر برقی قابل کنترل توسط سیستم BMS به ذخیرة انرژی و کارکرد بهینه دست پیدا کرد. باز و بسته شدن عملگر شیر (Valve Actuator) بستگی به دمای منطقه¬های تحت پوشش هواساز دارد که توسط برنامه¬ریزی سیستم BMS اینکار صورت می¬گیرد.

5    دمپرهای تزریق هوا
در حالت کنترل سیستم به شیوة VAV سیستم¬های 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 کلیة دمپرها بسته می¬شوند تا اکسیژن به مناطق آتش¬سوزی نرسد. در زمان بسته بودن کلیة دمپرها، جهت آسیب نرسیدن به موتور هواساز، سیستم BMS موتور را خاموش می¬کند. در سیستم تهویة مطبوع توسط سیستم هواساز می¬توان بر روی زونهای ورودی (هوای تازه و برگشتی) و زون خروجی از هواساز، سنسورهای دما، یا حتی رطوبت و CO قرار داد تا بتوان از محیط¬های مختلف اطلاعات مفیدی جهت کنترل کیفی محیط بدست آورد.
6   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 میزانی مشخص، سیستم BMS فرمان¬های لازم را جهت جلوگیری از یخ¬زدگی کویل صادر می¬کند.


7    لذا در یک سیستم مدیریت هوشمند BMS
    دمپرها پیش از عملکرد فن¬های هواسازها باز و پس از خاموش شدن آنها بسته خواهند شد. وضعیت های میانی دمپرها با توجه به شرایط فرآیند و مطابق حجم هوای مورد نیاز تنظیم خواهد شد.
    در نواحی مختلف سنسور دما بمنظور تشخیص میزان دمای ناحیه مربوطه نصب خواهد شد.
    اطلاعات سنسور مذکور به کنترل کننده¬های ناحیة مربوطه منتقل می شود.
    هواسازها و سیستم اعلام حریق به صورت هماهنگ شده سناریوی مورد نظر را اجرا می نمایند.
    در قسمت فنرها سنسور تشخیص صحت عملکرد فن بصورت مقایسه فشار هوا ورود و خروج (DPS-Differential Pressure Switch) نصب خواهد گردید.
    می¬توان در ورودی و خروجی کویل¬ها نیز با نصب سنسورهای دمای کویلی و مقایسه نسبت دمای ورود و خروج هر کویل از میزان گرفتگی داخل کویل¬ها مطلع گردید.
    هوارسان¬ها مجهز به سنسور آنتی فریز جهت کنترل دمای ورودی و عدم آسیب به کویل¬ها در زمان پایین بودن دمای هوا خواهند بود.
    کلیه دستگاه¬های هواساز مجهز به ست پوینت¬های روزانه و شبانه و فصلی مانند تابستان و زمستان خواهند بود.
هواسازها به دو دسته دارای کانال برگشت هوا و بدون کانال برگشت هوا تقسیم می شوند:

8    هواساز دارای کانال برگشت هوا:
شکل زیر طراحی BMS نمونه برای یک هواساز دارای کانال برگشت هوا را نمایش می دهد:

هواساز دارای کانال برگشت هوا

9    هواساز بدون کانال برگشت هوا:
شکل زیر طراحی BMS نمونه برای یک هواساز بدون کانال برگشت هوا را نمایش می دهد:

 

هواساز بدون کانال برگشت هوا

 


10    جانمایی و جدول شرح نقاط کنترلی در هواساز:

 

هواساز2

هواساز1