Thiết kế hệ thống iBMS cho tòa nhà (P2)

Bài viết liên quan

4. Hệ thống điều hòa không khí VRV
VRV - “Variable Refrigerant Volume”, nghĩa là hệ thống ĐHKK có lưu lượng môi chất và qua đó có thể thay đổi công suất theo phụ tải bên ngoài.

Hệ thống cho phép điều khiển được bằng cả 2 cách: cục bộ và trung tâm. 

Cụ thể là, mỗi dàn lạnh sẽ được điều khiển bằng remote cục bộ dễ sử dụng. Đồng thời cung cấp những tiện ích và tạo sự thoải mái cho người sử dụng với những tính năng như máy lạnh thông thường như tắt/mở, điều chỉnh nhiệt độ, cài đặt hẹn giờ, ... Đối với người quản lý, bộ điều khiển trung tâm cho phép giám sát hoạt động của cả hệ thống bằng cách theo dõi, kiểm tra qua màn hình hoặc nối mạng với trung tâm xử lý, có khả năng kiểm soát được vấn đề tiêu thụ điện năng của từng khu vực hay cả tòa nhà, cài đặt chế độ hoạt động cho cả hệ thống theo chu kỳ hàng tuần, hàng năm … Đặc biệt, với chức năng tự chẩn đoán sự cố được trang bị trên bộ điều khiển giúp cho việc xử lý được nhanh chóng, dễ dàng nhằm duy trì hệ thống vận hành một cách liên tục.




Sơ đồ tổng quan của hệ thống VRV 

Hệ thống VRV của toà nhà cũng hỗ trợ khả năng kết nối tích hợp với hệ thống Quản lý toà nhà thông minh iBMS để có thể điều khiển giám sát và liên động với các hệ thống kỹ thuật khác trong toà nhà.

Chức năng của hệ thống iBMS với hệ thống điều hòa không khí VRV:
VRV là một hệ thống điều khiển điều hoà thông minh cấu trúc khép kín, có khả năng hoạt động độc lập cao. Hệ thống bao gồm các bộ điều khiển với màn hình hiển thị tại chỗ gắn phòng để điều khiển nhiệt độ khu vực và hoạt động của các dàn lạnh. Ngoài ra hệ thống còn có các bộ điều khiển trung tâm để quản lý các dàn nóng và dàn lạnh, bộ điều khiển quản lý mạng để kết nối với máy tính, bộ kết nối giao thức BACnet IP để kết nối với hệ thống quản lý toà nhà.



Sơ đồ kết nối giữa hệ thống VRV và iBMS

Nhà thầu VRV sẽ cung cấp bộ chuyển đổi giao thức từ giao thức truyền thông riêng của hệ VRV sang giao thức truyền thông BACnet để kết nối iBMS/ cổng truyền thông RJ45 chuẩn BACnet IP

Hệ thống iBMS sẽ kết nối với hệ thống VRV thông qua bộ điều khiển BACnet gateway này. Phần mềm của hệ thống iBMS có khả năng quét toàn bộ các điểm BACnet của hệ thống điều hoà VRV để đưa về máy chủ iBMS. Các điểm BACnet của VRV sẽ được gán tên biến, xử lý theo chương trình và hiển thị đồ hoạ trên giao diện hệ thống iBMS. Qua giao thức truyền thông này hệ thống iBMS có thể điều khiển cũng như giám sát sâu đến các thông số của các giàn nóng, giàn lạnh, kiểm soát nhiệt độ từng khu vực… Giao diện đồ họa trực quan của hệ thống VRV và từng thiết bị được hiển thị trên iBMS. Tuy nhiên, việc can thiệp điều khiển đến đâu phụ thuộc vào khả năng cho phép từ hệ thống từ nhà quản trị hệ thống VRV.

Nhà thầu VRV sẽ cung cấp danh sách địa chỉ BACnet của điểm mềm điều khiển và giám sát hệ thống VRV, các địa chỉ BACnet này sẽ được sử dụng để lập trình phần mềm trên hệ thống iBMS phục vụ điều khiển giam sát.

Qua cổng BACnet kết nối mạng LAN TCP/IP, hệ thống iBMS sẽ truy cập vào hệ thống VRV quét toàn bộ các điểm mềm “soft point”.

Bảng điểm giám sát/điều khiển của hệ thống iBMS tới hệ thống điều hòa VRV :
Điều khiển
Điều khiển On/Off từ hệ thống iBMS hoặc điều khiển bằng remote.
Cài đặt các chế độ hoạt động.
Tốc độ dòng khí.
Nhiệt độ phòng
Giám sát
Trạng thái On/Off.
Trạng thái hoạt động.
Trạng thái các tấm lọc bụi.
Nhiệt độ phòng.
Các cảnh báo
Cảnh báo thay thế, bảo dưỡng các tấm lọc .
Báo động nhiệt độ cao đối với một số phòng có gắn cảm biến nhiệt độ.

Giao diện đồ họa hệ thống quản lý chất lượng điện điển hình
Hệ thống điều hòa có thể điều khiển nhiệt độ theo từng vùng xác định.

Hệ thống iBMS có thể giám sát được các thông số của các giàn nóng, giàn lạnh, kiểm soát nhiệt độ từng khu vực… Mọi giao diện đồ họa sẽ được hiển thị trên iBMS, các hoạt động của hệ thống cũng như sự cố sẽ được cảnh báo và ghi nhận.

Hệ thống có thể lập trình đặt lịch hoạt động theo các chế độ trong, ngoài giờ làm việc, và các chế độ mùa đông, mùa hè để đảm bảo tối ưu hoá tiết kiệm điện năng tiêu thụ cho toà nhà.

Các cảnh báo như cảnh báo sự cố bẩn phin lọc gió, cảnh báo thời gian hoạt động, thời gian bảo trì, cảnh báo nhiệt độ quá ngưỡng (thấp/cao),... sẽ được xử lý, lưu trữ.


Màn hình giám sát hệ thống điều hòa không khí

4. Hệ thống điều hòa không khí Chiller
Chiller là máy sản xuất nước lạnh dùng trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm, sử dụng nước là chất tải lạnh. Thực chất máy chiller gồm 4 thiết bị của chu trình nhiệt căn bản là máy nén, van tiết lưu, thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi. Ngoài ra có thêm 1 số thiết bị khác. Thường thì chiller được sản xuất nguyện cụm không tách rời.

Hệ thống điều hòa không khí trung tâm chiller có nhiều ưu điểm như: có công suất lớn nên có thể làm lạnh được khu vực rộng lớn như siêu thị, nhà xưởng…, Cấu tạo hệ thống bao gồm 2 thành phần chính:

Thành phần 1: cụm máy làm lạnh chiller tuần hoàn môi chất lạnh. Cụm chiller bao gồm:
  • Máy nén: có chức năng nén áp môi chất lên áp suất và nhiệt độ cao. Môi chất được hút về dưới dạng hơi áp thấp. Và được đẩy đi với dạng hơi áp cao, nhiệt độ cao.
  • Bình ngưng: Chức năng chính nhận môi chất nhiệt độ cao áp suất cao từ máy nén (bình tách dầu) rồi trao đổi nhiệt đối lưu với nước làm mát( Thải nhiệt ra môi trường) rồi ngưng lại môi chất với thể lỏng áp suất cao.
  • Bình bay hơi: chức năng chính trao đổi nhiệt với nước từ đó làm lạnh nước xuống nhiệt độ từ 5-7 độ. Sau đó nước lạnh được đưa đi các AHU và FCU. Trao đổi nhiệt như bình ngưng.
  • Hệ thống van tiết lưu: chức năng chính cân bằng áp suất cao của môi chất lỏng xuống áp suất thấp và điều chỉnh lưu lượng môi chất giữa bình ngưng và bình bay hơi. Duy trì áp suất hơi ổn định và chênh lệch áp suất giữa bình bay hơi và bình ngưng tụ.
  • Bộ phận các thiết bị phụ như bình tách dầu, … 

Thành phần 2: hệ thống trao đổi nhiệt không khí: 
  • FCU – Fan Coil Unit: cấu tạo gồm có quạt, dàn ống nước lạnh, trong một số trường hợp có thêm bộ sấy điện (nếu là điều hòa 2 chiều), sử dụng ở những nơi mang tính chất cục bộ (văn phòng, …)
  • AHU – Air Handling Unit: cấu tạo gồm hộp hòa trộn, bộ lọc không khí, bộ gia nhiệt sơ cấp, dàn ống, bộ gia nhiệt thứ cấp, quạt ly tâm... tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng mà lắp đặt bao nhiêu thiết bị. Công suất của AHU rất lớn, thường được sử dụng ở những khu vực lớn mang tính chất công cộng (siêu thị, sảnh, hành lang, …). 
Chức năng của hệ thống iBMS với hệ thống điều hòa không khí Chiller:
Đối với hệ thống điều hòa không khí chiller, hệ thống iBMS sẽ kết nối qua kết nối điểm – điểm hoặc qua giao diện bậc cao Bacnet IP. Bên cạnh việc sử dụng các bộ điều khiển từ xa (Remote controller) để điều khiển các AHU, FCU một cách độc lập, thông qua iBMS và phần mềm điều khiển, giao diện trực quan của phần mềm quản lý một mặt người vận hành vừa có thể giám sát toàn bộ các thông số của hệ thống, mặt khác có thể điều khiển toàn bộ các thiết bị của hệ điều hòa không khí qua màn hình giao diện của máy tính trung tâm nhờ đó mà giảm được chi phí vận hành, tiết kiệm năng lượng, giảm thời gian hoạt động lãng phí, kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

Giao diện đồ họa quản lý hệ thống điều hòa không khí chiller:
Trên màn hình điều khiển iBMS, các thông số trạng thái, cảnh báo của hệ thống điều hòa không khí được hiển thị trên màn hình máy tính điều khiển, người vận hành có thể xử lý các thông tin này hoặc hệ Chiller cũng có thể chạy ở chế độ tự động theo các yêu cầu đặt sẵn. Hệ thống điều hòa cũng được lập trình trên iBMS để hoạt động dựa trên lịch làm việc của tòa nhà cũng như cho phép tạo lịch trình làm việc vào ngày nghỉ :

Thực hiện tối ưu hóa hoạt động của chiller và các thiết bị khác.
Giám sát trạng thái thiết bị, trạng thái môi trường.
Điều khiển thiết bị, tải chương trình đến các bộ điều khiển(tạo khả năng điều khiển tại chỗ) lập lịch thời gian hoạt động cho hệ thống điều hòa.
Báo cáo khi có sự cố, vận hành không bình thường, khi đến thời gian bảo dưỡng.


Màn hình giám sát hệ thống điều hòa không khí 
 
4.1.Cụm làm lạnh Chiller (Giải nhiệt bằng gió, có bơm sơ cấp, không có bơm thứ cấp)
Giám sát và điều khiển tự động cụm máy chiller

Các tín hiệu giám sát :
- Trạng thái hoạt động từng chiller.
- Trạng thái Auto/Man từng chiller.
- Trạng thái lỗi từng chiller.
- Trạng thái hoạt động từng bơm.
- Trạng thái Auto/Man từng bơm .
- Trạng thái lỗi từng bơm.
- Trạng thái dòng chảy qua từng chiller.
- Độ chênh áp suất đường nước cấp và đường nước hồi.
- Nhiệt độ nước cấp.
- Nhiệt độ nước hồi.
- Lưu lượng nước cấp.

Các tín hiệu điều khiển :
- ‘Điều khiển On/Off chiller.
- Điều khiển tốc độ các bơm.
- Điều khiển đóng mở các van chiller.
- Điều khiển đóng mở van Bypass.

Chu trình khởi động một Chiller:
- Mở van nước lạnh.
- Bật các bơm nước lạnh
- Mở van chiller
- Khởi động chiller (khi đã có dòng chảy).

Chu trình dừng một Chiller:
- Dừng chiller.
- Đóng van chiller.
- Tắt bơm nước lạnh.
- Đóng van nước lạnh.

Thời gian trễ được đặt cho mỗi bước trong trình tự trên.
Hệ thống iBMS tự động tính tải lạnh tiêu thụ thực tế của toà nhà dựa vào giá trị nhiệt độ nước cấp, nước hồi và lưu lượng nước hồi về chiller. Từ đó tính số bơm, phần trăm công suất bơm và số chiller cần chạy. Bộ điều khiển DDC có thể lập trình chu trình chạy và dừng của hệ thống hoàn toàn tự động, khởi động các thiết bị dự phòng khi có sự cố (trip).

Hệ thống cho phép cụm máy chiller vận hành theo 3 chế độ:
- Chế độ vận hành tự động hoàn toàn theo thời gian biểu.
- Chế độ vận hành từ trung tâm theo nhu cầu của người vận hành.
- Chế độ vận hành Manual từ mỗi thiết bị.

Hệ thống iBMS cũng cho phép quản lý thông tin vận hành, trạng thái, các lỗi và sự cố của cụm máy chiller. Cơ sở dữ liệu cho phép lưu trữ và truy cập các thông tin này theo các thời điểm khác nhau. Các thông số tải hệ thống, nhiệt độ, áp suất nước có thể được thu thập, theo dõi theo thời gian…

Hệ thống iBMS quản lý áp lực trong hệ thống ống dẫn của hệ thống; van Bypass sẽ tự động được đóng, mở để điều hòa áp suất giữa đầu ống cấp và ống hồi khi có sự chênh lệch áp suất giữa hai tuyến ống cấp và ống hồi, khi các AHU, FCU giảm trao đổi nhiệt tại các giàn trao đổi nhiệt.

Các thông số kỹ thuật cơ bản (nhiệt độ nước cấp, nhiệt độ nước hồi, cảnh báo nhiệt độ, áp suất …) và trạng thái vận hành của Chiller sẽ được giám sát và điều khiển từ màn hình máy chủ hệ thống iBMS.

Các bơm nước lạnh trong hệ thống điều hoà chịu trách nhiệm tạo sự tuần hoàn của nước trong chu trình làm lạnh khép kín.

Các bơm nước lạnh được điều khiển hoạt động theo yêu cầu nhằm đáp ứng tải lạnh của các máy lạnh trung tâm Chiller, nó cho phép hệ thống vận hành với lưu lượng nước cấp tối thiểu cần thiết và tiết kiệm tối đa điện năng.

Khi các chiller hoạt động, các máy bơm nước sẽ được điều khiển để tham gia các chu trình làm lạnh nước. Số lượng bơm nước tham gia hoạt động sẽ được quyết định bởi lưu lượng nước làm lạnh theo yêu cầu của hệ thống điều hoà, theo số lượng các Chiller tham gia hoạt động hay nói cách khác là hoạt động theo tải lạnh của hệ thống.

4.2.Phương án điều khiển AHU
AHU - Air Handling Unit là thiết bị xử lý không khí. Gió tươi và gió hồi sẽ được hòa trộn với nhau sau đó được xử lý (Lọc, làm lạnh/ gia nhiệt, tách ẩm hoặc tạo ẩm, điều chỉnh nồng độ khí CO2,…). Không khí sau khi được xử lý là loại không khí tiêu chuẩn, phù hợp với con người (nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ CO2), tạo ra một môi trường sống tốt nhất. AHU thường được sử dụng cho các khu vực rộng lớn như hội trường, khu dịch vụ, khu thương mại,… hoặc dùng cho nhiều phòng, nhiều khu vực (dùng thêm các bộ VAV - Bộ điều chỉnh lưu lượng khí)

AHU dùng cho các khu vực rộng lớn CAV AHU (không có các bộ VAV)
a/ CAV AHU loại 3 thanh sưởi điện

SD : Cảm biến phát hiện khói.
CO2 : Cảm biến CO2.
TE : Cảm biến nhiệt độ đường ống.
DA : Điều khiển damper.
DPS: Cảm biến chênh áp.
TV : Van và chấp hành.
HL : Thiết bị ngắt khi nhiệt độ cao.
FS : Công tắc dòng khí.

Các tín hiệu giám sát:
- Tín hiệu báo khói.
- Nồng độ khí CO2 gió hồi.
- Nhiệt độ gió hồi.
- Trạng thái bộ lọc.
- Trạng thái gió thổi.
- Báo nhiệt độ cao gió cấp.
- Trạng thái Auto/Manual quạt.
- Trạng thái hoạt động quạt.
- Trạng thái lỗi quạt.
- Trạng thái hoạt động thanh sưởi.
- Trạng thái lỗi thanh sưởi.
- Phản hồi độ mở van.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper gió tươi.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper gió hồi.

Các tín hiệu điều khiển:
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper gió tươi.
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper gió hồi.
- Điều khiển độ mở Van nước lạnh.
- Điều khiển On/Off quạt.
- Điều khiển thanh sưởi 1,2,3 hoạt động.

Trong chế độ tự động các AHU sẽ được điều khiển theo lịch được lập sẵn.
Cảm biến nhiệt độ gắn ống TE-1 được dùng để đo nhiệt độ gió hồi. Khi ở chế độ làm lạnh, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van cấp nước lạnh (TV-1) dựa trên nhiệt độ gió hồi và nhiệt độ đặt, giữ nhiệt độ phòng bằng với nhiệt độ đặt.
Ở chế độ sưởi, bộ điều khiển DDC sẽ điều khiển On/Off các thanh sưởi để giữ nhiệt độ gió hồi không đổi. Trong chế độ sưởi để an toàn, một thiết bị ngắt nhiệt độ cao được lắp đặt để cắt trực tiếp các thanh sưởi điện đề phòng trường hợp nhiệt độ gió cấp quá cao. Công tắc dòng khí tạo liên động an toàn, bộ sưởi điện sẽ chỉ hoạt động khi quạt đã chạy.

Cảm biến nồng độ khí CO2 gắn ống sẽ giám sát nồng độ khí CO2 của gió hồi. Bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở Damper DA-1, giữ cho nồng độ khí CO2 trong phòng không vượt quá ngưỡng an toàn đặt trước.

Cảm biến báo khói được đặt trên đường ống hồi của AHU để giám sát tín hiệu báo khói. Khi có khói (báo cháy), quạt AHU sẽ được tắt.

Bộ điều khiển DDC cũng điều khiển và giám sát tình trạng hoạt động của quạt (trạng thái chạy/dừng, trạng thái lỗi). Van cấp nước lạnh và damper được liên động với trạng thái của quạt, sẽ được điều khiển đóng hoàn toàn khi quạt tắt để tiết kiệm năng lượng.

Công tắc chênh áp suất khí DPS giám sát trạng thái của bộ lọc, cho ta biết khi nào cần phải vệ sinh bộ lọc.

b/ CAV AHU loại 4 ống nước

SD : Cảm biến phát hiện khói.
CO2 : Cảm biến CO2.
TE : Cảm biến nhiệt độ đường ống.
HE : Cảm biến độ ẩm đường ống.
DA : Điều khiển damper.
DPS: Cảm biến chênh áp.
TV : Van và chấp hành.
TS : Thiết bị ngắt khi nhiệt độ thấp.

Các tín hiệu giám sát:
- Tín hiệu báo khói.
- Nồng độ khí CO2 gió hồi.
- Nhiệt độ gió hồi.
- Độ ẩm gió hồi.
- Trạng thái bộ lọc.
- Báo nhiệt độ dàn lạnh quá thấp.
- Trạng thái Auto/Manual quạt.
- Trạng thái hoạt động quạt.
- Trạng thái lỗi quạt.
- Phản hồi độ mở van nước lạnh .
- Phản hồi độ mở van nước nóng.
- Phản hồi độ mở van phun sương.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper gió tươi.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper gió hồi.

Các tín hiệu điều khiển :
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper gió tươi.
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper gió hồi.
- Điều khiển độ mở Van nước lạnh.
- Điều khiển độ mở Van nước nóng.
- Điều khiển độ mở Van phun sương.
- Điều khiển On/Off quạt.

Trong chế độ tự động các AHU sẽ được điều khiển theo lịch được lập sẵn.
Cảm biến nhiệt độ gắn ống TE-1 được dùng để đo nhiệt độ gió hồi. Khi ở chế độ làm lạnh, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van cấp nước lạnh (TV-1) dựa trên nhiệt độ gió hồi và nhiệt độ đặt, giữ nhiệt độ phòng bằng với nhiệt độ đặt.

Ở chế độ sưởi, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van cấp nước nóng (TV-2) dựa trên nhiệt độ gió hồi và nhiệt độ đặt, giữ nhiệt độ phòng bằng với nhiệt độ đặt. Một thiết bị ngắt nhiệt độ thấp được lắp đặt cho trường hợp nhiệt độ dàn lạnh xuống quá thấp. Khi có tín hiệu, van nước nóng sẽ được mở hoàn toàn để phá băng của cuộn coil.

Độ ẩm của khí cấp ra được điều chỉnh bằng một bộ phun sương, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van phun sương (TV-3) dựa trên độ ẩm gió hồi và độ ẩm đặt, giữ độ ẩm phòng bằng với nhiệt độ đặt.

Cảm biến nồng độ khí CO2 gắn ống sẽ giám sát nồng độ khí CO2 của gió hồi. Bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở Damper DA-1, giữ cho nồng độ khí CO2 trong phòng không vượt quá ngưỡng an toàn đặt trước.

Cảm biến báo khói được đặt trên đường ống hồi của AHU để giám sát tín hiệu báo khói. Khi có khói (báo cháy), quạt AHU sẽ được tắt.

Bộ điều khiển DDC cũng điều khiển và giám sát tình trạng hoạt động của quạt (trạng thái chạy/dừng, trạng thái lỗi). Van cấp nước lạnh và damper được liên động với trạng thái của quạt, sẽ được điều khiển đóng hoàn toàn khi quạt tắt để tiết kiệm năng lượng.

Công tắc chênh áp suất khí DPS giám sát trạng thái của bộ lọc, cho ta biết khi nào cần phải vệ sinh bộ lọc.

AHU dùng cho nhiều khu vực, nhiều phòng VAV AHU (sử dụng các bộ VAV)
a/ VAV AHU loại 3 thanh sưởi điện, 2 ống nước

SD : Cảm biến phát hiện khói.
CO2 : Cảm biến CO2.
DA : Điều khiển damper.
DPS: Cảm biến chênh áp.
TV : Van và chấp hành.
HL : Thiết bị ngắt khi nhiệt độ cao.
FS : Công tắc dòng khí.
TE : Cảm biến nhiệt độ đường ống.
DPT : Cảm biến chênh áp 750Pa

Các tín hiệu giám sát:
- Tín hiệu báo khói.
- Nồng độ khí CO2 gió hồi.
- Nhiệt độ gió cấp.
- Áp suất gió cấp.
- Trạng thái bộ lọc.
- Trạng thái gió thổi.
- Báo nhiệt độ cao gió cấp.
- Trạng thái Auto/Manual quạt.
- Trạng thái hoạt động quạt.
- Trạng thái lỗi quạt.
- Phản hồi tốc độ quạt.
- Trạng thái hoạt động thanh sưởi.
- Trạng thái lỗi thanh sưởi.
- Phản hồi độ mở van.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper gió tươi.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper gió hồi.

Các tín hiệu điều khiển :
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper gió tươi.
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper gió hồi.
- Điều khiển độ mở Van nước lạnh.
- Điều khiển On/Off quạt.
- Điều khiển tốc độ quạt.
- Điều khiển thanh sưởi 1,2,3 hoạt động.

Trong chế độ tự động các AHU sẽ được điều khiển theo lịch được lập sẵn.
Cảm biến nhiệt độ gắn ống TE-1 được dùng để đo nhiệt độ gió cấp. Khi ở chế độ làm lạnh, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van cấp nước lạnh (TV-1) dựa trên nhiệt độ gió cấp và nhiệt độ đặt, giữ nhiệt độ phòng bằng nhiệt độ đặt.

Ở chế độ sưởi, bộ điều khiển DDC sẽ điều khiển On/Off các thanh sưởi để giữ nhiệt độ gió hồi không đổi. Trong chế độ sưởi để an toàn, một thiết bị ngắt nhiệt độ cao được lắp đặt để cắt trực tiếp các thanh sưởi điện đề phòng trường hợp nhiệt độ gió cấp quá cao. Công tắc dòng khí tạo liên động an toàn, bộ sưởi điện sẽ chỉ hoạt động khi quạt đã chạy.

Cảm biến nồng độ khí CO2 gắn ống sẽ giám sát nồng độ khí CO2 của gió hồi. Bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở Damper DA-1, giữ cho nồng độ khí CO2 trong phòng không vượt quá ngưỡng an toàn đặt trước.

Cảm biến báo khói được đặt trên đường ống hồi của AHU để giám sát tín hiệu báo khói. Khi có khói (báo cháy), quạt AHU sẽ được tắt.

Bộ điều khiển DDC cũng điều khiển và giám sát tình trạng hoạt động của quạt (trạng thái chạy/dừng, trạng thái lỗi). Van cấp nước lạnh và damper được liên động với trạng thái của quạt, sẽ được điều khiển đóng hoàn toàn khi quạt tắt để tiết kiệm năng lượng.

Cảm biến áp suất gió cấp đo áp suất gió cấp. Bộ điều khiển DDC sẽ điều khiển tốc độ quạt bằng biến tần để giữ cho áp suất gió cấp luôn không đổi.

Công tắc chênh áp suất khí DPS giám sát trạng thái của bộ lọc, cho ta biết khi nào cần phải vệ sinh bộ lọc.

b/ AHU loại 4 ống nước

SD : Cảm biến phát hiện khói.
CO2 : Cảm biến CO2.
HE : Cảm biến độ ẩm đường ống.
DA : Điều khiển damper.
DPS: Cảm biến chênh áp.
TV : Van và chấp hành.
TS : Thiết bị ngắt khi nhiệt độ thấp.
TE : Cảm biến nhiệt độ đường ống.
DPT : Cảm biến chênh áp 750Pa.

Các tín hiệu giám sát:
- Tín hiệu báo khói.
- Nồng độ khí CO2 gió hồi.
- Nhiệt độ gió cấp.
- Áp suất gió cấp.
- Độ ẩm gió hồi.
- Trạng thái bộ lọc .
- Báo nhiệt độ dàn lạnh quá thấp.
- Trạng thái Auto/Manual quạt.
- Trạng thái hoạt động quạt.
- Trạng thái lỗi quạt.
- Phản hồi tốc độ quạt.
- Phản hồi độ mở van nước lạnh.
- Phản hồi độ mở van nước nóng.
- Phản hồi độ mở van phun sương.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper gió tươi.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper gió hồi.

Các tín hiệu điều khiển :
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper gió tươi
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper gió hồi
- Điều khiển độ mở Van nước lạnh
- Điều khiển độ mở Van nước nóng
- Điều khiển độ mở Van phun sương
- Điều khiển On/Off quạt
- Điều khiển tốc độ quạt

Trong chế độ tự động các AHU sẽ được điều khiển theo lịch được lập sẵn.
Cảm biến nhiệt độ gắn ống TE-1 được dùng để đo nhiệt độ gió cấp. Khi ở chế độ làm lạnh, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van cấp nước lạnh (TV-1) dựa trên nhiệt độ gió cấp và nhiệt độ đặt, giữ nhiệt độ phòng bằng nhiệt độ đặt.

Ở chế độ sưởi, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van cấp nước nóng (TV-2) dựa trên nhiệt độ gió cấp và nhiệt độ đặt, giữ nhiệt độ phòng bằng nhiệt độ đặt. Một thiết bị ngắt nhiệt độ thấp được lắp đặt cho trường hợp nhiệt độ dàn lạnh xuống quá thấp. Khi có tín hiệu, van nước nóng sẽ được mở hoàn toàn để phá băng của cuộn coil.

Độ ẩm của khí cấp ra được điều chỉnh bằng một bộ phun sương, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van phun sương (TV-3) dựa trên độ ẩm gió hồi và độ ẩm đặt, giữ độ ẩm gió hồi luôn không đổi.

Cảm biến nồng độ khí CO2 gắn ống sẽ giám sát nồng độ khí CO2 của gió hồi. Bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở Damper DA-1, giữ cho nồng độ khí CO2 trong phòng không vượt quá ngưỡng an toàn đặt trước.

Cảm biến báo khói được đặt trên đường ống hồi của AHU để giám sát tín hiệu báo khói. Khi có khói (báo cháy), quạt AHU sẽ được tắt.

Bộ điều khiển DDC cũng điều khiển và giám sát tình trạng hoạt động của quạt (trạng thái chạy/dừng, trạng thái lỗi). Van cấp nước lạnh và damper được liên động với trạng thái của quạt, sẽ được điều khiển đóng hoàn toàn khi quạt tắt để tiết kiệm năng lượng.

Cảm biến áp suất gió cấp đo áp suất gió cấp. Bộ điều khiển DDC sẽ điều khiển tốc độ quạt bằng biến tần để giữ cho áp suất gió cấp luôn không đổi.
Công tắc chênh áp suất khí DPS giám sát trạng thái của bộ lọc, cho ta biết khi nào cần phải vệ sinh bộ lọc.

4.3.Phương án điều khiển VAV
a/ VAV với 2 thanh sưởi điện

Các tín hiệu giám sát:
- Nhiệt độ phòng.
- Tốc độ gió từ AHU (có thể dùng cảm biến áp suất/cảm biến gắn kèm theo bộ VAV controller).
- Trạng thái hoạt động thanh sưởi.
- Trạng thái lỗi thanh sưởi.

Các tín hiệu điều khiển :
- Điều khiển đóng mở Damper.
- Điều khiển thanh sưởi 1,2 hoạt động.

Nhiệt độ phòng/khu vực sẽ được điều chỉnh không đổi theo giá trị đặt. Cảm biến nhiệt độ phòng sẽ đo nhiệt độ tại phòng/khu vực cùng với giá trị nhiệt độ đặt dùng để điều khiển độ mở Damper và điều khiển hoạt động các thanh sưởi điện.

b/ VAV với 2 ống nước

Các tín hiệu giám sát:
- Nhiệt độ phòng, khu vực.
- Tốc độ gió từ AHU (có thể dùng cảm biến áp suất/cảm biến gắn kèm theo bộ VAV controller).
- Phản hồi độ mở van nước nóng.

Các tín hiệu điều khiển :
- Điều khiển nhiệt độ Damper.
- Điều khiển độ mở van nước nóng.

Nhiệt độ phòng/khu vực sẽ được điều chỉnh không đổi theo giá trị đặt. Cảm biến nhiệt độ phòng sẽ đo nhiệt độ tại phòng/khu vực cùng với giá trị nhiệt độ đặt dùng để điều khiển độ mở Damper và điều khiển độ mở van nước nóng.

4.4.Phương án điều khiển PAU
PAU - Primary Air Handling Unit hay thiết bị xử lý không khí sơ cấp, thường được sử dụng cho hệ thống Điều hòa không khí trong phòng sạch. Không khí qua PAU 100% là không khí ngoài trời, PAU sẽ xử lý không khí sơ bộ (Lọc, làm lạnh/ gia nhiệt, tách ẩm hoặc tạo ẩm) trước khi đưa vào các thiết bị làm lạnh khác (FCU,AHU). Không khí sau khi được xử lý sơ bộ luôn khô hơn không khí trong không gian điều hòa (độ ẩm không vượt quá max 60%), luôn cấp gió nhiệt độ càng thấp ( >9 nếu dùng VAV, > 11 nếu dùng CAV). Đây là một trong những phương pháp điều khiển độ ẩm vì ẩm chủ yếu do gió tươi mang vào.

PAU loại 3 thanh sưởi điện, 2 ống nước
DA : Điều khiển damper.
DPS: Cảm biến chênh áp.
TV : Van và chấp hành.
HL : Thiết bị ngắt khi nhiệt độ cao.
FS : Công tắc dòng khí.
TE : Cảm biến nhiệt độ đường ống.

Các tín hiệu giám sát:
- Trạng thái bộ lọc.
- Nhiệt độ gió cấp.
- Trạng thái gió thổi.
- Báo nhiệt độ cao gió cấp.
- Trạng thái Auto/Manual quạt.
- Trạng thái hoạt động quạt.
- Trạng thái lỗi quạt.
- Trạng thái hoạt động thanh sưởi.
- Trạng thái lỗi thanh sưởi.
- Phản hồi độ mở van.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper.

Các tín hiệu điều khiển :
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper.
- Điều khiển độ mở Van nước lạnh.
- Điều khiển On/Off quạt.
- Điều khiển thanh sưởi 1,2,3 hoạt động.

Trong chế độ tự động các PAU sẽ được điều khiển theo lịch được lập sẵn.
Cảm biến nhiệt độ gắn ống TE-1 được dùng để đo nhiệt độ gió cấp. Khi ở chế độ làm lạnh, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van cấp nước lạnh (TV-1) dựa trên nhiệt độ gió cấp và nhiệt độ đặt để duy trì nhiệt độ khí cấp được yêu cầu.

Ở chế độ sưởi, bộ điều khiển DDC sẽ điều khiển On/Off các thanh sưởi để giữ nhiệt độ gió cấp không đổi. Trong chế độ sưởi để an toàn, một thiết bị ngắt nhiệt độ cao được lắp đặt để cắt trực tiếp các thanh sưởi điện đề phòng trường hợp nhiệt độ gió cấp quá cao. Công tắc dòng khí tạo liên động an toàn, bộ sưởi điện sẽ chỉ hoạt động khi quạt đã chạy.

Bộ điều khiển DDC cũng điều khiển và giám sát tình trạng hoạt động của quát (trạng thái chạy/dừng, trạng thái lỗi). Van cấp nước lạnh và damper được liên động với trạng thái của quạt, sẽ được điều khiển đóng hoàn toàn khi quạt tắt để tiết kiệm năng lượng.

Công tắc chênh áp suất khí DPS giám sát trạng thái của bộ lọc, cho ta biết khi nào cần phải vệ sinh bộ lọc.

PAU loại 4 ống nước :
DA : Điều khiển damper.
DPS: Cảm biến chênh áp.
TV : Van và chấp hành.
TS : Thiết bị ngắt khi nhiệt độ thấp.
TE : Cảm biến nhiệt độ đường ống.
HE : Cảm biến độ ẩm đường ống.

Các tín hiệu giám sát:
- Trạng thái bộ lọc.
- Nhiệt độ gió cấp.
- Độ ẩm gió cấp.
- Báo nhiệt độ dàn lạnh quá thấp.
- Trạng thái Auto/Manual quạt.
- Trạng thái hoạt động quạt.
- Trạng thái lỗi quạt.
- Phản hồi độ mở van nước lạnh.
- Phản hồi độ mở van nước nóng.
- Phản hồi độ mở van phun sương.
- Phản hồi độ mở (On/Off) Damper.

Các tín hiệu điều khiển :
- Điều khiển độ mở (On/Off) Damper.
- Điều khiển độ mở Van nước lạnh.
- Điều khiển độ mở Van nước nóng.
- Điều khiển độ mở Van phun sương.
- Điều khiển On/Off quạt.

Trong chế độ tự động các PAU sẽ được điều khiển theo lịch được lập sẵn.
Cảm biến nhiệt độ gắn ống TE-1 được dùng để đo nhiệt độ gió cấp. Khi ở chế độ làm lạnh, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van cấp nước lạnh (TV-1) dựa trên nhiệt độ gió cấp và nhiệt độ đặt, để duy trì nhiệt độ khí cấp được yêu cầu.

Ở chế độ sưởi, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van cấp nước nóng (TV-2) dựa trên nhiệt độ gió cấp và nhiệt độ đặt, để duy trì nhiệt độ khí cấp được yêu cầu. Một thiết bị ngắt nhiệt độ thấp được lắp đặt cho trường hợp nhiệt độ dàn lạnh xuống quá thấp. Khi có tín hiệu, van nước nóng sẽ được mở hoàn toàn để phá băng của cuộn coil.

Độ ẩm của khí cấp ra được điều chỉnh bằng một bộ phun sương, bộ điều khiển DDC sẽ xây dựng một thuật toán điều khiển PI để điều khiển độ mở van phun sương (TV-3) dựa trên độ ẩm gió cấp và độ ẩm đặt, giữ độ ẩm gió cấp luôn không đổi.

Bộ điều khiển DDC cũng điều khiển và giám sát tình trạng hoạt động của quát (trạng thái chạy/dừng, trạng thái lỗi). Van cấp nước lạnh và damper được liên động với trạng thái của quạt, sẽ được điều khiển đóng hoàn toàn khi quạt tắt để tiết kiệm năng lượng.

Công tắc chênh áp suất khí DPS giám sát trạng thái của bộ lọc, cho ta biết khi nào cần phải vệ sinh bộ lọc.

4.5.Phương án điều khiển FCU
FCU – Fan Coil Unit là các bộ xử lý không khí dành cho từng phòng hay các khu vực nhỏ. FCU thường được điều khiển bằng các Thermostat, các bộ Thermostat này có thể được nối mạng hoặc chạy độc lập (Standalone). Không khí trong phòng được luân chuyển liên tục qua FCU để làm lạnh hoặc làm nóng.

FCU loại 1 thanh sưởi điện, 2 ống nước :
 
Các tín hiệu giám sát:
- Trạng thái bộ lọc.
- Nhiệt độ phòng.
- Trạng thái Auto/Manual quạt.
- Trạng thái hoạt động quạt.
- Trạng thái lỗi quạt.
- Trạng thái hoạt động thanh sưởi.
- Trạng thái lỗi thanh sưởi.
- Phản hồi trạng thái van.

Các tín hiệu điều khiển:
- Điều khiển On/Off (độ mở) Van nước lạnh.
- Điều khiển 3 cấp tốc độ quạt.
- Điều khiển thanh sưởi hoạt động.
- Đặt nhiệt độ phòng.

Mỗi FCU sẽ được thiết kế lắp đặt một van điều khiển điện 2 ngã để Đóng/Mở nước lạnh. Trong chế độ làm lạnh, việc điều chỉnh đóng mở van có thể đặt chế độ định kỳ theo thời gian tùy thuộc vào mục đích và yêu cầu về môi trường nhiệt độ, độ ẩm đối với từng khu vực cụ thể. Đối với chế độ sưởi, thanh sưởi điện sẽ được bật hoạt động để sưởi không khí trong phòng.

Tốc độ quạt được điều khiển theo thứ tự sao cho quạt có thể bật từ vị trí tắt sang vị trí tốc độ cao và quạt có thể được tắt ở bất kỳ điều kiện hoạt động nào.

Việc điều khiển bật/tắt và điều chỉnh nhiệt độ, tốc độ quạt sẽ được thực hiện bởi Thermostats. Bộ điều chỉnh nhiệt độ gắn tường cho phép người sử dụng có thể chỉnh nhiệt độ của khu vực phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Công tắc chênh áp suất khí DPS giám sát trạng thái của bộ lọc, cho ta biết khi nào cần phải vệ sinh bộ lọc.

FCU loại 4 ống nước :
 
Các tín hiệu giám sát:
- Trạng thái bộ lọc.
- Nhiệt độ phòng.
- Trạng thái Auto/Manual quạt.
- Trạng thái hoạt động quạt.
- Trạng thái lỗi quạt.
- Phản hồi trạng thái van nước lạnh.
- Phản hồi trạng thái van nước nóng.

Các tín hiệu điều khiển :
- Điều khiển On/Off (độ mở) Van nước lạnh.
- Điều khiển On/Off (độ mở) Van nước nóng.
- Điều khiển 3 cấp tốc độ quạt.
- Đặt nhiệt độ phòng.

Mỗi FCU sẽ được thiết kế lắp đặt một van điều khiển điện 2 ngã để Đóng/Mở nước lạnh vào dàn lạnh dưới tác động của thiết bị điều khiển đã được lắp đặt. Trong chế độ làm lạnh, việc điều chỉnh đóng mở van có thể đặt chế độ định kỳ theo thời gian tùy thuộc vào mục đích và yêu cầu về môi trường nhiệt độ, độ ẩm đối với từng khu vực cụ thể. Đối với chế độ sưởi, van nước nóng sẽ được điều chỉnh để đặt được nhiệt độ, độ ẩm mong muốn.

Tốc độ quạt được điều khiển theo thứ tự sao cho quạt có thể bật từ vị trí tắt sang vị trí tốc độ cao và quạt có thể được tắt ở bất kỳ điều kiện hoạt động nào.

Việc điều khiển bật/tắt và điều chỉnh nhiệt độ, tốc độ quạt sẽ được thực hiện bởi Thermostats. Bộ điều chỉnh nhiệt độ gắn tường cho phép người sử dụng có thể chỉnh nhiệt độ của khu vực phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Công tắc chênh áp suất khí DPS giám sát trạng thái của bộ lọc, cho ta biết khi nào cần phải vệ sinh bộ lọc.

Xem tiếp phần thiết kế cho: Hệ thống kiểm soát vào ra – Access control, Hệ thống camera - CCTV, Hệ thống thang máy, Hệ thống âm thanh công cộng (PA), Hệ thống báo cháy và chữa cháy, Hệ thống thông gió, tại đây


Chia sẻ bài viết

Author:

Mong rằng những bài viết được viết và tổng hợp trên blog này sẽ cung cấp những thông tin hữu ích đến bạn. Chúc một ngày vui vẻ !

0 comments: