کنترل سرمایش و گرمایش

سرمایش و گرمایش در هوشمند سازی ساختمان کاربردی ترین ویژگی است. این سیستم ها نسبت به نوع آنها با روش های متفاوتی هوشمند می شوند. بطور کلی قابلیت های ثابتی به آنها افزوده خواهد شد. تنظیمات در این سیستم نسبت به حضور و عدم حضور شما در منزل همچنین نسبت به دمایی که شما در آن احساس آرامش دارید صورت می گیرد که میتواند بصورت دستی یا اتوماتیک باشد. کنترل از راه دور این سیستم ها توسط تمامی سیستم عامل های موجود بخشی از این قابلیت ها است. اين سيستم ها در كنار نقش كليدي كه در ساختمان براي ايجاد فضاي با طراوت و توليد هواي مطبوع ايفا مي نمايند، به عنوان عمده ترين مصرف كنندگان انرژي در ساختمان نيز مطرح مي باشند. بسياري بدليل عدم اعتماد به استفاده از اين سیستمها هزينه هاي گزافي را به عنوان مخارج تعمير و نگهداري و هزینه مصرف سوخت متقبل مي شوند.

استفاده از سيستمهای کنترل هوشمند سرمایش و گرمایش در خانه های هوشمند ، علاوه بر امكان كنترل دستي و يا هوشمند (برنامه ريزي شده) دمای محيط و ارائه گزارش از دماي نقاط مختلف ساختمان ، این امکان را می دهد تا در زماني كه پنجره ها به اشتباه باز مانده اند و سبب اتلاف انرژي مي گردند، با  اعلام هشدار هاي لازم ، شما را از این امر مطلع ساخته و در صورت عدم توجه به هشدارها در یک فاصله زمانی معین، سیستم به طور خودکار اقدام به قطع سیستم تهویه نماید.

جالب است كه بدانيد با كمك سیستم کنترل هوشمند دما، شما مي توانيد مدتی قبل از ورود به ساختمان، سيستم تهویه را فعال نماييد تا در هنگام ورود ، دماي محيط مطابق با خواست و سليقه شما باشد. اين امر نه تنها هزينه های نگهداري سيستم هاي سرمايشي و گرمايشي شما را كاسته و به طول عمر آنها كمك مي نمايد ، بلكه شما را در مصرف بهينه انرژي و كاهش هزينه هاي ناشي از آن نيز ياري خواهد نمود.

سیستم سرمایش و گرمایش در ساختمان های هوشمند شامل سه بخش می گردد:

• کنترل هوشمند سیستم سرمایش و گرمایش مرکزی
• کنترل هوشمند مسیر های رسیدن تهویه مطبوع
• کنترل هوشمند دما و رطوبت داخل واحد ها

کنترل هوشمند سیستم سرمایش و گرمایش مرکزی

بخش فیزیکی (موتور خانه)

کنترل بر روی سیستم سرمایش و گرمایش صرفه جویی در مصرف انرژی را بهمراه خواهد داشت.که این صرف جویی در یک موتور خانه  می تواند بر اساس موارد زیر صورت گیرد.

• برنامه ریزی آغاز و پایان: سیستم مدیریت هوشمند قادر خواهد بود با شرایط آب و هوایی بیرون، زمان آغاز و پایان روشن بودن موتور خانه را تعیین کند و از روشن بودن در مواقع غیر ضروری خوداری کند.

• مدل اقتصادی : در این حالت با توجه به اینکه کلیه سیستم ها و تجهیزات با سیستم هوشمند در ارتباط هستند با اعمال سناریو خروج یا سناریو سفر از طریق کلید هوشمند، تاچ پنل ، گوشی همراه و .. توسط کاربر ، سیستم می تواند به صورت اتوماتیک به حالت خاموش در آید و به محض ورود افراد اگر دما به عنوان مثال بر روی ۲۲ درجه سانتیگراد است با استفاده از این سیستم دما به دمای مطلوب به عنوان مثال ۲۸ درجه سانتیگراد افزایش یابد.

• کنترل تطبیق پذیری: در سیستم هوشمند ریز پردازندهایی وجود دارد که بر اساس اطلاعات آماری از روز های قبل می تواند بهترین حالت را برای کارکرد تجهیزات در فصول متفاوت تنظیم نمایید.به عنوان مثال اگر هدف مهیا کردن دمای مطلوب ساعت ۷ صبح و شروع به کار دستکاه ساعت ۵ صبح باشد و دستگاه در ساعت ۶:۳۰ دمای مطلوب را مهیا می کند،سیستم هوشمند به صورت اتوماتیک شروع به کار تجهیزات را از ساعت ۵:۳۰ تنظیم می نماید.

کنترل هوشمند مسیر های رسیدن تهویه مطبوع

سیستم کنترل هوشمند دارای یک برنامه داخلی جهت کنترل هواساز بوده و با ست کردن پارامترهای موجود می توان به توابع مطلوب و مورد نیاز یک هوا ساز دست پیدا کرد. هواساز دارای دو مد عملکرد نرمال و اضطراری می باشد که توسط سیستم هوشمند تعیین می گردد.

مد نرمال: عملکرد کنترل هواساز در شرایط نرمال به صورت زیر می باشد:

کنترل کننده محلی دمای هوای خروجی هواساز توسط سنسور دمای هوای کانالی نصب شده در کانال، اندازه گیری می شود . ست پوینت موثر دما با استفاده از ست پوینت دمایی تنظیم شده کنترل شده و ست پوینت های تعیین شده در کنترلر محاسبه می شود.کنترل دما بصورت کنترل سری و بر اساس هر دو دمای زون و دمای هوای خروجی هواساز تنظیم می گردد. بدین صورت که کنترلر با توجه به مقادیر دمای زون و ست پوینت موثر یک ست پوینت دما جهت هوای خروجی محاسبه می نماید.

این دمای ست پوینت با دمای هوای خارجی هواساز مقایسه شده و لوپ کنترلی دما جهت ثابت نگه داشتن دمای زون، کنترل گرمایش و سرمایش را با فرستادن فرمان مناسب به تنظیم کننده شیر نصب شده روی کویل و فرمان روشن/خاموش به فن هواساز انجام می دهد تا زمانی که اختلاف دما وجود داشته و نیاز به عمل گرمایش یا سرمایش می باشد فن روشن بوده و فرمان باز و بسته شدن به شیر ارسال می شود.زمانی که شیر در وضعیت مناسب قرار گرفته و دمای خروجی به دمای مطلوب رسیده باشد،فن خاموش می شود.

مد اضطراری: در صورت عملکرد سیستم اعلام حریق،کنترل هواساز بر اساس کنترل دود صورت می گیرد. بدین ترتیب که توسط شبکه، در صورت انجام عمل Exhaust  مقدار لازم جهت خاموش کردن هواساز و در صورت انجام عمل Pressurize   مقدار لازم جهت روشن کردن هواساز به کنترلر فرستاده می شود.

کنترل هوشمند دما و رطوبت داخل واحد ها

کنترل هوشمند دما و رطوبت داخل واحد ها به طرق متفاوتی اجرا می شود. در ساختمان های هوشمند سرمایش و گرمایش بیشتر با فن کوئل ها، داکت اسپلیت، اسپلیت، گرمایش از کف، شوفاژ رادیاتور، کولر آبی و … کنترل می شود. در کشور ما با توجه به ناحیه آب و هوایی در استانها متفاوت می باشد.

• کنترل هوشمند فن کویل (چیلر و فن کویل)
• کنترل هوشمند داکت اسپلیت
• کنترل هوشمند اسپلیت
• کنترل هوشمند VRF (وی ار اف)
• کولر آبی هوشمند
• کنترل هوشمند کولر آبی با کلید هوشمند
• شوفاژ و رادیاتور هوشمند
• شیرهای برقی سلونوئیدی یا تدریجی
• رادیاتور هوشمندقرنیزی
• گرمایش از کف هوشمند

کنترل هوشمند فن کویل (چیلر و فن کویل)

استفاده از فن کویل یکی از متداولترین روش های برای کنترل سرمایش و گرمایش می باشد. می توان گفت استفاده بیشتر  از فن کوئل نسبت به سایر روشها  به علت مجزا بودن در هر فضا و کنترل مستقل و همچنین مجزا کردن فضا ها از نظر آلودگی می باشد.در این سیستم سرمایش و گرمایش در هر فضا (زون) یک یا چند دستگاه فن کویل (سقفی ،دیواری، زمینی و…) داخل واحد قرار می گیرد که آب گرم یا سرد با توجه به فصل سال از خارج واحد (موتورخانه، پکیج یا چیلر…) با لوله کشی به هر یک از دستگاه های فن کویل می رسد و با چرخش داخل کویل آن را گرم یا سرد کرده و هوای مطلوب توسط فن به داخل فضا پرتاب می شود.

این فرایند به یک سنسور دما در هر یک از فضاهای واحد نیاز دارد تا ما دمای موجود آن زون را داشته باشیم. همچنین کنترلری که کاربر توسط آن دمایی که مورد نظر یا ست پوینت (set point) خود هست را وارد نمایید و یا دور فن مورد نظر(معمولا ۳ دور) را انتخاب یا در حالت اتوماتیک قرار دهد که در این صورت فن کویل با توجه به مقدار اختلاف دمای موجود و مورد نظر دور فن را انتخاب می کند.

خوب این فرآیند در حالت سنتی توسط ترموستات فن کویل انجام می شود که با توجه به نوع فن کویل روی خود دستگاه یا روی دیوار جداگانه نصب می شود که داخل آن سنسور مذکور و عملگر( رله) مورد نظر برای فعال سازی هر یک از دور های فن کویل قرار دارد.

(چیلر و فن کویل)

در زمان هوشمند سازی پروژه ای که در سیستم سرمایش و گرمایش آن از فن کویل استفاده شده از ترموستات های هوشمند استفاده می کنیم. به این معنی که علاوه بر عملکرد ترموستات که در حالت سنتی در بالا توضیح داده شد ، به شبکه هوشمند متصل است.

این اتصال به ما امکان کنترل خاموش و روشن و دما، و دور هر یک از فن کویل را از هر جای دنیا توسط موبایل و تبلت میدهد.

یا همچنین از هر یک از تاچ پنل های داخل منزل میتوانیم فن کویل های کلیه فضا ها را کنترل نماییم. همچنین تنظیمات مختلف با انتخاب هر سناریو برای فن کویل ها اعمال شود.

در این حالت عملگرها برای فعال سازی دور های فن کویل می تواند داخل تابلو برق هوشمند قرار گیرند. دراین صورت نیاز به ماژول کنترل فن کویل در تابلو هوشمند و پیرو آن فضای مجزا در تابلو برق هوشمند و صرف هزینه خواهیم داشت. لازم به ذکر است حجم آب ورودی به کویل نیز توسط شیر برقی قابل کنترل است.

کنترل هوشمند داکت اسپلیت

غالب داکت اسپیلت های موجود در بازار در حال حاضر دارای ریموت کنترل می باشند که مانند اسپلیت کنترل می شوند. به این صورت که مانند تلویزیون و.. ریموت کنترل را مقابل دستگاه گرفته و با فشردن هر دکمه یک کد مخصوص توسط امواج مادون قرمز (IR) به گیرنده که روی دستگاه نصب هست ارسال میشود. دستگاه با توجه به دستوری که برای آن کد از قبل تعریف شده تغییرات مورد نظر را انجام میدهد.

ریموت فرستنده IR

برای کنترل داکت اسپلیت نیاز به یک ریموت فرستنده IR خواهیم داشت تا مقابل دستگاه معمولا روی سقف نصب کنیم. چرا که همانطور که می دانیم امواج IR مستقیم حرکت می کنند به همین دلیل برای ارسال دستور به سایر دستگاه ها نیز مثل تلویزیون هم می بایست ریموت کنترل را روبروی آنها قرار بدهیم.

در قدم بعدی کدهایی که در قسمت بالا توضیح داده شد را یکی یکی به فرستنده IR معرفی می کنیم. یا در اصطلاح learn می کنیم. حال داکت اسپیلت را با سایر تجهیزات سیستم هوشمند یکپارچه کردیم و بدون نیاز به ریموت کنترل دستگاه قادر خواهیم بود از هرجای دنیا یا توسط سناریو ها و… آن را کنترل نماییم. در واقع فرستنده IR نقش همان کنترل را در حالت سنتی ایفا می کند.

کنترل هوشمند اسپلیت

همانطور که میدانیم عملکرد و کاربرد اسپیلت کمی متفاوت از داکت اسپیلت می باشد اما نحوه ی کنترل آن مشابه داکت اسپیلت میباشد.

کنترل هوشمند VRF (وی ار اف)

همانطور که می دانیم عملکرد و کاربرد سیستم سرمایش و گرمایش VRF نیز مشابه داکت اسپیلت می باشد که با توجه به نوع دستگاه VRF دارای تفاوت های مختلفی می باشد.

نکته قابل توجه اینکه دستگاه های VRF موجود در بازار در حال حاضر عموما دارای ریموت کنترل می باشند که در این صورت کنترل و هوشمند سازی VRF مشابه توضیحات داکت اسپیلت خواهد بود. در غیر اینصورت با توجه به نوع عملکرد و پروتکل دستگاه VRF نیاز به مبدل (gateway) خواهیم داشت تا دستگاه را با شبکه هوشمند خود یکپارچه کنیم و دیتا ارسال و دریافت نماییم.

کولر آبی هوشمند

با نحوه ی عملکرد کولر آبی همه آشنا هستیم. ابزار کنترلی که در اختیار داریم خاموش و روشن و تغییر دور تند و کند دور موتور و خاموش و روشن نمودن پمپ آب کولر آبی است.

کنترل هوشمند کولر آبی با کلید هوشمند

یکی از راههایی که کولر آبی را هوشمند کنیم در بازار استفاده از کلید; هوشمند کولر آبی است. با استفاده از این کلید که به جای کلید سنتی کولر; نصب می شود می توانیم بصورت بی سیم از طریق ریموت کنترل و یا با استفاده از ترموستات داخل کلید; بر اساس دما یا تایمر موتور کولر را خاموش و روشن کنیم.

خوب همانطور که قرار گذاشتیم; تا این حد از کنترل هوشمندسازی نخواهیم گفت. با هوشمند کردن کولر آبی; انتظار داریم کولر نیز یکی از اعضای تجهیزات در شبکه هوشمند یکپارچه ی منزل باشد; تا با انتخاب سناریو خروج خاموش شود یا در سناریو مهمان; با دور تند کار کند و… یا بتوانیم ۲ساعت قبل از زمان بازگشت از مسافرت; در فصل تابستان کولر را از طریق اپلیکیشن گوشی موبایل روشن کنیم.

تمامی امکانات یاد شده برای هوشمندسازی کولر آبی; در تجهیزات خانه هوشمند کوباکو قابل پیاده سازی است. همچنین; در صورت استفاده از هر یک از تاچ پنل های کوباکو; دیگر نیازی به تهیه کلید جداگانه برای کنترل کولر آبی نخواهیم داشت.

شوفاژ و رادیاتور هوشمند

همانطور که می دانیم در این سیستم گرمایشی; یک منبع گرمایشی مثل پکیج یا موتورخانه آب گرم را به داخل منزل رسانده و با چرخش در رادیاتورها; در هر یک از فضا های خانه بصورت همرفتی فضای مورد نظر گرم می شود.

شیرهای برقی سلونوئیدی یا تدریجی

برای کنترل این سیستم گرمایشی طبیعتا می بایست از شیرهای برقی استفاده کنیم. این شیرهای برقی; می تواند در قسمت کلتورها نصب شوند و درحالت دیگر شیر های ترموستات برقی; که روی هر یک از رادیاتور ها نصب می شوند. درحالت دوم می توانیم هر یک از رادیاتور ها را; جداگانه کنترل کنیم اما صدای قطع و وصل عمگلر شیر برقی سلونوئیدی; به ویژه در اتاق خواب آزار دهنده خواهد بود. با استفاده از شیر برقی تدریجی این مسئله مرتفع خواهد شد; که البته هزینه نسبتا بالاتری خواهد داشت.

در خانه هوشمند هر یک از شیر های برقی یک کانال خروجی از ماژول IO (ماژول ورودی / خروجی); را به خود اختصاص داده; و از روی تاچ پنل ها و اپلیکیشن موبایل یا حتی پیامک از هر جای دنیا; یا بر اساس دمای محیط ، سناریوی انتخابی و… شیرهای برقی را در ایده آل ترین حالت ممکن کنترل کرد.

رادیاتور هوشمند قرنیزی

عملکرد رادیاتور های قرنیزی مشابه با شوفاژ رادیاتور های معمول هست; با این تفاوت که به جای پنل های رادیاتور در هر فضا; از فضای پشت قرنیز برای عبور لوله آب گرم استفاده شده است. بنابراین کنترل رادیاتور قرنیزی هوشمند نیز; مشابه حالت شوفاژ و رادیاتور هوشمند خواهد بود; و توسط شیر برقی که سر راه هر فضا قرار می گیرد کنترل خواهد شد.

گرمایش از کف هوشمند

نوع عملکرد و هوشمند سازی سیستم گرمایش از کف نیز; مشابه رادیاتور هوشمند قرنیزی می باشد. در سیستم هوشمند می توان; با اتصال سیستم گرمایش از کف; کنترل گرمایش از کف را بر روی کلید های هوشمند; تاچ پنل یا تلفن همراه و.. در دست گرفتو دمای مطلوب هر فضا (زون)را هم; از فضای مورد نظر یا از راه دور کنترل کرد.