هوشمند سازی موتور خانه به فرآیندی گفته میشود که در آن با کنترل پمپها، مشعلها و شیربرقیها، بهینه سازی انرژی مصرفی امکان پذیر میگردد. هوشمند سازی موتور خانه از اقدامات بسیار مهمی است که در راستای کاهش هزینههای مصرف انرژی و بهبود سطح آسایش و آرامش ساکنین خانه مورد توجه قرار گرفته است. این سیستمها شامل مجموعه ای از سنسورها و تجهیزات الکتریکی و مکانیکی میشود که کنترل و مدیریت چیلر و بویلر و سیستمهای حرارتی را به طور یکپارچه و از راه دور فراهم مینمایند. در ادامه این مقاله از سایت خانه ناب، به بررسی قیمت هوشمند سازی موتور خانه، امکانات، مزایا و نحوه نصب و راه اندازی آن صحبت خواهیم کرد؛ پس تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
موتور خانه هوشمند
موتور خانه هوشمند به دلیل افزایش راندمان تجهیزات سیستم گرمایش مرکزی، در سالهای گذشته در ساختمانهای مسکونی و اداری مورد توجه قرار گرفته است. زیرا کنترل تاسیسات سرمایشی و گرمایشی که سهم بسیار زیادی از مصرف انرژی در ساختمانها را به خود اختصاص داده اند، در نتیجه موتور خانه هوشمند بسیار حائز اهمیت بوده و منجر به کاهش هزینهها میشود. علاوه بر آن قیمت سیستم کنترل هوشمند موتور خانه ساختمانهای قدیمی نسبت به هزینههای گزاف تغییر سیستم گرمایشی ساختمان بسیار مقرون به صرفه است.
در بسیاری از موارد ساکنین ساختمانها از عملکرد یکنواخت و غیر قابل تغییر موتور خانهها شاکی بوده و به دنبال راه حلی کارآمد جهت هوشمند سازی آن هستند. هوشمند سازی موتور خانه و سیستمهای ساختمانی منجر به افزایش مقدار آسایش و آرامش ساکنین ساختمان و همچنین افزایش راندمان تجهیزات میشود. جهت کنترل موتور خانه هوشمند از سنسورها و عملگرهایی که در فضا نصب شده اند، استفاده کرده و با گرفتن اطلاعات لازم از سنسورها، مصرف انرژی را کنترل مینماید. تعداد، نوع عملگرها و سنسورها متناسب با تعداد بویلرها، لولهها و پمپها مشخص میشود.
هوشمند سازی موتور خانه چیست؟
هوشمند سازی موتور خانه به وسیله سامانه ای صورت میگیرد که با استفاده از آن تجهیزات و ادوات درون موتور خانه از جمله پمپها، مشعل و …، متناسب با نیاز حرارتی درون ساختمان به کار گرفته میشوند. شناسایی این نیاز با استفاده از سنسورهای داخل و خارج ساختمان و با توجه به شرایط محیطی به وسیله سیستم هوشمند صورت میگیرد.
هوشمند سازی موتور خانه موجب میشود تا علاوه بر کاهش مصرف سوخت، مقدار استهلاک تجهیزات کاهش یافته و آسایش حرارتی درون ساختمان در حد استاندارد تنظیم شود. امروزه میزان درجه حرارت آب گرم چرخشی در رادیاتورها (فن کویلها)، آب گرم مصرفی (بهداشتی)، پمپهای سیرکولاسیون (گردش آب)، تنظیمات مربوط به درجه حرارت ترموستات دیگ، فشار چیلرهای تراکمی، دمای استخر دمای چیلر، ، سطح آب برج خنک کننده و …، تماماً به طور دستی صورت میگیرد که در بیشتر مواقع بر روی یک عدد ثابت قرار گرفته است.
نوسانات دمای هوای فضای خارج ساختمان در طول روز و یا در یک فصل و همچنین اتفاقات پیش بینی نشده (از جمله کاهش ناگهانی سطح آب برج خنک کننده) نمیتواند آلارم و یا تغییری را در عملکرد سیستم به وجود آورد و تا سیستم به علت مشکل متوقف و یا احتمالا آسیبی نبیند، هیچ فردی متوجه مشکل نخواهد شد. از سوی دیگر تغییرات دمایی در خارج از ساختمان، تغییری بر روی تنظیمات داخلی سیستمها نمیگذارد که بدون هوشمند کردن موتور خانه منجر به کاهش یا افزایش بار حرارتی ساختمان شده که نتیجه آن انحراف دمای درون ساختمان از محدوده متعارف (استاندارد) و مصرف بیهوده انرژی و سوخت خواهد بود.
سیستم کنترل هوشمند موتور خانه
سیستم کنترل هوشمند موتور خانه مجموعه ای است که از تعدادی سنسور تشکیل شده و همچنین رله و یک پردازشگر هوشمند مرکزی جهت ثبت و کنترل کارکرد تجهیزات درون موتور خانه که طبق تخمین بار حرارتی لحظه ای مورد نیاز محیطهای داخلی ساختمان، کار میکند.
تشخیص و تخمین بار حرارتی مورد نیاز محیطهای ساختمان در هر لحظه، از طریق ادغام اطلاعات آب و هوایی جمع آوری شده به وسیله سنسورهایی که در محیطهای خارجی و داخلی ساختمان نصب شده اند، صورت میگیرد. پس از آن پردازش این اطلاعات به وسیله پردازشگر هوشمند مرکزی موتور خانه هوشمند انجام میپذیرد. بعد از تشخیص نیاز بار حرارتی لحظه ای ساختمان، رلهها و سنسورهای سیستم کنترل هوشمند موتور خانه که روی تجهیزات موجود در موتور خانه هوشمند ساختمان نصب شده اند، کارکرد سایر تجهیزات را کنترل و مدیریت مینمایند.
سیستم کنترل هوشمند موتور خانه مجهز به یک پنل برای برنامه ریزی زمانی کنترل اتوماتیک سامانه گرمایشی، مدیریت مصرف انرژی، انجام عملیات نگهداری و سرویس و … است. به عبارتی دیگر ریز پردازنده سیستم کنترل هوشمند موتور خانه با بهره گیری از دادههای دریافتی از سنسورهای دما، تنظیمات شرایط مورد درخواست کاربر و برنامه زمانی تعریف شده به وسیله کاربر، نسبت به کنترل هوشمند سامانه گرمایشی اقدام نموده تا در زمان فراهم ساختن بهترین شرایط محیطی در راستای آسایش و آرامش کاربر، مقدار مصرف انرژی را نیز به حداقل برساند.
سیستم کنترل هوشمند موتور خانه و ترموستات
در ساختمانهای فاقد سیستم کنترل هوشمند موتور خانه، سیستم ترموستات دستی به علت سختی واکنش لحظه ای در برابر تغییرات آب و هوای خارج ساختمان و دمای هوای درون ساختمان در ساعات متعدد شبانه روز، امکان کنترل بهینه تجهیزات مصرف کننده انرژی در سیستم حرارت مرکزی ساختمان را ندارد و گاها با ایجاد گرمای بیشتر از حد مورد نیاز محیطهای ساختمان، منجر به هدر رفت انرژی میشود.
همچنین هنگامی که دمای هوای بیرون به صورت غیر منتظره ای سرد میشود، ممکن است سیستم حرارت مرکزی نتواند بار گرمایی مورد نیاز را به طور کامل تامین نماید که همین امر منجر به نارضایتی ساکنین ساختمان میشود. به همین ترتیب در سیستم کنترل هوشمند موتور خانه، ترموستاتهای الکترومکانیکال قدیمی و متداول حذف شده و جای خود را به رلههای قدرتی خواهند داد که تحت کنترل ریز پردازنده و بر اساس برنامه ریزی انجام شده و با توجه به دادههای دریافتی از سنسورهای دمای دیجیتال، کار میکنند. در حالت کلی علل عمده اتلاف انرژی در موتور خانه معمولی شامل موارد زیر میشود:
- عدم تناسب ظرفیت حرارتی دیگ با مشعل
- عدم تنظیم صحیح ترموستات
- عدم انطباق ظرفیت حرارتی موتور خانه با بار حرارتی ساختمان
- عدم کنترل عملکرد تجهیزات
در نتیجه سیستم کنترل هوشمند موتور خانه با بر طرف سازی این مشکلات و ایجاد هماهنگی میان تاسیسات، میتواند جایگزین قیمت مناسبی جهت سیستم ترموستات دستی در هوشمند سازی موتور خانه ساختمانهای اداری و مسکونی باشد.
نصب و راه اندازی سیستم هوشمند موتور خانه
فرآیند نصب سیستم هوشمند موتور خانه به دو قسمت اصلی تقسیم بندی میشود:
1. نصب دستگاه مرکزی
در این مرحله، دستگاه مرکزی به مدار برق تجهیزات موتور خانه شما وصل میشود. این تجهیزات شامل موارد زیر میشود:
- مشعلها
- پمپهای سیرکولاسیون آب بهداشتی
- پمپهای سیرکولاسیون رادیاتورها یا فن کوئلها
خروجیهای دستگاه مرکزی به طور سری در مدار برق تجهیزات قرار میگیرند که از وظایف آن میتوان به ارسال دستور قطع و وصل به کنتاکتور یا رله مشعلها و پمپها اشاره کرد. جهت پیشگیری از تداخل در کارکرد دستگاه، ترموستاتهای مکانیکی تجهیزات بر روی عدد ۸۵ درجه تنظیم شده و به عنوان یک مکانیزم ایمنی یا پشتیبان در مدار باقی میمانند تا در مواقع مهم و اضطراری استفاده شوند.
2. نصب حسگرها (سنسورها)
در این قسمت، تعداد ۴ حسگر دمای دیجیتال به وسیله یک رشته سیم به دستگاه مرکزی وصل شده و به حالت زیر نصب میشوند:
بر روی جدار لولهها و زیر عایقها | وظیفه این سنسورها اندازه گیری دقیق دمای تجهیزات است. |
سنسور دمای فضای خارج ساختمان | این حسگر در حالتهایی که امکان کابل کشی میان دستگاه مرکزی و ضلع شمالی بیرون ساختمان وجود ندارد به حالت بی سیم از طریق ماژول گیرنده و فرستنده بی سیم به دستگاه متصل شده و احتیاجی به تخریب دیوارها یا کابل کشی اضافی ندارد. |
در حالت کلی در سیستم کنترل هوشمند موتور خانه جهت دریافت دادههای دمایی به طور معمول از 4 سنسور دمایی که شامل یک سنسور در ضلع شمالی ساختمان برای اندازه گیری دمای فضای خارج ساختمان، دو سنسور روی لوله خروجی و ورودی دیگ آب و یک سنسور روی لوله رفت آب مصرفی مورد استفاده قرار میگیرد. این چهار سنسور به سیستم پردازشگر مرکزی سیستم موتور خانه هوشمند ساختمان وصل شده و دادههای دمایی دریافت شده را به صورت لحظه ای ارسال میکنند.
نحوه عملکرد سیستم کنترل هوشمند موتور خانه
اصول بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی با استفاده از سیستمهای کنترل هوشمند موتور خانه مبتنی بر کنترل گرمایش از مبداء و محل ساخت انرژی حرارتی (موتور خانه) است. این سیستم با دریافت دادهها از سنسورهای حرارتی که در مکانهای از قبیل ضلع شمالی ساختمان جهت اندازه گیری دمای سایه (حداقل دمای محیط خارج ساختمان)، خروجی منبع آب گرم مصرفی و سنسورهای داخل ساختمان نصب میگردند، لحظه به لحظه دادههای حرارتی موقعیتهای فوق را اندازه گیری و با شناسایی نیاز حرارتی ساختمان، تا برقراری شرایط مناسب در زمستان یا تابستان، تجهیزات حرارتی موتور خانه از جمله مشعلها و پمپهای آب گرم چرخشی را راهبری میکند. به همین صورت مصارف گرمایشی (آب گرم مصرفی و گرمایش ساختمان) نیز متناسب با نوع کاربری ساختمان مسکونی یا غیرمسکونی (اداری، آموزشی، عمومی و تجاری) کنترل و تامین میشود. صرفه جویی مصرف انرژی حاصل از کارکرد سیستم، به دو دسته تقسیم بندی میشوند:
- کنترل مصارف گرمایشی در زمان استفاده از ساختمان مسکونی و غیرمسکونی
- خاموشی یا آماده باش موتور خانه بعد از ساعت کاری ساختمانهای غیرمسکونی (در ساختمانهای اداری، عمومی، آموزشی و تجاری)
هوشمند سازی موتور خانه شامل چه امکاناتی میشود؟
امکانات سیستم هوسمند موتور خانه شامل موارد زیر میشود:
امکان یکپارچه سازی کل ساختمان اعم از هوشمند سازی واحدها، موتور خانه، مشاعات، استخر و … تحت پروتکل KNX |
امکان مشاهده و اعمال تغییرات به صورت محلی و به صورت کنترل از راه دور (Web-based user interface) |
قابلیت کنترل هوشمند آب سرد و گرم چرخشی و آب گرم مصرفی و … |
امکان کنترل چند بویلر و چیلر به صورت همزمان |
قابلیت استفاده از چند پمپ و تغییر خودکار میان پمپها |
قابلیت تطبیق سیستم با دمای محیط و اعمال منحنی حرارتی به سیستم |
امکان برنامه ریزی روزانه، ماهانه و حتی سالانه |
امکان تغییر حالت از خودکار به حالت دستی |
تغییر خودکار مدار گرمایش از زمستان به تابستان و همچنین بر عکس آن |
با توجه به دمای محیط و مدهای متفاوت از جمله Comfort، Standby، Economy و Building Protection و خواندن دمای واقعی اتاقها و واحدها و اعمال آن در کنترل مرکزی، سه مرحله صرفه جویی در کنترل بویلر و آب گرم مصرفی و آب گرم چرخشی امکان پذیر است. |
امکان کنترل آب گرم و سرد ورودی هر واحد و بسته شدن خودکار در زمان عدم درخواست |
قابلیت ذخیره دادهها تا ۳ سال |
مزایای هوشمند سازی موتور خانه
از مزایای هوشمند سازی موتور خانه میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- کنترل گرمایش از مبداء و محل تولید گرما
- کاهش هزینهها و صرفه جویی در مصرف سوخت با قیمت مناسب هوشمند سازی موتور خانه
- لحاظ شرایط اقلیمی منطقه
- کاهش آلایندههای زیست محیطی
- کاهش استهلاک و افزایش راندمان و ضریب ایمنی تاسیسات حرارتی در موتور خانه هوشمند
- کنترل گرمایش و دمای آب گرم مصرفی به طور لحظه ای
- امکان نمایش مقدار مصرف روزانه
- پیشگیری از یخ زدگی دیگ و لولهها: این ویژگی جهت موتور خانه ساختمانهای اداری اهمیت بسیار زیادی دارد، زیرا از یخ زدگی آب درون لولهها در ساعاتی که گردش آب و پمپ سیرکولاسیون خاموش است، پیشگیری میکند.
- نصب راحت و بدون نیاز به تخریب موتور خانه: جهت هوشمند سازی موتور خانه اصلا احتیاجی به تخریب موتور خانه یا تعویض تجهیزات آن نبوده؛ زیرا تنها سیستم کنترل هوشمند موتور خانه با قیمت مقرون به صرفه به آنها اضافه میشود. در نتیجه هزینه بسیار زیادی جهت هوشمند سازی آن به ساکنین ساختمان تحمیل نمیشود.
- امکان کنترل هوشمند تاسیسات موتور خانه از راه دور: مدیر ساختمان میتواند از کیلومترها دورتر و با استفاده از تلفن همراه هوشمند و یا کامپیوتر شخصی خود وضعیت موتور خانه را به طور هوشمند کنترل و مدیریت کند.
قیمت سیستم کنترل هوشمند موتور خانه
در سالهای گذشته با توجه به افزایش قیمت حاملهای انرژی، افزایش آلودگی هوا در اثر گازهای گلخانه ای و همچنین سایر آسیبهای جبران ناپذیر زیست محیطی، تلاش بسیار زیادی در جهت کاهش مصرف و استفاده هر چه بهینه تر از سوخت، شده است. در نتیجه کنترل سیستم هوشمند موتور خانه ساختمان یکی از راه حلهای نسبتا ارزان قیمت و به علاوه پر بازده با کاربری ساده است که میتواند منجر به کاهش مصرف سوخت و همچنین افزایش راندمان تاسیسات شود. علاوه بر آن استاندارد نبودن لوله کشیها و قدیمی بودن تجهیزات موتور خانه ساختمانها، هزینه بسیار زیادی را جهت تغییر سیستم گرمایشی به ساکنین ساختمان تحمیل میکند.
موتور خانه هوشمند راه حلی است که در عین سازگاری با استانداردهای اداره گاز، احتیاجات ساکنین ساختمان را در حداقل قیمت با کنترل هوشمند و بهینه سازی مصرف برآورده میسازد. اگر چه ممکن است قیمت هوشمند سازی موتور خانه در مقایسه با استفاده از سیستم گرمایش مرکزی غیر هوشمند در ساختمانهای اداری، مسکونی یا تجاری در ابتدا بیشتر باشد، ولی این امر یک سرمایه گذاری به شمار میآید. به صورتی که کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری و کاهش مصرف سوخت موتور خانه میتواند منجر به مقرون به صرفه بودن قیمت هوشمند سازی موتور خانه شود.
جان کلام
هوشمند سازی موتور خانه قابل نصب در ساختمانهای قدیمی و جدید است، به این صورت که بعد از نصب سنسورهای متعدد و کنترلهای متفاوت در موتور خانه سیستم به طور هوشمند عمل نموده و همچنین میتوان مدهای متعددی را برای سیستم طراحی کرد که در هر فصل چگونه عمل کرده و قابلیت عیب یابی هوشمند و همچنین کنترل از راه دور را نیز فراهم میکند.
در این مقاله از سایت خانه ناب در رابطه با قسمت هوشمند سازی موتور خانه، مزایا، امکانات و … صحبت کردیم. چنانچه در این زمینه و یا در مورد خدمات هوشمند سازی خانه ناب سوالی دارید میتوانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید. همچنین جهت خرید تجهیزات خانه هوشمند به سایت ما مراجعه نمایید.