پروژه  سیستم های هوشمند در تاسیسات حرارتی ساختمان  رشته های مکانیک و تاسیسات بصورت ورد در صفحه 111

چکیده. 1

مقدمه. 2

تاملی بر صنعتی سازی ساختمان.. 11

مفاهیم اولیه. 13

تعریف ساختمان هوشمند.. 13

صفحه کنترل مرکزی.. 15

کنترل با استفاده از امواج رادیویی.. 15

کنترل از راه دور. 15

سناریو. 16

اتوماسیون.. 16

سیستم مدیریت هوشمند ساختمان یا Building Management System چیست؟. 16

اجزاء سیستم مدیریت هوشمند ساختمان.. 18

حسگرها (Sensors). 18

کنترلر ها (Controllers). 18

عملگرها (Actuators). 19

برخی از اهداف سیستم مدیریت و کنترل هوشمند ساختمان.. 20

یک ساختمان هوشمند چگونه مقرون به صرفه عمل می کند.. 21

مزایای یک ساختمان هوشمند.. 22

از جمله دیگر  مزایای سیستم هوشمند.. 23

چگونه مالکین و استفاده کنندگان از ساختمان در هزینه ها صرفه جویى مى کنند؟. 24

جایگاه حال وآینده ساختمانهاى هوشمند.. 26

برخی سیستمها و تجهیزات الکتریکی و مکانیکی کنترل شونده. 27

انواع سیستمهای سیستم مدیریت ساختمان.. 29

سیستمهای طراحی شده بر اساس پی ال سی.. 29

سیستمهای متمرکز با مدولهای اختصاصی مانند  دبلیو آی تی.. 30

سیستمهای متمرکز بر روی رایانه ها 30

سیستمهای دارای کنترل گسترده. 30

مشخصات عمومی سیستم اتوماسیون ساختمان.. 31

کنترل محلی.. 31

کنترل ایستگاهی.. 31

کنترل مرکزی.. 31

عملکرد ساختمان هوشمند.. 35

مفاهیم اولیه کنترل کننده ها 37

سیستم کنترل حلقه باز (Open Loop). 37

سیستم کنترل حلقه بسته (Closed Loop). 37

نقطه تنظیم (Set Point). 37

تقسیم بندی کنترل کننده ها براساس جایگاه درسیستم.. 37

انواع کنترل کننده ها 38

منطق کنترل.. 38

چه وسایل و تجهیزاتی قابل کنترل هستند؟. 39

روشنایی.. 39

سیستم ایمنی.. 39

در، پنجره، پرده، کرکره و سایه بان.. 39

سیستمهای گرمایشی سرمایشی و تهویه مطبوع.. 39

سیستم صوتی ، تصویری.. 40

آیفون تصویری.. 40

سیستم آبیاری خودکار. 40

کنترل تاسیسات استخر، سونا و جکوزی.. 40

وسایل الکتریکی ساختمان.. 40

اجزاء کنترل.. 41

1-متغییر کنترل شونده. 41

2-سنسور. 41

3-کنترلر. 41

4-دستگاه تحت کنترل.. 41

5-عامل کنترل شونده. 42

اتوماسیون صنعتی.. 42

برخی از مزایای اتوماسیون صنعتی از این قبیل اند.. 43

مونیتورینگ….. 43

سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه. 45

مستقل بودن عملکرد سیستم از مساحت زیربنای ساختمان.. 48

پیک زدایی مصرف سوخت در اوج سرما 49

کنترل مستقیم و از مبداء تجهیزات حرارتی ساختمان.. 49

بهینه سازی مضاعف مصرف سوخت در ساعتهای تعطیلی ساختمانهای غیرمسکونی.. 50

صرفه جویی هوشمنـد در پیش راه انـدازی و تسـریع در خـاموشی (یا دمـای آماده باش) موتورخانه ساختمانهای غیرمسکونی   51

دوره موثر صرفه جویی و بهینه سازی مصرف سوخت (12 ماه سال). 51

زمان مناسب نصب و بهره برداری از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه. 51

تثبیت محدوده آسایش حرارتی در ساختمان.. 52

سیستم کنترل هوشمند موتورخانه. 52

معرفی پروتکل باز در هوشمند سازی بنا 54

مزایای کلی استفاده از BMS.. 55

حذف مصارف ناخواسته. 55

کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری.. 55

حذف خطاهای اپراتوری.. 55

مدیریت ساختمان هنگام بروز حوادث… 55

مزایای استفاده از BMSبرای مالکان ساختمان.. 56

مزایای استفاده از BMS برای مدیران تاسیسات… 56

مزایای استفاده از BMS برای ساکنان.. 56

BMS در ایران.. 58

معماری هوشمند ساختمان.. 58

1- ورودیها (inputs ). 61

1-1-حسگرها 61

1-2-بایگانی اطلاعات و رجوع مجدد. 63

1-3-برنامه ریزی دستی.. 63

1-4-اینترنت… 63

2-نرم افزار پردازش و تحلیل اطلاعات… 63

3 ـ خروجی‌ها (output). 63

3-1-معماری پاسخگو. 64

3-2-معماری حرکتی.. 65

3-2-1-مکانیزم کنترلی در معماری حرکتی.. 65

انواع دیگر کنترل.. 66

1ـ کنترل مستقیم.. 66

2ـ کنترل ورودی.. 66

3ـ کنترل توسط ورودیهای متعدد. 66

4ـ کنترل توسط حسگرهای متعدد که همه جا را پوشش می‌دهند.. 66

5 ـ کنترل هوشمند با ورودیهای متعدد. 66

5 ـ2ـ 2 حسگرها در معماری حرکتی.. 67

6 ـ ملاحظات زمانی.. 67

7 ـ ویژگی تجربه آموزی یا توانایی یادگیری.. 67

8 ـ نمونه‌هایی از معماری حرکتی.. 68

8 ـ1 ساختمان دوار. 68

8 ـ2 گنبدی شکل‌های متحول شده. 68

8 ـ3 ساختمان تار. 69

نتیجه. 69

مزایای کنترل ازطریق استفاده ازBMS.. 71

حذف مصارف ناخواسته. 71

کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری.. 72

پایش دائمی کلیه اجزاء ساختمان.. 72

حذف خطاهای اپراتوری.. 72

اعلام وضعیت اجزاء جهت جلوگیری از خرابی و وقفه در کار اجزاء ساختمان.. 72

مدیریت ساختمان در هنگام بروز حوادث… 72

ثبت دقیق میزان بهره برداری از قسمتهای مختلف ساختمان.. 72

گزارش گیری آماری دقیق از عملکرد اجزاء مختلف ساختمان.. 72

تعریف سطوح مختلف دسترسی برای اپراتورها 73

اولویت بندی هوشمندانه مصارف در هنگام اضطرار. 73

اعلام آلارم های هشداردهنده برای بازبینی های دوره ای تجهیزات… 73

پایش کیفیت هوا وتنظیم پارامترهای مهم از قبیل میزان منواکسیدکربن ،گازهای قابل اشتعال ودود. 73

اجزای اصلی یک سیستم BMS.. 73

1- سیستم امنیتی و حفاظتی.. 73

1- 1- سیستم حفاظت خارجی.. 73

1- 2- سیستم حفاظت داخلی.. 74

2- سیستم صوتی.. 74

3- سیستم کنترل HVAC.. 75

4- سیستم آتش نشانی.. 76

5- مدیریت سیستم انرژی الکتریکی.. 76

گرمایش مرکزی.. 77

گرمایش موضعی – بخاری ها 77

گرمایش آب… 78

نکات کاربردی در مصرف آب گرم. 78

کنترل تردد در جهت صرفه جویی انرژی.. 79

مزایای بهره گیری از BMS.. 80

اجزاء و مشخصات راه حلهای BMS.. 81

استراتژی های مناسب سیستم BMS در کاهش مصرف انرژی.. 81

انواع سیستمهای کنترل.. 81

استانداردها و پروتکلهای ارتباطی.. 83

واسط کاربر وب (WEB Interface Browser). 83

معماری سیستم BMS.. 84

وظایف BMS در ساختمان.. 85

سیستم EIB برکر. 86

KNX/EIB چیست؟. 86

کنترل هوشمند خانه و ساختمان یعنی.. 87

توانائیهای تکنولوژی اطلاعات… 90

جایگاه حال و آینده ساختمانهای هوشمند.. 90

یکپارچه سازی کنترل مجموعه. 91

تهویه مطبوع.. 91

مزایای سیستم مرکزی.. 93

کنترل در سیستمهای تهویه مطبوع.. 94

کنترل مرکزی.. 94

کنترل اتاقی.. 95

نقاط کنترلی یک هواساز عبارتند از. 96

سیستم روشنایی و کنترل هوشمند آن.. 97

مزایای کنترل سیستم روشنایی.. 98

پروتکل X10.. 101

پروتکل EIB… 103

ویژگیهای سیستم پایه. 104

امکانات ویژه حفاظتی.. 104

Building Automation.. 105

بویلرها و منابع کویلی.. 105

پمپها 105

هوا سازها 108

چیلرها 109

فن کوئل ها 109

فن های تخلیه هوا 109

ROOM AUTOMATION… 109

سیستم کنترل روشنایی.. 109

سیستم کنترل پرده ها و شیدرها 110

سیستم کنترل تهویه مطبوع.. 110

منابع. 111

انواع دیگر کنترل 1ـ کنترل مستقیم

در این نوع از کنترل، حرکت و کنترل از یک منبع مستقیم است. این منبع مستقیم و بی واسطه شامل همه خروجی های انرژی نظیر موتورهای الکتریکی و نیروی انسانی می‌شود. حرکت بدون واسطه نورگیر سقفی و هم چنین حرکت دادن پارتیشن‌های متحرک از نمونه‌های این نوع کنترل است.

2ـ کنترل ورودی

در این نوع از کنترل، تجهیزات دریافت اطلاعات ، موردنیازاست. حرکت در این نوع از کنترل ، نتیجه بازخورد اطلاعاتی است که ورودیها دریافت می‌کنند. حسگرها و سیستم‌های برنامه ریزی شده، نمونه‌هایی از این تجهیزات هستند. برای مثال، حسگرها می‌توانند با اتخاذ تصمیمات مستقیمی که خود می‌گیرند در سیستم تغییراتی ایجاد کنند.

3ـ کنترل توسط ورودیهای متعدد

کنترل و حرکت در این قسم خاص توسط ورودیهای متعدد انجام می‌شود. حسگرهای متعدد نمونه‌هایی از این ورودیها هستند که اطلاعات را از منابع مختلف دریافت کرده، تا بهترین تصمیمات در رابطه با آنها اتخاذ شود.

4ـ کنترل توسط حسگرهای متعدد که همه جا را پوشش می‌دهند

در این قسم از کنترل حسگرهای خودکار و تحریک کننده بسیاری مورد نیاز است . حرکت در این نوع از کنترل نتیجه ورودیهای تحلیل شده‌ای است که حسگرها با تحریک کردن سیستم از خود بروز می‌دهند تا پاسخی مناسب را صادر کرده باشند (output) در این قسم از کنترل کل نمای ساختمان می‌تواند متحرک باشد. و هم چنین نمای بنا می‌تواند به شکل منحنی باشد.

5 ـ کنترل هوشمند با ورودیهای متعدد

در این قسم از کنترل، سیستم توانایی یادگیری خود را در مکانیزم کنترل، به صورت یکپارچه در می‌آورد. در این نوع از کنترل سیستم از تجربه‌ها استفاده می‌کند تا به بهترین راه حل دست پیدا کند.

ملاحظات زمانی یک فاکتور بسیار ضروری است که باید در آغاز کار کنترل مستقیم، لحاظ شود. با توجه به تکنولوژی پیشرفته و کنترل کامپیوتری و توانایی ساخت اجزائ متحرک با کیفیت بالا، راه حل‌های معماری حرکتی و هوشمند ، عملی و تأثیرگذار خواهند بود.

5 ـ2ـ 2 حسگرها در معماری حرکتی

حرکت در این نوع از معماری می‌تواند به سادگی باز کردن یک در یا پنجره یا به پیچیدگی حرکت دادن یک سازه باشد. پاسخهای حرکتی یکی از تصمیمات عملی در میان پاسخهای BCS است. برای مثال ممکن است سیستم به منظور تازه شدن هوای یک اتاق تصمیم به پالایش هوای اتاق و یا روشن کردن تهویه مطبوع بگیرد، اما سیستم باید این اختیار را نیز داشته باشد که بتواند در زمانهای مناسب برای دستیابی به هدف تازه شدن هوای اتاق ، پنجره‌ها را نیز بگشاید. ساختمانی منحنی شکل می‌توانند از حسگرها و تحریک کننده‌ها استفاده کند تا با ایجاد حرکت به کنشهای مورد نظر دست پیدا کنند. سازه‌ هایپرسرفیس(hyper surface)، ساخته “داکوی” نمونه‌ای بسیار خوب برای معماری منحنی شکل حرکتی و هم چنین آن نوع از معماری است که از درون کنترل می‌شود. در این سازه دیوار فلزی تراش خورده با تاثیر از محیط اطراف تغییر شکل یافته و شکلش عوض می‌شود. این دیوار نسبت به حرکت، صدا و نور در زمانهای معین، واکنش نشان می دهد. همچنین یک بنا می‌تواند با استفاده از حسگرها از شرایط و مشکلات احتمالی موجود مطلع شود. نیاز به مقاومت بیشتر در برابر وزش باد با افزایش کشش درونی از طریق حسگرهای تحریک کننده، پاسخ داده می شود. برای نمونه، در حال حاضر، دانسته‌ها و مفروضات فیزیکی و شیمیایی درباره بتون توسط حسگرها میکروالکترومکانیکی بدست می‌آید. این حسگرها در بتون جاسازی می شوند تا بتوانند مقدار Ph ، رطوبت، دما و غلظت یونهای کلورید ، سدیم و پتاسیم را اندازه گیری کنند. بعضی از کمپانی‌های الکترونیکی نیز، مانند کمپانی زیمنس از این حسگرها برای کنترل سیستم هایشان بهره می‌گیرند.