موتورخانه های هوشمند

آشنایی با نحوه عملکرد سیستمهای کنترل هوشمند موتورخانه 

در میان مولفه های مصرف انرژی ، بخش ساختمان امروزه صرفه جویی در مصرف سوخت و انرژی نه تنها ضروری می باشد، بلکه به صورت دغدغه ای ملی نیز در آمده است. بخش ساختمان کشور با مصرف 40% انرژی کل کشور یکی از بخش های بسیار مهم برای صرفه جویی می باشد، بخش عمده ای از گاز در موتورخانه ها مصرف می شود. 
یکی از روشهای مؤثر و کارآمد، استفاده از سیستمهای کنترل هوشمند موتورخانه می باشد که تا حدود 50% در کاهش مصرف سوخت مؤثر است هم اکنون در بسیاری از کشورهای جهان از این روش استفاده می گردد و در کشور ایران نیز با نصب نزدیک به 15000 دستگاه زمینه های اجرای گسترده آن در ساختمانهای اداری و مسکونی فراهم شده است 
در حال حاضر میزان درجه حرارت آب گرم چرخشی و آب گرم مصرفی در موتورخانه ها بصورت دستی و تمام تنظیم درجه حرارت ترموستات دیگ و یا پمپهای سیرکولاسیون انجام می گردد و معمولاً برای تمام مدت بر روی یک عدد ثابت قرار دارد. تغییرات دمای هوا درطول روز موجب افزایش یا کاهش دمای داخل ساختمان شده که نتیجه آن انحراف دمای داخل ساختمان از محدوده آسایش و مصرف بیهوده سوخت و انرژی می باشد. همچنین در بسیاری از ساختمانهای غیرمسکونی با کاربری اداری- عمومی- آموزشی- تجاری که از فضای ساختمان بصورت غیرپیوسته و تنها در بخشی از ساعات روز استفاده میگردد و نیازی به کارکرد موتورخانه پس از اتمام ساعت کاری وجود ندارد ، روش فعلی تنظیم دستی ترموستات دیگها و پمپها، قابلیت اعمال خاموشی و یا کنترل تجهیزات در وضعیت آماده باش را ندارند. بنابراین با توجه به عدم کارآیی دقیق و محدودیتهای کنترلی ترموستاتهای دستی، ضرورت استفاده از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه به منظور : 

• راهبری و کنترل صحیح تجهیزات موتورخانه شامل مشعلها و پمپها 
• بهینه سازی و جلوگیری از مصرف بیهوده سوخت و انرژی الکتریکی 
• تثبیت محدوده آسایش حرارتی ساکنین ساختمان 
• تامین و تثبیت دمای آبگرم مصرفی در طی 12 ماه سال 
• کاهش هزینه های سرویس- نگهداری تاسیسات حرارتی 
• کاهش تولید و انتشار آلاینده های زیست محیطی و هزینه های اجتماعی مرتبط با آن 
• کاهش استهلاک تجهیزات موتورخانه و هزینه های مربوطه 
آشکار می گردد. 

اصول بهینه سازی مصرف سوخت و انرژی توسط سیستمهای کنترل هوشمند موتورخانه مبتنی بر کنترل گرمایش از مبداء و محل تولید انرژی حرارتی (موتورخانه) می باشد. این سیستم با دریافت اطلاعات از سنسورهای حرارتی که در محلهای زیر نصب می گردند : 
• ضلع شمالی ساختمان جهت اندازه گیری دمای سایه (حداقل دمای محیط خارج ساختمان) 
• کلکتور آب گرم چرخشی 
• خروجی منبع آب گرم مصرفی 
لحظه به لحظه اطلاعات حرارتی موقعیتهای فوق را اندازه گیری و با تشخیص هوشمند نیاز حرارتی ساختمان ، تا برقراری شرایط مطلوب در تابستان یا زمستان تجهیزات حرارتی موتورخانه شامل مشعلها و پمپهای آب گرم چرخشی را راهبری می نماید. بدین صورت مصارف گرمایشی (گرمایش ساختمان- آب گرم مصرفی) نیز متناسب با نوع کاربری ساختمان مسکونی یا غیرمسکونی (اداری- عمومی- آموزشی- تجاری) تامین و کنترل می شود. صرفه جویی مصرف انرژی حاصل از عملکرد سیستم ، به دو دسته تقسیم می شوند: 

• کنترل مصارف گرمایشی درزمان استفاده از ساختمان (مسکونی و غیرمسکونی) 
• خاموشی یا آماده باش موتورخانه پس از ساعت کاری ساختمان های غیرمسکونی (در ساختمانهای اداری-آموزشی-عمومی-تجاری) 
هنگام استفاده از موتورخانه در ساختمانهای مسکونی و یا غیرمسکونی و با در نظر گرفتن شرایط کارکرد زمستانی – تابستانی و برای کنترل گرمایش، مشعلها و پمپها توسط یک منحنی حرارتی کنترل می شوند. در این منحنی دمای آب گرم چرخشی در تاسیسات، تابعی از درجه حرارت محیط خارج ساختمان می باشد و به صورت لحظه ای و خودکار متناسب با تغییرات دمای خارج ساختمان کنترل می شود و باعث ایجاد دمای یکنواخت در داخل ساختمان می گردد. بدین صورت هنگام گرم شدن دمای محیط خارج ساختمان ، مشعلها و پمپها به اندازه ای کار می کنند که گرمایش در حد مورد نیاز و در محدوده آسایش حرارتی تامین شود و از تولید بیش از حد حرارت که موجب کلافگی و باز شدن پنجره ها بمنظور تعدیل دمای اتاقها می گردد جلوگیری می نماید. 
برای تامین دمای آب گرم مصرفی مطابق با شرایط مطلوب ساکنین ساختمان در طی شبانه روز که در سیستم تعریف میشود ، تجهیزات موتورخانه به اندازه ای کار می کنند که تنها دمای آب گرم مصرفی در ساعتهای مورد نظر( مثل زمان پیک مصرف آبگرم مصرفی) به حد تعریف شده و مطلوب برسد و نه بیشتر. همچنین با توجه به دمای حداکثری که در سیستم کنترل هوشمند تعریف میشود تجهیزات موتورخانه به اندازه ای کار میکنند که دمای آبگرم مصرفی در زمانهای کم مصرف از آن دما تجاوز نکرده و بیش از حد داغ نشود . 
در ساختمانهای با کاربری غیرمسکونی نظیر ادارات، مدارس، مجتمع های تجاری و … نیز بدلیل غیرپیوسته بودن ساعت بهره برداری از ساختمان، سیستم کنترل هوشمند موتورخانه توسط یک تقویم زمانی پس از ساعت کاری و تا زمان پیش راه اندازی موتورخانه در صبح روز بعد، موتورخانه را کاملاً خاموش و یا در وضعیت آماده باش (کنترل دمای آب گرم چرخشی در یک دمای ثابت و پائین) قرار می دهد. محدوده زمانی اوج مصرف گاز مقارن با غروب خورشید و کاهش دمای هوا و نیاز به افزایش فرآیند گرمایشی ساختمانها می باشد ، نکته قابل توجه دیگر، زمان پایان ساعت کاری ادارات، مجتمع های عمومی و تجاری و مدارس است که دقیقاً همزمان با ساعت اوج مصرف گاز می باشد. این مهم در کنار قابلیت سیستمهای کنترل هوشمند که توانایی خاموشی و یا اعمال دمای آماده باش مصرف موتورخانه ساختمانهای غیر مسکونی پس از پایان ساعت کاری را دارند موجب پیک زدایی مصرف سوخت در اوج سرما می گردد. 
عملکرد هر خروجی مشعل یا پمپ در سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه به شکلی است که بصورت سریال (سری) در مدار برق این تجهیزات قرار گرفته و صرف نظر از ظرفیت جریانی و آمپراژ آنها با فرمان ON-OFF در زمانهای مقتضی آنها را کنترل می نماید. 
سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه بطور مستقیم علاوه بر کنترل زمان روشنی- خاموشی مشعلها ، پمپهای آب گرم چرخشی را نیز با منطقی هماهنگ و سازگار با برنامه کارکرد مشعل ها، متناسب با تغییرات دمای خارج ساختمان و شرایط مطلوب دمای آب گرم مصرفی کنترل می نماید. علاوه بر آن با کنترل مستقیم پمپهای آب گرم چرخشی به میزان قابل ملاحظه ای در مصرف انرژی الکتریکی، صرفه جویی شده و هزینه های استهلاک و سرویس ـ نگهداری نیزبه شدت کاهش می یابند . 
اطلاعات حرارتی مورد نیاز جهت کنترل تجهیزات موتورخانه متناسب با بار حرارتی ساختمان و مصارف گرمایشی آن توسط سه سنسور حرارتی (حسگر ) که به ترتیب در ضلع شمالی ساختمان (اندازه گیری دمای محیط خارج ساختمان ) کلکتور رفت آبگرم چرخشی (اندازه گیری دمای ابگرم چرخشی گرمایش ) و رفت آبگرم مصرفی (اندازه گیری دمای آبگرم بهداشتی ) نصب میشوند به سیستم کنترل هوشمند ارسال میگردند. 

بهینه سازی مشعلهای گازی و گازوئیلی :

همانطور که به خوبی مستحضر هستید احتراق کامل , حاصل تنظیم صحیح نسبت سوخت و هوا می باشد و از گذشته همواره سعی انسان بر تکامل پروسه سوخت بوده است تا بتواند حداکثر انرژی را کسب نمایید . هر چه تناسب بین سوخت و هوا را بهتر تنظیم نمائیم در مصرف سوخت بیشتر صرفه جویی می شود . مشعل جت فشار و روتاری کاپ در بهترین شرایط بین 60 تا 83 درصد راندمان حرارتی دارند این در حالیست که میزان رطوبت و دمای هوا در طول شبانه روز و در پی تغییر فصل ثابت نیست و لازم است به صورت دستی و با معیارهای چشمی نسبت سوخت و هوا توسط اپراتور تغییر کند . مشعل های جدید ساخت این شرکت از لحاظ تکنولوژی قطعات مجهز به سیستم الکترونیکی آنالایزر و PLC می باشند. این سیستم به صورت تمام اتوماتیک نسبت بین سوخت و هوا را در تمام طول روز و تمام فصول تنظیم می نماید بطوریکه راندمان مشعل را  90 درصد بالا برده و بین 8 تا30 درصد باعث صرفه جوئی در مصرف سوخت و برق الکتروموتور فن و برنر میشود که با توجه به بالا رفتن قیمت سوخت می تواند نقش غیر قابل انکاری در صرفه جویی اقتصادی داشته باشد . این مشعل از راه دور و در هر نقطه دنیا از طریق اینترنت قابل کنترل و مانیتورینگ HMI بوده وهمچنین مجهز به سیستم عیب یاب خودکار می باشد که در صورت بروز مشکل , موقعیت آن را نشان می دهد بنابراین صرفه جویی در وقت ,نیز به همراه خواهد داشت .

مجموعه سیستم الکترونیکی LAMTEC به صورت چشمگیری پروسه احتراق Save energy بهینه و کنترل می نماید. تمام سیستم ها مشعل و بویلر که توسط (PLC) LAMTEC ETEMATIC کنترل می شود.

کلیه فعالیتها و خطاهای ایجاد شده در حین کار و یا استارت اولیه بروی صفحه مانیتور قابل رویت است که این امکان را به اپراتور می دهد که در اسرع وقت عیب مشخص شده را برطرف نماید.

نحوه میکس هوا و سوخت :

تنظیم سوخت و هوا به وسیله برنامه ای که توسط کامپیوتر یا پراپ تخصصی LAMTEC ETEMATIC برای مشعل قبلا تعریف شده است . ابتدا سنسورها میزان O2 و CO آنها را از خروجی اگزوز دیگ اندازه گیری کرده و سپس توسط فید بک به آنالایزر به سیستم LAMTEC ETEMATIC میزان هوا و سوخت به صورت هوشمند کنترل می شود و به هیچ وجه به کنترل دستی نیازی ندارد.

راندمان حرارتی حاصل از احتراق تا 95% میباشد. سیستم برای دو نوع سوخت –Gas OIL قبلا برنامه ریزی می شود که امکان سوئیچ کردن از Gas به OIL یا برعکس را در کوتاهترین زمان دارد.امروزه در کشورهای توسعه یافته از سیستمهای اتوماسیون (هوشمند) بصورت گسترده استفاده می نمایند.

1- به دلیل استاندارد های زیست محیطی ( کنترل گازهای خروجی حاصل از احتراق)

2- استفاده از حداکثر انرژی مورد استفاده (95% )

3- حداقل خطاهای اپراتوری

4- حداقل استهلاک قطعات و تجهیزات مشعل و بویلر

5- کاهش مصرف سوخت ( گاز- گازوئیل – مازوت – برق ) و افزایش سود حاصل از احتراق صحیح.

سیستم ابزار دقیق مشعل و خط گاز:

1. شیر های گازی ، رگلاتور ، شات آف ولو ، لیک کنترل VDK200 بروی خط گاز ، فتوسل ، دمپرموتور Valve FLY-LAMTEC

2. سنسور و پرشر سوئیچ هوا نصب روی پمپ سوخت شافت روتاری مسیر فن های اولیه و ثانویه

آلارم های اصلی مربوط به سیستم عمل کرد مشعل و تابلو برق و تا تعداد

Memory unit ALARM List (1-999) A.B.E.H.I

برای سیستم قابل تعریف میباشد. History FAULT10 1- آلارم سطح آب دیگ حد بالا – حد پائین

2-آلارم فشار داخل دیگ

3-آلارم دمای گاز خروجی دیگ

4-آلارم فتوسل شعله مشعل

5-آلارم سیستم جرقه زن مشعل

6-آلارم شیرهای برقی جریان سوخت مایع مشعل

7-آلارم میکروسوئیچ های ایمنی مشعل

8-آلارم پرشرهای هوا فن اولیه و ثانویه مشعل

9-آلارم ترموستات دمای سوخت سنگین مازوت

10-آلارم دمای گازهای خروجی دیگ

11-آلارم دوران کاپ سوخت پاش مشعل

12-آلارم پمپ سوخت مشعل

13-آلارم نشتی خط گاز در سیستم ابزار دقیق خط

سیستم lamtec قابلیت نصب بر روی مشعل های دیگر را دارا می باشد, بنابر این مشعلهای قدیمی شما می توانند به مشعل های مدولار تبدیل شوند .

عایقهای حرارتی EPDM 

عایق رولی NBR/PVC

عایق کاری کانالها با مخازن و لوله های بزرگتر از 2 اینچ از عایقهای ورقه ای در ضخامتهای مختلف استفاده می شود.

عایقهای ورقه ای به صورت ساد , پشت چسبدار , پشت آلومینیوم , پشت چسبدار پشت آلومینیوم در ضخامتهای متفاوت تولید و عرضه می گردد .

تیپ برزنتی آریاسیل

به منظور تکمیل عملیات عایقکاری و پوشاندن درزهای محل اتصال از تیپ برزنتی آریاسیل استفاده می شود.

تیپ برزنتی آریاسیل با عرض 5 سانتی متری و 2.5 سانتی متری تولید و عرضه می گردد.

تیپ آلومینیومی آریاسیل

در عایق های الاستومری با روکش محافظ آلومینیومی , برای پوشاندن درزهای محل اتصال از تیپ آلومینیومی استفاده می شود.

نوارهای آلومینیومی پشت چسبدار (تیپ آلومینیومی) در عرض 5 سانتی متر و 2.5 سانتی متر تولید و عرضه می گردد.

در عایق های الاستومری که در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار دارند میتوان از تیپ آلومینیومی به عنوان روکش نهایی عایق جهت افزایش طول عمر عایقها استفاده نمود.

چسب مایع آریاسیل

چسب مایع 2421 آریاسیل مخصوص چسباندن و نصب عایقهای الاستومری آریافلکس طراحی و تولید شده است.

این چسب علاوه بر اتصال لبه های عایق پس از خشک شدن مانع از ورود آب و هوا از درزهای محل اتصال می گردد.

روش استفاده از این چسب بر روی قوطی آن درج شده است.

عایق لوله ای آریاسیل

یکی از متداول ترین عایق های مورد استفاده در لوله کشی و تاسیسات سرمایشی و گرمایشی,لوله های اسفنجی با دانسیته پایین یا همان عایق های لوله ای می باشند.

عایق لوله ای آریا فلکس با مقاومت بسیار بالا در برابر کندگی,پارگی و سایر صدمات فیزیکی,یکی از محصولات پر مصرف در این زمینه است.

ضریب انتقال حرارت بسیار پایین آریا فلکس تبادل حرارتی لوله ای حامل سیال را با محیط اطراف به کمترین مقدار خود می رساند و موجب کاهش مصرف انرژی و افزایش بازدهی سیستم های مربوطه می گردد. 

تجهیزات بازیافت حرارت از اگزاست بویلر ها :

 پیش گرمایش هوای احتراق :

یکی از بیشترین کاربردهای گرمای تلف شده، پیش گرم کردن هوای احتراق می باشد. مزایای بسیاری در این کار وجود دارد. همچنین بازگشت سرمایه نیز از این طریق بسیار چشم گیر است. مزایای استفاده از گرمای اضافی در پیش گرم کردن هوای احتراق به شرح زیر می باشد:

- کاهش مصرف سوخت

- بیشترین استفاده از گرمای تلف شده

- استفاده از گرمای تلف شده بدون نیاز به غلیظ کردن

- توانایی انطباق گرمای تلف شده با میزان گرمای مورد نیاز

تجهیزات مورد استفاده برای پیش گرم کردن هوای احتراق شامل ریژنراتورها و رکوپراتورها می باشد که انتخاب هر یک از این تجهیزات وابسته به راندمان دستگاه و مکانی که قرار است آنها در کوره نصب شوند دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر با مهندسین مشاور اسوه عمران انرژی تماس بگیرید.

سیستم کنترل هوای احتراق :

به طور معمول در فرایند های احتراق از هوا جهت اکسیداسیون سوخت استفاده می شود . چنانچه دبی هوای احتراق کمتر یا بیشتر از حد مجاز باشد باعث اتلاف انرژی در داخل کوره خواهد شد. جهت کنترل میزان دبی هوا در فرایند های احتراق از سنسور اکسیژن در قسمت اگزاست دود استفاده شده و با توجه به میزان اکسیژن موجود در دود می توان میزان هوای مورد نیاز جهت فرایند احتراق را کنترل نمود.

کاربرد ها :

کلیه صنایع شیشه ، سیمان ، گچ ، نیرو گاه های حرارتی و در کل هر صنعتی که از فرآیند احتراق جهت تولید محصول خود استفاده می نمایید.

مزایا :

• ·         کنترل دقیق فرایند احتراق و اتوماسیون کردن میزان هوای احتراق در هر لحظه از کارکرد سیستم

• ·         کاهش مصرف انرژی

• ·         دوره بازگشت سرمایه کوتاه مدت