Kjeler og HVAC Building Automation Systems

Med de nyeste state-of-the-art sensorer, direkte digitale kontroller og datadrevet ekspertsystemer, bygninger nå kan være helt automatisert og fjernstyres. Denne artikkelen vil gjennomgå hva slike systemer og deres operatører kan og ikke kan gjøre, hvilke nye risikoer kan opprettes for kjelene i slike bygninger, og hvordan du kan redusere og kontrollere disse risikoene.

Fordeler med automatisering

bruke Intelligente bygninger i dag en bygning automasjonssystem (BAS) og andre systemer for å operere HVAC, kjeler, kjølere, lys, heiser, bygg tilgang brannvern og andre systemer for å oppnå de to målene om effektivitet og komfort.

En BAS er her definert som et system av sensorer, pilot enheter, logiske elementer, kontrollere, perifere datamaskiner, og overvåkingsutstyr som gir data til en sentral datamaskin for energieffektiv kontroll over en bygning &'; s interne miljøet samtidig gir maksimal komfort leietaker og utstyr pålitelighet.

BAS kan levere energisparing, komfort og vedlikehold /påliteligheten fordeler. Disse fordeler kan ikke oppnås, men med mindre systemene er riktig integrert. Systemet designer må forutse og overvinne farene som er beskrevet nedenfor.

Thermal sjokk

Når kjele kontroller er feil integrert med BAS, kan varmesjokk skje på flere måter.

Den vanligste er lav avkastning vanntemperatur. I en fersk krav, en støpejern varmtvannsbereder led en sprukket seksjon på grunn av kaldt vann retur fra systemet. Bygningen var en single-historien skole, med deler av bygningen fjernt fra fyrrommet.

I løpet av høsten, BAS var programmert til å redusere temperaturinnstillingen i helgene. Vann i sonene servering fjerntliggende områder avkjølt, og når BAS forsøkt å bringe bygningen tilbake til normal belegg temperaturer, en plugg av kaldt vann sprakk de varme kjeleseksjonene.

Problemet ble løst ved å sette på timere sone ventiler for å hindre samtidig åpning. Kontroller også ble lagt for å opprettholde et minimum gulvet gjennom de lengste sløyfer under redusert temperatur operasjoner for å opprettholde en minimumstemperaturen.

I en annen sak, rapporterte en butikkjede skade på kjeler og air condition utstyr på grunn av termisk sjokk når BAS vekslet mellom oppvarming og kjøling. Denne situasjonen ble gjort verre fordi alle de store steder rundt om i landet ble koblet til en sentral BAS.

Den sentrale BAS datamaskinen ikke tilstrekkelig mulighet for overgang fra oppvarming til kjøling og vice versa, noe som resulterer i kjele skader og driftsavbrudd.

En annen form for termisk sjokk kan oppstå i systemer som bruker en treveis omløpsventil. Når styres av utetemperaturen, disse ventilene tillate en høy bypass, med redusert strømning gjennom kjelen. Dette reduserer temperaturen levert til loop, og dermed spare energi.

Problemet oppstår når kontrollen er så aggressive at kjelevannet stratifiserer samme måte vann stratifiserer i en varmtvannsbereder. I situasjoner hvor kjelen er oppfordret til å levere bare minimum innspill, brenneren vil sykle ofte. Siden den totale temperaturen er lav, blir metallet utsettes for mye høyere spenninger enn beregnet eller konstruert for av leverandøren.

Termisk sjokk også har funnet sted i fyrrom som har utvendige luftinnløps lamellene styres av BAS. Kald luft utenfra kommer inn i kjele eller utstyrsrommet vil slappe kjelen. Hvis utilstrekkelige forholdsregler er gitt, termisk sjokk, frysing eller kondens vil oppstå.

Single-rør oppvarming og kjøling systemer område også gjenstand for termisk sjokk. Single-rør system – én rørsystem for oppvarming og kjøling – noen ganger er valgt for lav startkostnaden. Bør både oppvarming og kjøling bli kalt for i løpet av kort tid, er det en god sjanse for at kaldt vann vil bli tatt opp i kjelen. Alvorlig termisk sjokk vil resultere

To-rørsystemer – bruke separate rør-kretser for oppvarming og kjøling – ikke helt eliminere denne risikoen. Hvis BAS feil sekvenser luftbehandlingsaggregater, og hvis både varme- og kjølebatterier er i samme enhet, vil luft avkjølt av kjøle spoler kjøle varmeslynger. Dette vil også føre til at kaldt vann for å gå tilbake til kjelen.

forekommer en annen mer vanlig hendelse når BAS krever 100 prosent luft utenfra for å lagre kjøling eller oppvarming energi. Dette skjer vanligvis i delte områder av bygninger som ikke krever oppvarming eller kjøling for komfort. Områder som foajeer, lobbyer, korridorer eller store konferanserom ofte får 100 prosent luft utenfra for å løse inneklima bekymringer.

De varmebatterier i luftbehandlingsenheter kan bli utsatt for lav temperatur. Når kjelen starter eller det lokale sone krever varme, vil det kalde vannet sjokkere kjelen

I områder som krever svært strenge temperatur og luftfuktighet, samtidig drift av varme – temperaturkontroll — og kjøleanlegg – å redusere fuktigheten – trengs. Omsorgen for programmeringen av en slik varme /kjøle operasjon er nødvendig for å unngå faren for kaldt vann tilbake til en varm kjele.

Kondens

Når kjeler kjøle under duggpunktet temperaturen i forbrennings produkter, vil det oppstå røykgasskondensering under kjelen varmes opp, forårsaker korrosjon på peisen overflater, breeching og stabler.

Korrosjon er en annen ledende årsak til kjeler ulykker. Mye av korrosjon kan unngås dersom BAS er programmert for å opprettholde kjele temperatur ved eller noe over den røkgass duggpunktet.

Kjele oppstart

Når en kjele er først startet fra en kald tilstand, både metallet og vannet er kaldt. Hvis kjelen er utformet for å regulere fyringshastigheter som reaksjon på belastningsendringer, er det svært viktig å oppvarme kjelen langsomt.

metallstruktur må få lov til gradvis å absorbere de påkjenninger som oppstår som metall utvides med temperatur . De fleste kjele produsenter inkluderer lav brann tak i deres kjele kontroller til å tilby kjele warm-up. BAS programmering må ikke gå på akkord denne beskyttelsen av for tidlig overføring til høy avfyring.

Flere kjeler (Modular)

For bygninger med flere eller modulære kjeler, de farer som er omtalt ovenfor er vanskeligere å håndtere. I slike tilfeller må BAS programmering gjenkjenne de praktiske grensene for kjele drift for alle enheter.

Andre bekymringer

I tillegg til de mekaniske aspekter allerede diskutert, kan det være andre bekymringer med kontrollsystem integritet . En BAS består av sensorer, pilot enheter, logiske elementer, kontrollere, perifere datamaskiner og overvåkningsutstyr. Alle disse enhetene er følsomme for noen av de følgende forhold.

Elektriske transienter

En rekke påstander har nylig blitt rapportert med svikt i elektriske og elektroniske apparater forårsaket av elektriske transienter. Vanlige forstyrrelser stammer fra belysning, interne strømsvingninger, harmoniske og elektriske verktøyet problemer. Uten skikkelig beskyttelse, kan en ellers ufarlig makt svingninger føre til skade på kjelene hvis BAS svikter.

Store verktøyet strømproblemer er sjeldne. Belysning avle, overspenningsvern og aktuelle kontroller har gjort makt i USA svært pålitelig. En kilde til lokaliserte forstyrrelser er ikke uvanlig, men

Kort varighet spenningskollaps — noen sykluser – kan oppstå når verktøyene forsøke å regulere maktfaktorer ved å kompensere for induktive laster med store kondensatorbatterier. Når kondensator banken er engasjert, gjeldende startstrømmen fører spenningen til å synke, noe som kan føre til lokaliserte forstyrrelser i kraftsystemet.

Kjele /BAS Solutions

vurdere disse ANBEFALINGER å løse felles kjele problemer relatert til BAS:

Thermal sjokk

Forhindre kaldt vann avkastning ved å installere treveis blandeventiler som en måte å begrense kjelens temperatur på inntaksvannet
Tenk en liten blanding pumpe for å forebygge. . temperatur lagdeling i kjelen
Styr lav brann hold for å varme kjelen i henhold til retningslinjer kjele produsenten
Unngå høy brann cut-off når sonene er fornøyd unngå raske temperaturendringer
Don &';.. t overse luftsiden som en potensiell kilde til varmesjokk.

Kondens

Unngå kontrollogikk som vil øke frekvensen av kjele sykling.
Unngå kontakt med fuktig luft utenfra på kjølige kjele flater, eller holde kjelen varm.
Oppretthold minimum kjeletemperatur på eller over røykgass duggpunktet.

Elektriske transienter

Riktig jorde ikke bare BAS, men også alt annet utstyr. Følg produsentens &'; s instruksjoner
Isolate strømtilkobling til elektronikk ved hjelp av isolert transformator eller tilsvarende enheter
Oppretthold minimum kjeletemperatur på eller over røykgass duggpunkt

Anbefalinger
Denne artikkelen har dekket områder av bekymring når integrere oppvarming og kjøling utstyr med automatiske bygningskontroll. BAS kontrollprogrammer må erkjenne driftsbegrensninger alle kontrollert utstyr, samt det vanlige energioptimalisering, HVAC komfort, og bygningen sikkerhetsmål.

Bygge designere og eiere og vedlikehold og engineering ledere bør alltid følge den anbefalte praksis av utstyrsprodusenter. BAS har muligheten til å kontrollere og overvåke utstyr og alarmer fra eksterne steder. Mange stater har lover som krever kjele operatører for å være på stedet i visse situasjoner.

Evnen til BAS å høres alarmer basert på forhåndsinnstilte forholdene med tiltak som gjennomføres fra en ekstern plassering bør ikke erstatte handlinger utført av kvalifiserte operatører på scenen
.