Caldaie e HVAC Building Automation Systems

Con le più recenti state-of-the-art sensori, controlli digitali diretti e sistemi esperti informatici guidato, edifici ora possono essere completamente automatizzato e controllato a distanza. Questo articolo passerà in rassegna ciò che tali sistemi e loro operatori possono e non possono fare, quali nuovi rischi può essere creato per le caldaie a questi edifici, e come ridurre e controllare tali rischi.

I vantaggi di automazione

utilizzare Edifici intelligenti oggi un sistema di building automation (BAS) e altri sistemi per operare HVAC, caldaie, refrigeratori, luci, ascensori, la costruzione di protezione di accesso antincendio e altri sistemi per raggiungere il duplice obiettivo di efficienza e comfort.

Un BAS è qui definito come un sistema di sensori, dispositivi pilota, elementi logici, controller, computer periferiche, e apparecchiature di monitoraggio che fornisce dati a un computer centrale per il controllo di efficienza energetica di un edificio &'; s ambiente interno fornendo allo stesso tempo il massimo comfort inquilino e l'affidabilità.

BAS possono fornire il risparmio energetico, il comfort e le prestazioni di manutenzione /affidabilità. Questi benefici non possono essere raggiunti, tuttavia, a meno che i sistemi siano correttamente integrati. Il progettista del sistema deve anticipare e superare i rischi riportate qui di seguito.

sbalzi termici

Quando i controlli delle caldaie siano impropriamente integrati con il BAS, shock termico può avvenire in diversi modi.

Il più comune è bassa temperatura dell'acqua di ritorno. In una recente affermazione, una caldaia ad acqua calda ghisa ha subito una sezione di cracking a causa di acqua fredda di ritorno dall'impianto. L'edificio era una scuola di un solo piano, con parti dell'edificio distante dal locale caldaia.

Durante la caduta, il BAS è stato programmato per ridurre la temperatura impostata durante il fine settimana. L'acqua nelle zone che serve aree remote raffreddato, e quando il BAS tentato di riportare l'edificio a temperature normali di occupazione, un sorso di acqua fredda incrinato sezioni caldaia calde.

Il problema è stato risolto mettendo timer sul valvole di zona per impedire l'apertura simultanea. I controlli sono stati aggiunti anche per mantenere un minimo di piano attraverso i passanti più lunghe durante le operazioni di temperatura ridotta per mantenere una temperatura minima.

In un altro caso, una catena di negozi ha riportato danni alle caldaie e impianti di condizionamento a causa di shock termico quando il BAS alternato tra riscaldamento e raffreddamento. Questa situazione è stata aggravata, perché tutti i punti vendita in tutto il paese sono stati collegati a una centrale BAS.

Il computer BAS centrale non ha adeguatamente consentire la transizione da riscaldamento a uso e viceversa raffreddamento, con conseguenti danni caldaia e interruzione di attività.

Un'altra forma di shock termico può verificarsi nei sistemi che utilizzano una valvola di bypass a tre vie. Quando controllata dalla temperatura dell'aria esterna, queste valvole consentono un bypass alto, con riduzione del flusso attraverso la caldaia. Questo riduce la temperatura erogata alla rete, risparmiando energia.

Il problema si verifica quando il controllo è così aggressivo che l'acqua della caldaia stratifica le stesse stratifica acqua modo in un boiler. In situazioni in cui la caldaia è chiamato a fornire solo ingresso minimo, il ciclo del bruciatore frequentemente. Poiché la temperatura generale è bassa, il metallo è sottoposto a sollecitazioni molto superiori destinato o progettato dal fornitore.

shock termici è verificato anche in locali caldaie aventi esterne griglie ingresso aria controllati dai BAS. Fredda aria esterna di entrare nella caldaia o apparecchiature camera sarà raffreddare la caldaia. Se vengono forniti precauzioni inadeguate, shock termico, congelamento o condensa si verificherà.

riscaldamento monotubo e la zona di raffreddamento di sistemi anche soggetta a sbalzi termici. Systems &mdash monotubo; un sistema di tubazioni per il riscaldamento e il raffreddamento — a volte sono selezionati per il basso costo iniziale. Qualora sia riscaldamento e raffreddamento per essere chiamati in un breve periodo di tempo, c'è una buona probabilità che l'acqua refrigerata viene ammesso nella caldaia. Shock termico grave si tradurrà

sistemi a due tubi — utilizzando circuiti tubazioni separati per riscaldamento e il raffreddamento — non eliminare completamente questo rischio. Se il BAS sequenze erroneamente unità di trattamento aria e se entrambe le bobine di riscaldamento e raffreddamento sono nella stessa unità, raffreddato ad aria dalle bobine di refrigerazione si raffreddare le bobine di riscaldamento. Anche questo provoca acqua fredda per tornare alla caldaia.

Un altro evento più comune si verifica quando la BAS richiede 100 percento aria esterna per risparmiare energia frigorifera o riscaldamento. Ciò avviene di solito in spazi condivisi di edifici che non richiedono riscaldamento o raffreddamento per il comfort. Spazi come foyer, atri, corridoi o ampie sale conferenze spesso ricevono il 100 per cento aria esterna per affrontare problemi di qualità dell'aria interna.

Le serpentine di riscaldamento nelle unità di trattamento aria possono essere sottoposti a basse temperature. Quando la caldaia o all'entrata in orario locale richiede calore, l'acqua fredda scuoterà la caldaia

In spazi che richiedono temperatura e umidità molto rigorosi controlli, il funzionamento simultaneo del riscaldamento — controllo della temperatura — e sistemi di raffreddamento — per ridurre l'umidità — è necessaria. Una grande attenzione alla programmazione di tale calore /freddo operazione è necessario per evitare il rischio di ritorno di acqua fredda per una caldaia caldo.

condensazione

Quando caldaie raffreddare al di sotto della temperatura di rugiada della combustione prodotti, la condensazione dei gas di scarico si verificheranno durante la caldaia di riscaldamento, causando la corrosione sulle superfici focolare, i calzoni e pile.

La corrosione è un'altra delle principali cause di incidenti caldaia. Gran parte della corrosione può essere evitata se il BAS è programmato per mantenere la temperatura caldaia o leggermente al di sopra del punto di rugiada del gas di scarico.

Boiler
avviamento

Quando una caldaia primo avvio da un stato a freddo, sia il metallo e l'acqua sono freddi. Se la caldaia è progettata per regolare frequenza di scarica in risposta alle variazioni di carico, è molto importante per riscaldare la caldaia lentamente.

La struttura metallica deve essere consentito di assorbire gradualmente le sollecitazioni che si sviluppano come il metallo si espande con temperature . La maggior parte dei produttori di caldaie a basso includono attesa fuoco nella loro caldaia controlli per fornire caldaia di riscaldamento. Programmazione BAS non deve compromettere questa protezione tramite bonifico prematuro cottura ad alta.

caldaie multipli (Modular)

Per gli edifici con più o modulari caldaie, i rischi di cui sopra sono più difficili da gestire. In tali casi, la programmazione BAS deve riconoscere i limiti pratici di funzionamento della caldaia per tutte le unità.

Altre preoccupazioni

Oltre agli aspetti meccanici già discussi, ci possono essere altri problemi con l'integrità del sistema di controllo . Un BAS è composto da sensori, dispositivi pilota, elementi logici, controller, computer periferiche e apparecchiature di monitoraggio. Tutti questi dispositivi sono sensibili ad alcune delle seguenti condizioni.

transitori elettrici

Un numero di richieste sono state recentemente riportato che comportano un guasto dei dispositivi elettrici ed elettronici causati da transitori elettrici. Interruzioni comuni derivano da illuminazione, sbalzi di tensione interna, armoniche e problemi di impianto elettrico. Senza una protezione adeguata, una fluttuazione di potenza altrimenti innocui possono causare danni alle caldaie se il BAS non riesce.

I principali problemi di alimentazione di rete non sono frequenti. Scaricatori illuminazione, protezione contro le sovratensioni e controlli in corso hanno fatto il potere negli Stati Uniti molto affidabile. Una fonte dei disturbi localizzati non è raro, tuttavia

La breve durata tensione crollo — un ciclo &mdash pochi; può verificarsi quando le utility tentativo di regolare i fattori di potenza compensando i carichi induttivi con grandi batterie di condensatori. Quando viene inserito il banco di condensatori, la corrente di spunto fa sì che la tensione a incurvarsi, che può causare disturbi localizzati nel sistema elettrico.

Caldaia /BAS Solutions

Considerate queste raccomandazioni per affrontare i problemi comuni di caldaie relative a BAS:

sbalzi termici

impedire il ritorno di acqua fredda con l'installazione di tre vie mescolando valvole come un modo di limitare la temperatura dell'acqua in ingresso di caldaia
Consideriamo una piccola pompa di miscelazione per prevenire. . stratificazione della temperatura nella caldaia
Controllare il basso stiva fuoco per scaldare la caldaia secondo le linee guida del produttore caldaia
Evitare fuoco alto cut-off quando le zone sono soddisfatti per evitare cambiamenti di temperatura rapido
Don &';.. t si affacciano lato aria come una potenziale fonte di shock termico.

La condensa

Evitare logica di controllo che aumenterà la frequenza di boiler ciclismo.
Evitare il contatto di aria esterna umida sulle superfici fredde della caldaia, o mantenere il caldo della caldaia.
Mantenere la temperatura minima della caldaia pari o superiore al punto di rugiada dei gas combusti.

transienti elettrici

correttamente a terra non solo il BAS, ma anche tutte le altre apparecchiature. Seguire il produttore &'; s istruzioni
connessione di alimentazione CA Isolare l'elettronica utilizzando trasformatori di isolamento o di dispositivi equivalenti
Mantenere la temperatura minima della caldaia pari o superiore al punto di rugiada dei fumi

Raccomandazioni
Questo articolo è coperto aree di preoccupazione per l'integrazione di riscaldamento e raffreddamento con controlli automatici di costruzione. Programmi di controllo BAS devono riconoscere i limiti di funzionamento di tutte le apparecchiature controllate, così come l'ottimizzazione energetica consueto, il comfort HVAC, e gli obiettivi di sicurezza degli edifici.

progettisti edili e proprietari e manutenzione e ingegneria manager dovrebbero sempre seguire la pratica raccomandata dei produttori di apparecchiature. BAS hanno la capacità di controllare e monitorare le apparecchiature e gli allarmi da postazioni remote. Molti Stati hanno leggi che richiedono agli operatori della caldaia per essere sul posto in certe situazioni.

La capacità del BAS a suonare gli allarmi in base alle condizioni predefinite con le azioni attuate da una postazione remota non deve sostituire le azioni intraprese da operatori qualificati su la scena Hotel  .;