چکیده :
محدودیت منابع انرژی ، آلودگی محیط زیست ، هزینه های هنگفت بالا دستی در توسعه منابع انرژی همگی مسائلی است که دولتهای کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه را به خود مشغول کرده است . در این میان اختصاص 40 درصد منابع انرژی به بخش ساختمان ، کنترل و بهینه سازی مصرف انرژی در این بخش را بیش از پیش حائز اهمیت می سازد .
فهرست
مقدمه ...................................................................................................................................................................... 1
فصل اول:مزایا وتعاریف سیستم هوشمند....................................................................... 4
تاملی بر صنعتی سازی ساختمان ..................................................................................................................... 5
مفاهیم اولیه:............................................................................................................................................................. 7
تعریف ساختمان هوشمند:.................................................................................................................................... 7
صفحه کنترل مرکزی............................................................................................................................................. 9
کنترل با استفاده از امواج رادیویی..................................................................................................................... 10
سناریو......................................................................................................................................................................... 10
اتوماسیون….............................................................................................................................................................. 10
اجزاء سیستم مدیریت هوشمند ساختمان:...................................................................................................... 13
کنترلر ها (Controllers)................................................................................................................................... 13
عملگرها (Actuators)........................................................................................................................................ 14
برخی از اهداف سیستم مدیریت و کنترل هوشمند ساختمان.................................................................. 15
وظایف سیستم مدیریت و کنترل هوشمند ساختمان................................................................................... 15
یک ساختمان هوشمند چگونه مقرون به صرفه عمل می کند: ................................................................ 16
مزایای یک ساختمان هوشمند............................................................................................................................ 17
از جمله دیگر مزایای سیستم هوشمند: ......................................................................................................... 18
چگونه مالکین و استفاده کنندگان از ساختمان در هزینه ها صرفه جویى مى کنند.......................... 19
جایگاه حال وآینده ساختمانهاى هوشمند:....................................................................................................... 22
فصل دوم:سیستم ها و کنترل کننده های یک سیستم هوشمند.................................... 24
برخی سیستمها و تجهیزات الکتریکی و مکانیکی کنترل شونده............................................................... 25
انواع سیستمهای سیستم مدیریت ساختمان:................................................................................................. 27
سیستمهای متمرکز بر روی رایانه ها................................................................................................................. 27
سیستمهای دارای کنترل گسترده .................................................................................................................... 28
مشخصات عمومی سیستم اتوماسیون ساختمان:........................................................................................... 29
کنترل مرکزی ......................................................................................................................................................... 30
کنترل محلی............................................................................................................................................................. 29
کنترل ایستگاهی..................................................................................................................................................... 29
عملکرد ساختمان هوشمند:.................................................................................................................................. 33
Lighting : کنترل روشنایی بر اساس نیاز و برنامه زمان بندی شده...................................................... 35
Irrigation : سیستم کنترل اتوماتیک آبیاری............................................................................................. 35
Security : کنترل هوشمند امنیتی................................................................................................................ 35
Trend Temprature : نمایشگرهای دما و رطوبت هوای بیرون و داخل ساختمان....................... 35
Multi Room Audio : سیستمهای صوتی هوشمند............................................................................... 35
Heating & Cooling : سیستم کنترل هوشمند سرمایش و گرمایش............................................... 35
Telephone & Internet : سیستم تلفن سانترال و شبکه داخلی.................................................... 35
مفاهیم اولیه کنترل کننده ها: ........................................................................................................................... 35
سیستم کنترل حلقه باز (Open Loop)....................................................................................................... 35
سیستم کنترل حلقه بسته (Closed Loop)............................................................................................... 35
نقطه تنظیم (Set Point)................................................................................................................................... 35
تقسیم بندی کنترل کننده ها براساس جایگاه درسیستم........................................................................... 36
کنترلهای تحریک کننده....................................................................................................................................... 36
کنترلهای اولیه واصلی............................................................................................................................................ 36
انواع کنترل کننده ها ........................................................................................................................................... 36
منطق کنترل............................................................................................................................................................ 37
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............................................................................................ 40
سیستم صوتی ، تصویری...................................................................................................................................... 40
آیفون تصویری.......................................................................................................................................................... 40
سیستم آبیاری خودکار.......................................................................................................................................... 40
کنترل تاسیسات استخر، سونا و جکوزی.......................................................................................................... 40
وسایل الکتریکی ساختمان.................................................................................................................................... 41
اجزاء کنترل.............................................................................................................................................................. 41
1 . متغییر کنترل شونده :.............................................................................................................................. 41
2. سنسور :....................................................................................................................................................... 41
3. کنترلر :........................................................................................................................................................... 41
4. دستگاه تحت کنترل :...................................................................................................................................... 41
5. عامل کنترل شونده :..................................................................................................................................... 42
فصل سوم:نقش سیستم هوشمند در بهینه سازی مصرف انرژی...................................... 43
اتوماسیون صنعتی : .............................................................................................................................................. 44
برخی ازمزایای اتوماسیون صنعتی..................................................................................................................... 44
سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه ......................................................................................................... 47
مستقل بودن عملکرد سیستم از مساحت زیربنای ساختمان:..................................................................... 49
پیک زدایی مصرف سوخت در اوج سرما :....................................................................................................... 51
کنترل مستقیم و از مبداء تجهیزات حرارتی ساختمان :............................................................................. 52
بهینه سازی مضاعف مصرف سوخت در ساعتهای تعطیلی ساختمانهای غیرمسکونی :...................... 53
صرفه جویی هوشمنـد در پیش راه انـدازی و تسـریع در خـاموشی (یا دمـای آماده باش) موتورخانه ساختمانهای غیرمسکونی: ............................................................................................................................................................ 54
دوره موثر صرفه جویی و بهینه سازی مصرف سوخت (12 ماه سال) ................................................... 54
زمان مناسب نصب و بهره برداری از سیستم های کنترل هوشمند موتورخانه : .................................. 55
تثبیت محدوده آسایش حرارتی در ساختمان :.............................................................................................. 55
معرفی پروتکل باز در هوشمند سازی بنا.......................................................................................................... 57
مزایای کلی استفاده از سیستم هوشمند.......................................................................................................... 58
حذف مصارف ناخواسته:........................................................................................................................................ 58
کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری:................................................................................................................. 58
حذف خطاهای اپراتوری:....................................................................................................................................... 58
مدیریت ساختمان هنگام بروز حوادث............................................................................................................... 58
مزایای استفاده از BMSبرای مالکان ساختمان:.............................................................................................. 59
مزایای استفاده از BMS برای مدیران تاسیسات:........................................................................................... 59
مزایای استفاده از BMS برای ساکنان:............................................................................................................. 60
BMS در ایران......................................................................................................................................................... 62
معماری هوشمند ساختمان.................................................................................................................................. 62
1. ورودیها (inputs )........................................................................................................................................... 66
2. نرم افزار پردازش و تحلیل اطلاعات............................................................................................................. 69
انواع دیگر کنترل..................................................................................................................................................... 73
1ـ کنترل مستقیم ................................................................................................................................................ 73
2ـ کنترل ورودی .................................................................................................................................................. 73
3ـ کنترل توسط ورودیهای متعدد ................................................................................................................... 73
5 ـ کنترل هوشمند با ورودیهای متعدد ......................................................................................................... 74
4ـ کنترل توسط حسگرهای متعدد که همه جا را پوشش میدهند. ..................................................... 74
6 ـ ملاحظات زمانی.............................................................................................................................................. 75
7 ـ ویژگی تجربه آموزی یا توانایی یادگیری................................................................................................. 75
8 ـ نمونههایی از معماری حرکتی .................................................................................................................... 76
نتیجه.......................................................................................................................................................................... 78
مزایا ی کنترل ازطریق استفاده ازBMS:......................................................................................................... 80
حذف مصارف ناخواسته:........................................................................................................................................ 81
حذف خطاهای اپراتوری........................................................................................................................................ 81
اعلام وضعیت اجزاء جهت جلوگیری از خرابی و وقفه در کار اجزاء ساختمان..................................... 81
کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری:................................................................................................................. 81
کلیه اجزاء مهم ساختمان از قبیل مجموعه های سرمایش و گرمایش و تهویه وآبرسانی ................. 82
پایش دائمی کلیه اجزاء ساختمان:..................................................................................................................... 82
مدیریت ساختمان در هنگام بروز حوادث:........................................................................................................ 82
ثبت دقیق میزان بهره برداری از قسمتهای مختلف ساختمان:.................................................................. 82
گزارش گیری آماری دقیق از عملکرد اجزاء مختلف ساختمان:................................................................. 82
تعریف سطوح مختلف دسترسی برای اپراتورها:............................................................................................. 82
اولویت بندی هوشمندانه مصارف در هنگام اضطرار:..................................................................................... 83
اعلام آلارم های هشداردهنده برای بازبینی های دوره ای تجهیزات:....................................................... 83
پایش کیفیت هوا وتنظیم پارامترهای مهم از قبیل میزان منواکسیدکربن ،گازهای قابل اشتعال ودود:83
فصل چهارم:پروتکل های سیستم هوشمند وقسمت های اصلیBMS............................. 84
اجزای اصلی یک سیستم هوشمند.................................................................................................................... 85
1- سیستم امنیتی و حفاظتی............................................................................................................................ 85
2-سیستم صوتی.................................................................................................................................................... 85
3- سیستم کنترل HVAC................................................................................................................................. 87
4- سیستم آتش نشانی........................................................................................................................................ 88
5- مدیریت سیستم انرژی الکتریکی................................................................................................................ 89
کنترل گرمایش ساختمان .................................................................................................................................. 91
نکات کاربردی در مصرف آب گرم:................................................................................................................... 91
کنترل تردد در جهت صرفه جویی انرژی........................................................................................................ 92
مزایای بهره گیری از هوشمند............................................................................................................................. 93
اجزاء و مشخصات راه حلهای هوشمند.............................................................................................................. 94
استراتژی های مناسب سیستم BMS در کاهش مصرف انرژی................................................................ 94
انواع سیستمهای کنترل........................................................................................................................................ 95
استانداردها و پروتکلهای ارتباطی ...................................................................................................................... 96
واسط کاربر وب (WEB Interface Browser) ...................................................................................... 96
معماری سیستم هوشمند..................................................................................................................................... 97
وظایف BMS در ساختمان.................................................................................................................................. 98
سیستم EIB برکر................................................................................................................................................... 99
KNX/EIB چیست؟............................................................................................................................................... 99
کنترل هوشمند خانه و ساختمان ..................................................................................................................... 101
توانائی های تکنولوژی اطلاعات........................................................................................................................... 104
جایگاه حال و آینده ساختمانهای هوشمند ..................................................................................................... 105
یکپارچه سازی کنترل مجموعه: ........................................................................................................................ 106
تهویه مطبوع ......................................................................................................................................................... 106
مزایای سیستم مرکزی.......................................................................................................................................... 109
کنترل در سیستم های تهویه مطبوع .............................................................................................................. 109
الف- ساده ترین شکل کنترل.............................................................................................................................. 110
ب- BMS یا کنترل هوشمند ساختمان........................................................................................................... 112
نقاط کنترلی یک هواساز عبارتند از ................................................................................................................. 112
سیستم روشنایی و کنترل هوشمند آن .......................................................................................................... 113
مزایای کنترل سیستم روشنایی: سیستم روشنایی در حدود 45%-30% انرژی ................................ 115
1- تخمین هزینه ساعتی برای کاربری محل ............................................................................................... 117
2- محاسبه هزینه قابل صرفه¬جوئی سالانه................................................................................................ 117
پروتکلX10.............................................................................................................................................................. 118
پروتکلEIB................................................................................................................................................................ 120
امکانات ویژه حفاظتی............................................................................................................................................. 122
سیستم اعلام حریق............................................................................................................................................... 125
سیستم اعلام حریق متعارف............................................................................................................................... 129
سیستم اعلام حریقآدرس پذیر........................................................................................................................... 130
سیستم اعلام حریق air sampling.............................................................................................................. 130
سیستم اطفاع حریق.............................................................................................................................................. 130
سیستم FM200................................................................................................................................................... 130
سیستمAerosel.................................................................................................................................................... 130
سیستم دوربین مدار بسته close circuit tv............................................................................................. 131
مراجع......................................................................................................................................................................... 142