FPT OFFICE BUILDING
CONTROL DESIGN
FPT
1 12/8/2012
FPT OFFICE BUILDING
PROJECT
HA NOI CAPITAL, VIETNAM
BUILDING AUTOMATION
SYSTEM
BẢNG MÔ TẢ HỆ THỐNG
ĐIỀU KHIỂN
FPT OFFICE BUILDING
CONTROL DESIGN
FPT
2 12/8/2012
A. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CHILLER
Tổng quát Hệ thống chiller tạo ra và duy trì nước lạnh để cung cấp cho các hệ
thống HVAC của tòa nhà văn phòng FPT.
Hệ thống chiller bao gồm những thiết bị sau:
Hệ thống bơm cung cấp nước lạnh cho tòa nhà (CHWP) - 4 Cái
Hệ thống làm lạnh nước chiller. - 3 Cái
Hệ thống chiller được thiết kế hoạt động trong một hệ thống nối tiếp
gồm:
CHWP-1__CH-1
CHWP-2__CH-2
CHWP-3__CH-3
CHWP-4
Bất kỳ một sự cồ nào xảy ra trong quá trình hoạt động của các thiết bị
này sẽ dẫn đến các thiết bị liên quan với nó cũng không hoạt động, và
đó cũng là tín hiệu khởi động cho thiết bị tiếp theo trong hệ thống
chiller.
Số lượng chiller hoạt động trong một thời điểm tùy thuộc vào tải cần
làm lạnh trong toà nhà. Nó được giám sát bởi hệ thống tính toán tải
lạnh BTU.
Hoạt động của hệ
thống BTU
Tính toán BTU
Gọi thêm/ bớt ra hệ
thống chiller
Số lượng chiller hoạt động hoặc tối ưu hoá tại một thời điểm sẽ được
quyết định bởi việc tính toán tải của toà nhà (BTU) bằng hệ thống
BMS.
Hệ thống BMS sẽ thực hiện việc tính toán tải lạnh BTU dựa trên các
thông số từ cảm biến nhiệt độ đặt trên đường ống nước chung bên cấp
và bên hồi kết hợp với cảm biến lưu lượng ( đặt trên đường nước hồi).
Dựa trên việc tính toán này, hệ thống BMS sẽ thực hiện việc tối ưu
hoá hoạt động của chiller. Thí dụ: hệ thống BMS sẽ khởi động hoặc tắt
chiller để đạt được nhiệt độ yêu cầu.
Trong quá trình khởi động, một hệ thống chiller sẽ bắt đầu trước. Hệ
thống chiller đầu tiên sẽ được lựa chọn dựa trên tổng thời gian hoạt
động của hệ thống. Hệ thống chiller hoạt động trong thời gian đầu
được xem là hệ thống chính. Khi hệ thống chiller này đạt được trạng
thái ổn định, bộ điều khiển sẽ tính toán các thông số của BTU, từ đó
quyết định có gọi hệ chiller tiếp theo hay không. Việc gọi thêm một hệ
chiller dựa vào giá trị BTU được thực hiện như sau:
Đóng chiller
Giai đoạn đầu : Khởi động hệ thống chiller
chính
Thông số BTU đọc về > 80% Công suất của chiller chính : Khởi động hệ thống chiller kế
tiếp
Ngắt chiller
Thông số BTU đọc về < 80% Công suất của chiiler chính : Ngắt hệ thống chiller phụ
Giá trị đặt của BTU để đóng/ ngắt chiller có thể thay đổi được dựa vào
vị trí và điều kiện của thiết bị.
FPT OFFICE BUILDING
CONTROL DESIGN
FPT
3 12/8/2012
(Tham khảo phần khởi động và hoạt động của chiller để biết thêm về khởi động chiller )
(Tham khảo phần ngằt chiiler để biết thêm về ngắt chiller)
Giá trị đặt của tải cho toà nhà có thể điều chỉnh được từ máy tính.
Chu trình hoạt động
của chiller
Chu kỳ hoạt động của chiller dựa trên cơ sở hằng ngày. Nhiệm vụ thay
đổi dựa trên tổng thời gian hoạt động của hệ thống chiller.
Các chiller sẽ được chọn lựa chính và phụ. Chiller chính sẽ khởi động
trước tiên và kết thúc sau cùng.
Khi trạng thái của chiller là “ON”, hệ thống BMS sẽ thực hiện việc tổng
hợp thời gian hoạt động của chiller đó và ghi vào bộ nhớ trên hệ thống.
Thời gian dừng nhỏ
nhất của chiller
Bộ điều khiển sẽ được lập trình để quyết định thời gian dừng nhỏ nhất
của một chiller trước khi cho nó hoạt động trở lại.
Thời gian dừng nhỏ nhất là 30 phút sẽ được lập trình trên hệ thống.
Nói cách khác, khi bộ điều khiển cho chiller dừng thì nó sẽ chỉ có thể
khởi động lại chiller đó sau 30 phút kể từ lúc dừng cho dù hệ thống
BTU có điều khiển đi chăng nữa.
Chu trình khởi động
Chiller
Quá trình khởi động chiller được thực hiện như sau :
1. Tất cả các công tắc của mỗi thiết bị nên đặt tại vị trí ‘BAS’ hoặc
‘AUTO’.
2. Hệ thống BMS sẽ phát lệnh ‘START’ để khởi động máy bơm cho
chiller.
3. Hệ thống BMS sẽ kiểm tra trạng thái của công tắc dòng nước. Khi
công tắc này ở vị trí ‘ON’, hệ thống BMS sẽ phát lệnh khởi động
chiller. Khi nhận được tín hiệu khởi động, chiller sẽ khởi động dựa
trên chương trình có trong chiller.
4. Hệ thống BMS sẽ giám sát trạng thái của tất cả các bơm, chiller và
công tắc dò lưu lượng nước.
Chu trình khởi động
hệ chiller kế tiếp
1. Nếu bất kỳ máy bơm, công tắc dòng nước hay chiller nào không
thể khởi động được, BAS sẽ gởi tín hiệu cảnh báo và ngưng hệ
thống chiller tương ứng.
2. Sau 15 phút kể từ lúc hệ thống chiller khởi động, BMS sẽ kiểm tra
trạng thái ‘RUN’ của chiller. Nếu chiller đó không thể khởi động,
BMS sẽ gởi tín hiệu cảnh báo và dừng hệ thống chiller đó, đồng
thời gởi tín hiệu khởi động cho hệ thống chiller tiếp theo.
Quá trình hoạt động
của chiller
1. Nếu không có nước trong đường ống cung cấp cho chiller, BMS sẽ
gởi tín hiệu cảnh báo và phát lệnh ngưng đối với hệ thống tương
ứng theo quá trình ngưng thông thường.
2. Nếu bất kỳ máy bơm nào cho chiller bị lỗi hay cảnh báo, BMS sẽ
gởi tín hiệu cảnh báo và phát lệnh ngưng đối với hệ thống tương
ứng theo quá trình ngưng thông thường.
3. Nếu bất kỳ chiller nào bị lỗi hay cảnh báo, BMS sẽ gởi tín hiệu
cảnh báo và phát lệnh ngưng đối với hệ thống tương ứng theo quá
trình ngưng thông thường.
FPT OFFICE BUILDING
CONTROL DESIGN
FPT
4 12/8/2012
4. Quá trình dừng an toàn sẽ tuân theo quá trình ngưng thông
thường.
Quá trình dừng chiller 1. BMS phát lệnh ngưng chiller.
2. 180 giây sau khi phát lệnh ngưng, khi BMS nhận tín hiệu ‘OFF’ từ
chiller, nó sẽ điều khiển ngưng máy bơm, sau đó đóng van bướm
ở ngỏ vào chiiler lại.
Chế độ báo động của
Chiller
Bất kỳ chiller nào báo động sẽ bị ngưng lại và được thay thế bởi một
chiller dự phòng..
Chiller đó sẽ không được cho phép hoạt động cho tới khi chế độ báo
động được ghi nhận và sửa chữa.
Chiller được xem như ở chế độ báo động khi bất kỳ một bộ phận nào
như báo động của máy bơm hay khi chiller không thể khởi động sau 15
phút nhận lệnh khởi động.
Điều khiển máy bơm
của chiller
Hệ thống BMS giám sát độ chênh lêch áp suất giữa đường ống nước
cung cấp từ chiller và đường ống hồi về chiller và điều khiển tốc độ
của máy bơm cho chiller. Tốc độ của máy bơm được điều khiển thông
qua biến tần để duy trì áp suất nước yêu cầu.
Tốc độ tối thiểu sẽ được thiết lập trên biến tần để đảm bảo đủ lượng
nước nhỏ nhất mà chiller cho phép. Giá trị nhỏ nhất của tốc độ sẽ
được quyết định trong quá trình thử và tùy nhiệm vụ của hệ thống.
Giá trị đặt của độ chênh lệch áp suất có thể thay đổi được.
Điều khiển bypass
valve
Hệ thống BMS giám sát độ chênh lêch áp suất giữa đường ống nước
cung cấp từ chiller và đường ống hồi về chiller và điều khiển van
bypass đóng hoặc mở để duy trì áp suất yêu cầu
Giá trị đặt của độ chênh lệch áp suất có thể thay đổi được
Các báo động được
giám sát từ trung tâm
điều khiển
(Tham khảo bảng
điểm điều khiển)
Báo động của máy bơm cho chiller.
Báo động của chiller.
Báo động nhiệt độ cao trong ống nước cung cấp.
Báo động nhiệt độ thấp trong ống nước cung cấp.
Báo động nhiệt độ cao trong ống nước hồi.
Báo động nhiệt độ thấp trong ống nước hồi.
Báo động nhiệt độ cao trong ống nước cấp chính.
Báo động nhiệt độ cao trong ống nước hồi chính.
Chế độ vận hành Mùa
Hè / Mùa đông
Hệ thống tính toán chọn chế độ làm việc cho hệ thống điều hòa không
khí bao gồm 2 bộ cảm biến nhiệt độ và độ ẩm được gắn bên ngoài tòa
nhà, hai bộ cảm biến này sẽ đo nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài đưa về hệ
thống BMS để tính ra thông số Enthalpy.
Hệ thống sẽ so sánh Enthalpy của môi trường ngoài trời và Enthalpy
cài đặt để tự chọn chế độ hoạt động.
FPT OFFICE BUILDING
CONTROL DESIGN
FPT
5 12/8/2012
B. AHU
Tổng quát Tòa nhà văn phòng FPT bao gồm 4 bộ làm lạnh không khí AHU và 3
bộ làm lạnh không khí sơ bộ PAU. Các AHU này cấp gió lạnh phục vụ
cho các khu vực văn phòng. Các PAU này cấp gió tươi cho các FCU ở
các tầng phía dưới.
B.1. AHU cho khu vực văn phòng
Điều khiển nhiệt độ hồi Một cảm biến nhiệt độ không khí được lắp đặt trong đường ống gió hồi
để nhận biết nhiệt độ không khí trong đường ống này. Bộ điều khiển
lập trình DDC sẽ so sánh nhiệt độ đọc được và nhiệt độ đặt. Nếu giá trị
đọc được cao hơn hay thấp hơn giá trị đặt, bộ điều khiển lập trình DDC
sẽ điều khiển tốc độ của AHU thông qua biến tần để duy trì nhiệt độ hồi
mong muốn.
Giá trị nhiệt độ đặt này có thể thay đổi được.
Điều khiển nhiệt độ
cấp
Một cảm biến nhiệt độ được lắp đặt trong đường ống cung cấp gió để
so sánh với giá trị đặt trong bộ điều khiển lập trình DDC và điều khiển
van nước lạnh để duy trì nhiệt độ gió cấp giữa giá trị nhiệt độ trong ống
gió và giá trị đặt.
Giá trị nhiệt độ đặt này có thể thay đổi được.
Điều khiển chất lượng
không khí trong phòng
(IAQ)
Một cảm biến nồng độ CÒ2 được đặt trong đường gió hồi để nhận biết
nồng độ khí CO2 trong phòng làm việc. Bộ điều khiển lập trình DDC sẽ
điều khiển cửa gió tươi và cửa gió hồi để giảm độ chênh lệch nồng độ
CO2 trong phòng và giá trị đặt.
Giá trị đặt của IAQ có thể thay đổi được. Giá trị đặt được thiết lập là
600ppm.
Khóa liên động Độ mở của van nước lạnh và của cửa gió tươi được khoá liên động
với trạng thái của quạt AHU. Van nước lạnh và cửa gió tươi sẽ đóng
khi quạt AHU không hoạt động và chỉ được điều khiển khi AHU hoạt
động. Điều này làm giảm sự ngưng đọng và hao phí năng lượng.
Đối với AHU có gắn cảm biến khói, nó sẽ dừng khi có khói được phát
hiện. Cảm biến khói này được khoá liên động bằng phần cứng với
mạch điều khiển AHU.
Lịch trình làm việc Tất cả các AHU được lập trình để hoạt động hay dừng dựa trên lịch
trình làm việc. Lịch trình làm việc được thiết lập bởi người sử dụng và
có thể cài đặt cho phù hợp với thời gian làm việc của toà nhà. Hệ
thống cũng cho phép lập trình làm việc cho các ngày nghỉ.
Các báo động được
giám sát từ trung tâm
điều khiển
(Tham khảo bảng
điểm điều khiển)
Báo động quá tải của mô tơ quạt.
Báo động nồng độ khí CO2 trong đường gió hồi cao.
Báo động nhiệt độ giới hạn ở trong đường ống gió cấp cao/thấp.
Báo động nhiệt độ giới hạn ở trong đường ống gió hồi cao/thấp.