Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Xây dựng mô hình hệ thống HVAC điều khiển bằng BMS

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:178

Thêm vào BST

Báo xấu

98
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu về hệ thống điều khiển BMS trong tòa nhà (Building Management System); Nghiên cứu về hệ thống điều hòa thông gió (HVAC); Nghiên cứu về lập trình MikroC cho vi điều khiển pic 18f4550; Xây dựng mô hình hệ thống HVAC điều khiển bằng MBS.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Xây dựng mô hình hệ thống HVAC điều khiển bằng BMS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- NGUYỄN ANH TUẤN XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG HVAC ĐIỀU KHIỂN BẰNG BMS LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60 52 02 02 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- NGUYỄN ANH TUẤN XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG HVAC ĐIỀU KHIỂN BẰNG BMS LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60 52 02 02 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Việt TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2013
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS. NGUYỄN HOÀNG VIỆT (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP. HCM ngày 02 tháng 02 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) 1. TS. Ngô Cao Cường Chủ tịch hội đồng 2. PGS.TS. Lê Kim Hùng Phản biện 1 3. TS. Trần Vinh Tịnh Phản biện 2 4. PGS.TS. Phan Thị Thanh Bình Ủy viên 5. TS. Huỳnh Châu Duy Ủy viên – thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TS. Ngô Cao Cường
TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH - ĐTSĐH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc TP. HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN ANH TUẤN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 08/05/1978 Nơi sinh: Vĩnh Long Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV: 1181031065 I- TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG HVAC ĐIỀU KHIỂN BẰNG BMS II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu về hệ thống điều khiển BMS trong tòa nhà (Building Management System) - Nghiên cứu về hệ thống điều hòa thông gió (HVAC) - Nghiên cứu về lập trình MikroC cho vi điều khiển pic 18f4550 - Xây dựng mô hình hệ thống HVAC điều khiển bằng MBS III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/06/2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 29/12/2012 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. NGUYỄN HOÀNG VIỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) Nguyễn Hoàng Việt
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn Nguyễn Anh Tuấn
ii LỜI CÁM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn, tuy gặp nhiều khó khăn, nhưng nhờ sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS. Nguyễn Hoàng Việt, tôi đã hoàn thành luận văn đúng thời gian quy định. Để hoàn thành cuốn luận văn này, tôi xin bày tỏa lòng biết ơn sâu sắc đối với PGS.TS. Nguyễn Hoàng Việt, thầy là người tận tâm hết lòng vì học viên, hướng dẫn nhiệt tình và cung cấp cho tôi những tài liệu vô cùng quý giá trong thời gian thực hiện luận văn. Xin chân thành cám ơn tập thể thầy cô giáo trường đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh, đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi, giúp tôi học tập và nghiện cứu trong quá trình học cao học tại trường. Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng quản lý khoa học - Đào tạo sau đại học trường đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh, đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và l àm luận văn cao học tại trường . Xin chân thành cảm ơn các anh, chị đồng nghiệp đã hỗ trợ, giúp đỡ cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn các anh, chị học viên cao học ngành “Kỹ thuật điện” đã đóng góp ý kiến cho tôi trong quá trì nh thực hiện luận văn này. TP. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 Người Thực hiện Nguyễn Anh Tuấn
iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Hiện nay, các hệ thống điều hoà không khí HVAC ( Heating Ventilating and Air Conditioning) và BMS (Building Management System) được sử dụng phổ biến trong các tòa nhà cao tầng. Hệ thống trao đổi nhiệt trung tâm là các WCH (Water Chiller) và các FCU( Fan Coil Unit), AHU(Air Handling Unit). Trong luận văn này, tôi đi sâu vào nghiên cứu xây dựng mô hình hệ thống HVAC làm lạnh bằng nư ớc, các FCU ( Fan Coil Unit) và BMS (Building Management System) điều khiển giám sát thiết bị từ máy tính giống theo thực tế. Luận văn này, được nghiên cứu với phần cứng điều khiển chủ yếu sử dụng vi điều khiển pic 18f4550 và được lập trình bởi mikroC. Tr ong đó, bao gồm giám sát và điều khiển nhiệt độ khu vực làm lạnh, nhiệt độ nước giải nhiệt, nhiệt độ nước làm lạnh, lượng CO2 trong không khí, điều khiển thiết bị và đèn chiếu sáng theo thời gian thực hoặc thời gian tùy chọn của người vận hành hoặc chủ đầu tư. Trong đó, giao diện màn hình điều khiển thiết bị từ máy tính được thiết kế với hình ảnh 3D theo thiết bị thực tế. Do đó, làm cho người vận hành dễ giám sát và điều khiển thiết bị. Luận văn chủ yếu tập trung xây dựng mô hình hệ thống HVAC điều khiển bằ ng BMS được thu gọn lại với đầu đủ các chi tiết như là một hệ thống trong thức tế và thể hiện đầy đủ các thông số và trạng thái hoạt động của hệ thống. Thông qua luận văn này, tôi cũng hy vọng sẽ cung cấp một mô hình và kiến thức hữu ích cho các kỹ sư, sin h viên .v.v… đang học tập và nghiên cứu về hệ thống HVAC điều khiển bằng BMS.
iv ABSTRACT Today, the air-conditioning systems HVAC (Heating Ventilating and Air Conditioning) and BMS (Building Management System) is widely used in buildings. Heat exchange system center is WCH (Water Chiller) and FCU (Fan Coil Unit), AHU (Air Handling Unit). In this essay, I am going into research modeling HVAC system water-cooled, the FCU (Fan Coil Unit) and BMS (Building Management System) controller surveillance equipment from computer the same as the fact. This thesis, I research with hardware drivers mainly use pic 18f4550 microcontroller and programmed by MikroC. In there, including supervise and area cold temperature control, hot water temperature control, cold water temperature control, the amount of CO2 in the air, lighting and devices control real-time or time option of the operator or investor. In there, the interface display devices control from the computer designed with real 3D images. Therefore, the operator easily to view and devices control. This thesis is to make HVAC control system model by BMS control. The model is the compact with all the details as a system in fact and fully display parameters and status activities of the system. Through this thesis, I hope to provide a useful model and knowledge for engineers and students. Etc. The peoples are learning and research about HVAC systems the BMS controlled.
v MỤC LỤC Tên đề mục Trang Lời cam đoan ............................................................................................................... i Lời cảm ơn ...................................................................................................................ii Tóm tắt luận văn .........................................................................................................iii Abstract .......................................................................................................................iv Mục lục .........................................................................................................................v Danh mục các từ viết tắt .............................................................................................xi Danh mục các bảng biểu ........................................................................................... xii Danh mục các sơ đồ, hình ảnh ..................................................................................xiii Chương 1: Mở đầu ....................................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề .........................................................................................................1 1.2. Tính cấp thiết của đề tài ..................................................................................2 1.3. Mục tiêu đề tài ..................................................................................................2 1.4. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................2 1.5. Phương pháp luận ............................................................................................3 1.6. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................3 1.7. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................................3 1.8. Tình hình nghiên cứu trong nước ..................................................................5 1.9. Nội dung luận văn ............................................................................................5
vi Chương 2: Tổng quan về hệ thống BMS (Building Management System).... 6 2.1. BMS là gì? ............................................................................................... 6 2.1.1. Đối tượng quản lý của BMS .............................................................. 7 2.1.2. Tính năng của BMS ........................................................................... 7 2.1.3. Lợi ích mang lại từ BMS ................................................................... 8 2.2. Ưu điểm của hệ thống BMS ..................................................................... 8 2.2.1. Quản lý hiệu quả, tiết kiệm nhân công .............................................. 8 2.2.2. Duy trì và tối ưu hóa môi trường ....................................................... 9 2.2.3. Tiết kiệm năng lượng, nhiên liệu ....................................................... 9 2.2.4. Đảm bảo các yêu cầu an toàn ............................................................ 9 2.2.5. Nâng cao sự thuận tiện cho con người sử dụng ................................. 9 2.3. Cấu hình hệ thống BMS .......................................................................... 10 2.3.1. Bộ điều khiển cấp vùng .................................................................... 10 2.3.2. Bộ điều khiển cấp hệ thống .............................................................. 10 2.3.3. Bộ xử lý cấp hoạt động ..................................................................... 11 2.3.4. Bộ xử lý cấp quản lý ......................................................................... 12 2.4. Thiết bị điều khiển tự động ..................................................................... 12 2.4.1. Thiết bị điều khiển điện .................................................................... 12 2.4.2. Thiết bị điều khiển điện tử ................................................................ 13 2.4.3. Bộ điều khiển kỹ thuật số trực tiếp DDC ......................................... 13 2.4.4. Phần tử thông minh ........................................................................... 15
vii 2.5. Cơ sở điều khiển tự động ........................................................................ 16 2.5.1. Tổng quan về điều khiển tự động ..................................................... 16 2.5.2. Ứng dụng thiết bị điều khiển tự động ............................................... 17 Chương 3: Tổng quan về hệ thống điều hòa - thông gió (HVAC) ................ 19 3.1. Hệ thống HVAC là gì? ........................................................................... 19 3.2. Điều hòa không khí AHU ........................................................................ 20 3.2.1. Máy điều hòa không khí ngoài trời .................................................. 20 3.2.2. Bộ điều khiển lưu lượng gió cố định (CAV) .................................... 21 3.2.3. Bộ điều khiển lưu lượng gió có điều khiển (VAV) .......................... 21 3.2.4. Điều hòa không khí cục bộ ............................................................... 22 3.2.5. Dàn quạt lạnh (FCU) ........................................................................ 23 3.3. Hệ thống máy làm lạnh ........................................................................... 23 3.3.1. Hệ thống bơm đơn ống kín ............................................................... 24 3.3.2. Hệ thống bể chứa ống mở ................................................................. 24 3.4. Điều khiển tự động HVAC ...................................................................... 25 3.4.1. Điều khiển nhiệt độ phòng (khí đầu vào và khí hồi lưu) .................. 25 3.4.2. Điều khiển bậc thang nhiệt độ khí đầu vào ...................................... 27 3.4.3. Điều khiển giới hạn nhiệt độ khí đầu vào ......................................... 27 Chương 4: Các chuẩn truyền thông và cảm biến thông dụng .................... 28 4.1. Chuẩn truyền thông RS -232.................................................................... 28 4.2. Chuẩn truyền thông RS-485.................................................................... 30 4.3. Cảm biến nhiệt độ ................................................................................... 31
viii 4.4. Cảm biến CO2 ......................................................................................... 33 4.5. Van điện từ (Motorize valve) .................................................................. 33 Chương 5: Ngôn ngữ lập trình ....................................................................... 35 5.1. Ngôn ngữ lập trình MikroC ..................................................................... 35 5.1.1. Giới thiệu về MikroC cho vi điều khiển PIC .................................... 35 5.1.2. Tạo 1 Project mới ............................................................................ 36 5.1.3. Giới thiệu về vi điều khiển PIC18F4550 .......................................... 37 5.1.4. Sơ đồ chân ........................................................................................ 38 5.2. Ngôn ngữ lập trình Delphi ..................................................................... 39 5.2.1. Tổng quan về Delphi ........................................................................ 39 5.2.2. Môi trường phát triển tích hợp của Delphi ....................................... 40 5.2.2.1.Cửa sổ chính của Delphi ................................................................... 41 5.2.2.2.Cửa sổ thiết kế biểu mẫu .................................................................. 42 5.2.2.3.Cửa sổ liệt kê các đối tượng dạng cây (Object TreeView)............... 43 5.2.2.4.Cửa sổ các thuộc tính và sự kiện của đối tựng (Object Inspector)... 43 5.2.2.5.Cửa sổ soạn thảo mã lệnh ................................................................. 44 5.2.3. Các kiểu dữ liệu sơ cấp chuẩn, lệnh đơn .......................................... 45 5.2.3.1.Các kiểu dữ liệu sơ cấp (Simple type) .............................................. 45 5.2.3.2.Lệnh đơn (Simple statement) .......................................................... 48 5.2.4. Các lệnh có cấu trúc .......................................................................... 49 5.2.4.1.Lệnh ghép (Compound statement) ................................................... 49 5.2.4.2.Lệnh cấu trúc rẽ nhánh ..................................................................... 50
ix 5.2.4.3.Lệnh lặp có số lần xác định truớc .................................................... 53 5.2.4.4.Lệnh lặp có số lần không xác định truớc .......................................... 54 Chương 6: Xây dựng mô hình điều khiển hệ thống HVAC bằng BMS ..... 56 6.1. Xây dựng mô hình phần cứng ................................................................. 56 6.1.1. Thiết kế sơ đồ mạch điều khiển chính .............................................. 56 6.1.1.1.Sơ đồ nguyên lý ............................................................................... 56 6.1.1.2.Sơ đồ mạch in .................................................................................. 57 6.1.1.3.Lắp ráp linh kiện ............................................................................... 58 6.1.2. Thiết kế sơ đồ mạch rơ le đóng, cắt .................................................. 58 6.1.2.1.Sơ đồ nguyên lý ................................................................................ 58 6.1.2.2.Sơ đồ mạch in ................................................................................... 59 6.1.2.3.Lắp ráp linh kiện ............................................................................... 59 6.1.3. Thiết kế sơ đồ mạch hồi tiếp tín hiệu ............................................... 60 6.1.3.1.Sơ đồ nguyên lý ................................................................................ 60 6.1.3.2.Sơ đồ mạch in ................................................................................... 60 6.1.3.3.Lắp ráp linh kiện ............................................................................... 61 6.2. Thiết kế sơ đổ điều khiển ....................................................................... 61 6.2.1. Thiết kế mạch động lực ................................................................... 61 6.2.2. Thiết kế mạch điều khiển .................................................................. 62 6.3. Xây dựng mô hình hệ thống HVAC ....................................................... 63 6.3.1. Hình ảnh mô hình ............................................................................. 63 6.3.2. Thiết bị trong mô hình hệ thống HVAC ........................................... 63
x 6.3.3. Mục đích của mô hình hệ thống HVAC ........................................... 64 6.4. Lưu đồ giải thuật .................................................................................... 65 6.4.1. Lưu đồ giải thuật kiểm tra giờ ON/OFF cho hệ thống Chiller ........ 65 6.4.2. Lưu đồ giải thuật kiểm tra giờ ON/OFF cho Damper ..................... 66 6.4.3. Lưu đồ giải thuật kiểm tra ON/OFF cho đèn ................................... 67 6.5. Kết quả mô phỏng đạt được của mô hình hệ thống HVAC ................... 68 6.6. Nhận xét .................................................................................................. 84 Chương 7: Kết luận và hướng nghiên cứu phát triển .................................. 85 Phụ lục
xi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT - BMS: Building Management System: Hệ thống quản lý tòa nhà - HVAC: Heating, Ventilation, and Air Conditioning: Sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí . - AHU: Air Handling Unit: Thiết bị quạt- giàn lạnh trung tâm - FCU: Fan Coil Unit: Thiết bị quạt- giàn lạnh cục bộ - DDC: Direct Digital Controler: Bộ điều khiển kỹ thuật số trực tiếp - CHL: Chiller - hệ thống làm lạnh bằng nước - CHWP: Chiller Water Pump - Bơm đẩy nước lạnh - CWP: Cooling Water Pump - Bơm đẩy nước giải nhiệt - CT: Cooling Tower -Tháp giải nhiệt - TWS: Tower Water Supply- Nước từ máy đưa đến tháp giải nhiệt - TWR: Tower Water Return- Nước từ tháp giải nhiệt về máy - CHWS: Chiller Water Supply- Nước lạnh từ Chiller đưa đi - CHWR: Chiller Water Return- Nước lạnh đưa về Chiller làm lạnh tiế p
xii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 5.1: Bảng mô tả các chức năng chân của PIC18F4550 ............................ 39 Bảng 5.2: Bảng kiểu số nguyên .......................................................................... 45 Bảng 5.3: Bảng các kiểu số nguyên ................................................................... 45 Bảng 5.4: Bảng mã ASCII với 128 ký tự chuẩn ................................................ 46 Bảng 5.5 : Bảng các từ khó a kiểu thực .............................................................. 47 Bảng 5.6: Bảng kiểu logic .................................................................................. 48
xiii DANH MỤC CÁC LƯU ĐỒ, HÌNH ẢNH Trang Hình 2.1: Tổng quát về BMS 6 Hình 2.2: Sơ đồ điều khiển máy điều hòa không khí 12 Hình 2.3: Bộ điều khiển trực tiếp DDC 13 Hình 2.4: Sơ đồ kết nối bộ điều khiển trực tiếp (DDC) 15 Hình 2.5: Sơ đồ kết nối hệ thống điều khiển trung tâm 16 Hình 2.6: Thay đổi thông số đặt theo thời gian 17 Hình 3.1: Hệ thống HVAC 19 Hình 3.2: Máy điều hòa không khí ngoài trời 20 Hình 3.3: Bộ điều khiển lưu lượng gió CAV 21 Hình 3.4: Bộ điều khiển lưu lượng gió VAV 21 Hình 3.5: Điều hòa không khí cục bộ 22 Hình 3.6: Quạt dàn lạnh (FCU) 23 Hình 3.7: Hệ thống bơm ống kín 24 Hình 3.8: Hệ thống bể chứa ống mở 24 Hình 3.9: Điều khiển van nước nóng và lạnh 25 Hình 3.10: Điều khiển van nước nóng, lạnh và làm mát khí trời 26 Hình 4.1: Cổng COM 9 chân 29 Hình 4.2: Cảm biến CO2 33 Hình 4.3: Van điện từ 33 Hình 5.1: Giao diện phần mềm MikroC 35 Hình 5.2: Tạo 1 project mới 36 Hình 5.3: cửa sổ project mới 37 Hình 5.4: Hình vi điều khiển pic 18f4550 37 Hình 5.5: Sơ đồ chân vi điều khiển pic 18f4550 38 Hình 5.6: Giao diện dự án tạo mới trong Delphi 7.0 40
xiv Hình 5.7: Thanh thực đơn chính 41 Hình 5.8: Các thanh công cụ 41 Hình 5.9: Bảng chứa các thành phần tro ng thẻ Standard 41 Hình 5.10: Các Components 42 Hình 5.11: Cửa sổ liệt kê các đối tuợng dạng cây trên frmPTB1 43 Hình 5.12: thẻ Properties của Form và thẻ Events của Button 43 Hình 5.13: Cửa sổ soạn thảo mã lệnh cho form unit untPtb1.Pas 44 Hình 5.14: Ví dụ minh họa lệnh goto và khai báo nhãn - label 49 Hình 6.1: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển chính 56 Hình 6.2: Sơ đồ mạch in mạch điều khiển chính 57 Hình 6.3: Lắp ráp linh kiện 58 Hình 6.4: Sơ đồ nguyên lý mạch rơle đóng , cắt 58 Hình 6.5: Sơ đồ m ạch in rơle đóng, cắt 59 Hình 6.6: Hình lắp ráp linh kiện rơle đóng, cắt 59 Hình 6.7: Sơ đồ nguyên lý mạch hồi tiếp tín hiệu 60 Hình 6.8: Sơ đồ mạch in mạch hồi tiếp tín hiệu 60 Hình 6.9: Sơ đồ mạch lắp ráp linh kiện mạch hồi tiếp tín hiệu 61 Hình 6.10: Sơ đồ mạch động lực 61 Hình 6.11: Sơ đồ mạch điều khiển 62 Hình 6.12: Mô hình hệ thống HVAC 63 Hình 6.13: Lưu đồ giải thuật kiểm tra giờ ON/OFF của hệ thống 65 Chiller Hình 6.14: Lưu đồ giải thuật kiểm tra ON/OFF Damper 66 Hình 6.15: Lưu đồ giải thuật kiểm tra ON/OFF đèn 67 Hình 6.16: Kết nối phần mềm với mô hình điều khiển hệ thống 68 Chiller Hình 6.17: Hiển thị nhiệt độ trên LCD board mạch 69 Hình 6.18: Hiển thị nhiệt độ trên giao diện màn hình Chiller 69 System
xv Hình 6.19: Chuyển công tắc trên bảng điều khiển sang “AUTO” 70 Hình 6.20: Cài đặt nhiệt độ nước làm lạnh và nước giải nhiệt 71 Hình 6.21: Hệ thống Chiller hoạt động chế độ “AUTO” 72 Hình 6.22: nhiệt độ thay đổi theo thời gian (lần 1) 73 Hình 6.23: nhiệt độ thay đổi theo thời gian (lần 2) 73 Hình 6.24: Chiller “OFF” khi nhiệt độ làm lạnh nhỏ hơn nhiệt độ đặt 74 Hình 6.25: Quạt giải nhiệt “OFF” khi nhiệt độ nước nhỏ hơn nhiệt độ 75 đặt Hình 6.26: Điều khiển Chiller System chuyển từ “AUTO” sang :ON” 76 Hình 6.27: Điều khiển Chiller System chuyển từ “OFF” sang :ON” 77 Hình 6.28: Chiller System ở trạng thái “OFF” 77 Hình 6.29: FCU (quạt dàn lạnh) chạy theo nhiệt độ đặt 78 Hình 6.30: FCU (quạt dàn lạnh) hoạt động ở trạng thái “ON” 79 Hình 6.31: FCU (quạt dàn lạnh) ở trạng thái “O FF” 80 Hình 6.32: Trạng thái Damper ở chế độ “AUTO” 81 Hình 6.33: Trạng thái Damper ở chế độ “ON” 81 Hình 6.34: Trạng thái Damper ở chế độ “OFF” 82 Hình 6.35: Đèn ở trạng thái “AUTO” 82 Hình 6.36: Đèn ở trạng thái “ON” 83 Hình 6.37:Đèn ở trạng thái “ OFF” 83
1 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trên thế giới, các hệ thống thông minh, tự động điều khiển đã đư ợc áp dụng trong các công trình xây dựng công nghiệp, dân dụng từ rất sớm và cho thấy những đóng góp quan trọng của nó không thể phủ nhận. Các hệ thống kỹ thuật tự động gọi chung là hệ thống quản lý tòa nhà (BMS – Building Management System). Một hệ thống tự động hoàn chỉnh sẽ cung cấp cho công trình một giải pháp điều khiển, quản lý điều kiện làm việc của các thiết bị như động cơ điện, nhiệt độ, độ ẩm, lưu thông không khí, chiếu sáng, các hệ thống an ninh, báo cháy, quản lý hệ thống thiết bị kỹ thuật, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ cho công trình, thân thiện hơn với môi trường. Bên cạnh đó, hệ thống điều hòa, thông gió (HVAC), hệ thống lạnh trung tâm làm lạnh bằng nước (Water Chiller) là không thể thiếu trong một tòa nhà cao tầng bởi khả năng làm lạnh với hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí. Ở Việt Nam, những năm gần đây cũng không khó để nhận ra những đóng góp của các hệ thống tự động trong các công trình công nghiệp và dân dụng. Những khái niệm về quản lý tòa nhà, tiết kiệm năng lượng công trình, bảo vệ môi trường… không còn quá mới mẻ. Tuy nhiên, mức độ áp dụng các hệ thống này nói chung vẫn có giới hạn, chưa thực sự sâu và rộng. Điều này sẽ thay đổi nhanh chóng trong những năm tới đây, khi nhịp độ xây dựng những công trình hiện đại ngày càng cao, khi những hệ thống tự động hóa tòa nhà ngày càng có năng l ực và độ tin cậy lớn hơn, lợi ích của việc áp dụng những hệ thống này ngày càng rõ nét. Luận văn này, đi sâu vào nghiên cứu xây dựng mô hình điều khiển hệ thống HVAC bằng BMS dựa trên khả năng tự lập trình đi ều khiển bằng vi điều khiển pic 18f4550 với ngôn ngữ lập trình MikroC và Delphi, với tính năng tương tự như BMS của các hãng Siemens, Honeywell, Yamatake,.... Kết quả nghiên cứu sẽ đưa ra một cách nhìn tổng quát hơn về ứng dụng BMS trong việc điều khiển và giám sát hệ