eYc行業應用- 量測型傳送器應用於智慧大樓HVAC節能系統

eYc行業應用- 量測型傳送器應用於智慧大樓HVAC節能系統

eYc行業應用- 量測型傳送器應用於智慧大樓HVAC節能系統

過度的使用能源導致影響氣候變遷與溫室效應,節能已是現今建築設計的主要議題,全球城市高樓林立,為改善龐大的能源消耗,許多辦公大樓在建造時已經朝向樓宇自動化系統規劃,以降低設備能源消耗及成本,目的便是對大樓內的能源使用進行管理。
依美國工業評估中心(Industrial Assessment Centers;IACs)資料庫顯示,中小企業平均節能潛量為8.03%,其中HVAC (暖通空調系統) 佔辦公大樓能耗約50%、包含通風、給排水、安全防範、停車場管理等,也用於控制室內溫度、濕度、維持適當空氣品質,提高辦公環境舒適度,因此做好HVAC設計,確實為中小企業降低營運成本的最佳途徑。

早期辦公大樓使用建築自動化系統BAS,(Building Automation System),但每個系統之間缺乏共用管理介面,有些設備無法管制達到智能且自動化;或是使用基本操作如壓力、溫度傳送器和開關做基本控制,因此有效的管理能源設施,控制預算較為困難。
整體系統上電力就占了總消耗能源的三分之二,其中照明、辦公設備、HVAC就占了九成,為了能有效的控制能源,辦公大樓現已逐漸使用建築能源管理(BEMS)來做能源控管,便是將HVAC與其他系統整合達到可控管建築物內多項設備如幫浦、幫浦、泵、風扇、閥、調節閘、壓縮機等,並整合連結原本分開的功能系統做能源控制,如在大樓中不同的區域可控制溫濕度或風量等,而設計良好的BEMS且設備中搭配使用精準度高、長期穩定性佳、堅固耐用的傳送器進行監控及控制,每年節省5%至20%的能源成本。

傳送器應用範圍:
HVAC主要是針對大樓室內的溫度、濕度、空氣循環及空氣清淨度進行控制與適當的調整在HVAC系統中安裝的傳送器,對室內環境進行量測主要是對設備的運轉得到更詳細的參數,(例:溫度、濕度、CO2、PPM、壓力、風速、氣體流量等),量測的值通過數字或類比信號,傳送給數據採集器傳至中央控制室,並通透過電腦監控進行室內環境控制,掌握設備運轉清況,也可結合雲端系統對環境進行資料收集與分析,如此一來可有效率的控制室內環境。


以下為系統可使用之各類傳送器產品推薦
溫濕度傳送器
風速傳送器
eYc THS17 溫濕度傳送器(數位/類比)
eYc THS07 測棒型溫濕度傳送器
eYc THG03 室內型二氧化碳溫濕度傳送器
eYc THR23 室內型溫濕度傳送器
eYc THS30X 系列 多功能溫濕度傳送器(室內型/風管型/分離型/戶外型)
eYc THM80X 系列 工業級高精度溫濕度傳送器
eYc FTS34/35 風速傳送器
eYc AFMT 平均風速測管 ( 皮托管 )
eYc FTS14 熱線式風速傳送器
eYc FTS07 測棒型熱線式風速傳送器
eYc AFMS-160 S型皮託管

差壓傳送器
氣體/空氣品質
eYc PMD33 差壓傳送器 室內型
eYc PHM33 工業級微差壓傳送器

eYc TGP03_THP03 多功能PM2.5室內空氣品質監測器
eYc GS23 二氧化碳傳送器
eYc GS43/44 二氧化碳傳送器 室內/管路型

傳送器實際應用以冰水主機及送風系統為例:

空調冰水主機量測項目如下

1.主機供水及回水之溫度量測、2.主機運轉時的耗電量(Amp)與主機負載率(RLA%)、3.主機水流量量測(GPM) 

由下列公式可計算出空調主機運轉時可製造出之冷凍能力:

Q = m x Cp x ΔT

Q : 冷凍能力、m : 質量流率、Cp : 比熱、ΔT : 溫差

用於空氣調節,量測傳送器會使用於溫度、濕度、空氣清淨度以及空氣循環的控制系統,調節空調冷能輸出大小,會直接影響使用者(如:人、物、重要機器設備)的感受。

eYc 中央空調系統流程示意圖

送風系統是HVAC當中最貼近使用者的設備,優良的送風系統可為使用者帶來舒適且節能的環境
,但因送風系統易發生1. 室溫不均2. 風量調整不易等問題造成額外消耗過多能源使資源無法達到有效利用。

再此時將會搭配溫溼度傳送器、流量開關、即時監控儀表等加上中央監督與控管整合控制,限制需量或負載卸載控制,依需求調整溫度或通風控制可有效解決能源過度損耗等問題,達到有效節能,且控制啟動、關閉的最佳化。

傳送器應用在辦公大樓HVAC示意圖:

eYc 傳送器應用在辦公大樓HVAC示意圖
HVAC系統中如:冷卻塔、冷凝器、鍋爐、可變風量箱、管道系統、空氣過濾器等,會使用到大量的傳送器,其中溫度、濕度、壓力傳送器是最常使用到的;溫度傳送器主要是針對室內溫度、管道溫度、戶外溫度、水的溫度(如冷卻塔的水循環)進行量測,辦公環境會設置溫濕度、氣體傳送器、空氣品質監測器進行量測,使辦公環境能保持舒適溫度(如:人體感覺最舒適的室溫為19℃~24℃,最宜人的室內溫度為18℃~25℃),在通風管道會設置風速、流量、壓力、溫濕度傳送器做為監測空氣的流通量以維持室內空氣品質。

為了節能思維在設計HVAC系統能更完善,許多工程專案會選擇台灣製造eYc傳送器,不僅功能上涵蓋許多物理量量測,價格經濟、性價比高、精確度高、長期穩定性佳、低功耗、耐用,並可加選ISO/IEC 17025 (TAF/ILAC)校正報告;如eYc差壓傳送器具有非常優異零點穩定性及微小差壓偵測能力,耐壓力大,量測範圍可達 ± 50 ... ± 2500 pa、環境溫度可達 - 20…+ 80℃。溫濕度傳送器採用進口工業級MEMS半導體晶片,具有結露環境保護、高穩定、反應快速,溫度補償及線性修正功能,溫度量測範圍可達 - 40 ... + 80°C,濕度量測範圍可達 + 0 ... + 100 %RH。風速傳送器具有溫度補償,線性調整功能,量測範圍可達 40 m/s,最小量測範圍可達 0.2 m/s。以上均可依據各大樓不同設計狀況可作多種變化搭配或客製範圍。

結語
HVAC主要是針對大樓室內的能源透過物理量的量測,配合建築能源管理(BEMS)來做能源控管,除了可控管建築物內多項設備,並整合連結原本分開的功能系統,重點在於即時掌握運轉參數,並規劃最適當的運轉機制,可節省5~20%的能源成本,由此可見智慧大樓的設計思維裡設計良好的BEMS搭配HVAC且使用長期穩定性佳、精確度高、耐用的傳送器做為量測,才能使設備和能源達到有效的規劃,便能達到舒適性、節能的目標。