SISTEMA RTU-SC
(Controle Inteligente para Unidades de Telhado)
Reduza o excesso de fluxo de ar
A maioria dos sistemas de climatização de telhados (mais de 90%) opera a um volume constante. Como o ventilador está ligado continuamente e o compressor apenas intermitentemente, na maioria das condições (independentemente da ocupação e do horário do dia), o consumo de energia do ventilador pode ser maior do que o do compressor. Embora haja várias horas do dia em que um edifício pode não estar totalmente ocupado ou a necessidade de ventilação seja menor do que a projetada, a taxa de ventilação não pode ser ajustada facilmente com um ventilador de velocidade constante.
Adaptação de unidades HVAC embaladas
O investimento para adaptar uma unidade HVAC de telhado existente com controles avançados como o RTU-SC fornecido pela De Lima Ventures Energy é muito menor do que instalar uma nova unidade.
Após a conclusão da reforma, você poderá economizar de 35% a 50% de energia. Isso permite que você recupere seu investimento em menos de dois anos. A tecnologia RTU (Smart Control) oferece controle de velocidade variável, o que significa que a unidade de teto opera apenas no volume necessário. Um conjunto de sensores de precisão é instalado na RTU existente para calcular a demanda exata de fluxo de ar.
Adaptação de unidades HVAC embaladas
O investimento para adaptar uma unidade HVAC de telhado existente com controles avançados como o RTU-SC fornecido pela De Lima Ventures Energy é muito menor do que instalar uma nova unidade.
Após a conclusão da reforma, você poderá economizar de 35% a 50% de energia. Isso permite que você recupere seu investimento em menos de dois anos. A tecnologia RTU (Smart Control) oferece controle de velocidade variável, o que significa que a unidade de teto opera apenas no volume necessário. Um conjunto de sensores de precisão é instalado na RTU existente para calcular a demanda exata de fluxo de ar.
Redução de umidade
Se a serpentina do evaporador não estiver fria o suficiente, ela não conseguirá remover a umidade e deixará de retirá-la em sua temperatura de ponto de orvalho. Quanto menor o fluxo de ar, menor a temperatura da serpentina do evaporador. Reduzir a velocidade do ventilador para um valor adequado reduz a umidade . A remoção de umidade pode melhorar a qualidade do ar interno (QAI) e o conforto dos ocupantes, ao mesmo tempo em que auxilia as operações das instalações e maximiza a vida útil do seu edifício, mobiliário e equipamentos.
Redução do trabalho do compressor
Quando a velocidade do ventilador é reduzida, o calor do ventilador diminui e a carga de resfriamento do edifício é reduzida, o que faz com que o compressor economize energia no modo de resfriamento. Em altas temperaturas externas, quando a mistura de ar externo e interno é reduzida pela redução da velocidade do ventilador, a carga de resfriamento do edifício também é reduzida, economizando energia para o compressor. O nível de dióxido de carbono no ar pode ser monitorado para manter uma qualidade do ar interno (QAI) saudável.
Modulação da velocidade do ventilador
No modo de resfriamento RTU, o RTU-SC modula a velocidade do ventilador para um valor adequado, protegendo o compressor e mantendo um valor de umidade confortável .
Para modular a velocidade do ventilador para um valor adequado, sensores de precisão são usados para medir os parâmetros utilizados nos algoritmos de otimização. Com os dados coletados, parâmetros importantes são calculados. Um desses parâmetros é o superaquecimento. O superaquecimento ocorre quando o vapor refrigerante é aquecido acima do seu ponto de ebulição. O superaquecimento é crítico em HVAC porque garante que o refrigerante líquido seja evaporado antes de sair do evaporador e seguir para o compressor.
Mesmo pequenas quantidades de líquido podem causar danos prejudiciais ao compressor em um sistema HVAC. A RTU-SC define a velocidade do ventilador para um valor que garanta que o superaquecimento esteja acima de 7°C e tenta manter esse valor na faixa recomendada (7°C-25°C) .
Outros parâmetros calculados e valores de sensores são usados para controlar a velocidade do ventilador e manter a qualidade adequada da umidade do ar interno. Opcionalmente, os níveis de dióxido de carbono no ar são levados em consideração para definir a velocidade do ventilador.
Por fim, os parâmetros de consumo e redução de energia são calculados para avaliar a economia de energia em tempo real. Para outros modos de RTU, a velocidade do ventilador é indexada a um valor configurado pela equipe operacional e recomendado para a localização do edifício e as condições ambientais.
Como é feito
Um dos módulos de programa da RTU-SC trata da economia de energia. Sensores precisos são usados para medir a corrente e o estado de operação do motor do ventilador. Ao modular a velocidade do ventilador, a RTU-SC calcula o consumo de kW e a energia em kW-h do ventilador e compara esses valores com o consumo nominal de kW para uma velocidade constante do ventilador (normalmente 60 Hz). O consumo de kW e a energia em kW-h do compressor também são calculados.
Como resultado, obtemos a redução de kW e kW-h da UTR devido ao algoritmo de modulação de velocidade utilizado pela UTR-SC. Não há dispositivo elétrico ou eletrônico capaz de medir a energia que a UTR NÃO consome. Para estimar a redução de energia alcançada pela solução da UTR-SC, a UTR-SC pode ser configurada para operar no "Modo de Avaliação" para obter o valor mais transparente para a estimativa de economia de energia.
Neste modo, os algoritmos de otimização que modulam a velocidade do ventilador são ativados apenas em dias PARES e desativados em dias ÍMPARES. Durante os dias ÍMPARES, a velocidade do ventilador é definida para o valor nominal constante, que é o valor atual se nenhuma otimização for aplicada. Medidores de energia podem ser instalados na UTR para coletar o consumo de energia em kWh e comparar os dois dias. Esta avaliação é realizada por um período mínimo de 15 dias. Os principais objetivos deste modo de avaliação são:
Obtenha os resultados reais de economia de energia verificada
Comparando o consumo de energia obtido nos dias PARES com o obtido nos dias ÍMPARES, a porcentagem de economia de energia para aquela UTR pode ser estimada com mais precisão. Relatórios são criados para mostrar a economia real de energia.
Relate cálculos de economia em tempo real com mais precisão
Os dados coletados são usados para ajustar o módulo do programa de economia de energia da RTU-SC para um resultado mais preciso. Este módulo exibe em tempo real os resultados da redução de energia na Nuvem IoT ou em páginas da Web do painel local.
Sensores e Atuadores Precisos
Um conjunto de sensores precisos para obter os melhores e mais confiáveis resultados em economia de energia foi instalado para modernizar a UTR existente. Os principais sensores incluem sensor de pressão, sensor de temperatura e transformadores de corrente.
Opcionalmente, um sensor de qualidade do ar interno Wi-Fi incluindo:
Sensores de temperatura, umidade relativa, CO2, VOC e PM2,5 podem ser instalados e integrados à operação da RTU-SC, e um medidor de kWh adicional pode ser instalado. Um inversor de frequência (VSD) é instalado para modular a velocidade do ventilador.
O valor da velocidade é definido pelo controlador GMHD-RTU-SC quando o valor adequado da velocidade do ventilador é calculado para economizar energia durante o modo de resfriamento da UTR. Para os outros modos de UTR (aquecimento e ventilação), o valor da velocidade do ventilador é indexado de acordo com as condições operacionais da UTR definidas pelos operadores de manutenção.
Controlador GMHD-RTU-SC
Este é o controlador principal do RTU-SC e é usado para modular a velocidade do ventilador para economizar energia.
Este controlador, fornecido pela Contemporary Control System, Inc., foi programado usando a linguagem Sedona. Seis kits de componentes de programa especializados foram projetados pela De Lima Ventures Energy para este controlador: controlador de velocidade do ventilador, supervisor de alarme, cálculo de economia de energia, módulo de proteção, módulo de avaliação e módulo de programação.
Existem duas versões do software :
A Versão 1 para controlar apenas a velocidade do ventilador do evaporador e permitir o controle da temperatura da RTU com o termostato local existente ou controlado por um BMS existente, e a Versão 2 para controle total da RTU (temperatura e velocidade do ventilador do evaporador).
De Lima Ventures Energy
Também projetamos um servidor web incorporado ao controlador, usado como uma interface amigável para facilitar a instalação, o comissionamento rápido e os testes do controlador. O controlador suporta RTUs de um a três estágios de compressor. Cada RTU utiliza um GMHD-RTU-SC e todos os sensores usados no RTU-SC são conectados a este controlador.
Controlador GMHD-E6U4R2A
Este controlador também pode ser usado como o controlador principal da RTU-SC. A diferença em relação ao controlador GMHD-RTU-SC é que ele suporta apenas RTUs de um estágio de compressor. Este controlador tem o mesmo poder de processamento que o controlador GMHD-RTU-SC, mas suporta pontos de E/S mais baixos. Também é fornecido pela Contemporary Control System, Inc. e utiliza software semelhante desenvolvido pela GreenmediaHD para funcionalidade de controle e o servidor web incorporado para interface de usuário.
A instalação de um sistema RT-SC no campus pode utilizar algumas UTRs com o controlador GMHD-RTU-SC e outras UTRs com o controlador GMHD-E6U4R2A, dependendo dos estágios do compressor no modo de resfriamento. O controlador também pode operar como um controlador de borda, sem a necessidade de um BMS para supervisionar e controlar sua funcionalidade, e pode enviar todos os dados diretamente para o GreenmediaHD Cloud Server para supervisão e controle da nuvem.
Interface de usuário dos controladores
O servidor web incorporado aos controladores RTU GMHD foi projetado pela GreenmediaHD para comissionar, supervisionar e controlar a funcionalidade do sistema RTU-SC. Ele fornece ao controlador uma interface (IU) muito amigável, transformando o controlador de uso geral da Contemporary Controls em um controlador de uso específico.
A interface do usuário agrupa todos os parâmetros da UTR em diferentes telas, de acordo com a funcionalidade. Dessa forma, temos a tela principal de parâmetros operacionais, configuração de ponto de ajuste, configuração de programação, gráficos de tendências, parâmetros de economia de energia e assim por diante. Os grupos permitem que o instalador do sistema UTR-SC faça um comissionamento rápido do controlador, teste-o adequadamente e ajuste o controle para obter o desempenho ideal.
A tela do gráfico de tendências é muito útil para verificar a funcionalidade ideal do controlador e definir os valores adequados do controlador dependendo da condição operacional da RTU.
Outra vantagem desta interface é que o operador de manutenção pode visualizar as variáveis de temperatura em diferentes unidades de medida (°F ou °C). Esta interface pode ser acessada de diferentes dispositivos que possuam um navegador (celulares, laptops, tablets e desktops) e estejam conectados à mesma LAN dos controladores GMHD.
Integração da Qualidade do Ar Interior
Cada controlador GMHD tem a capacidade de integrar um sensor Awair de qualidade do ar interno (IAQ) usando as APIs fornecidas pelo fabricante.
Usando a interface do usuário do controlador GMHD, podemos configurar todos os parâmetros necessários para a integração do sensor IAQ, substituir as entradas analógicas do controlador de temperatura, umidade e CO2 pelos dados do sensor IAQ e carregar os dados do sensor IAQ para o GreenMediaHD Air Quality Cloud System.
Todos os dados do IAQ são exibidos em uma das telas da interface do usuário.
O valor de CO2 pode ser configurado para ser usado no controle da velocidade do ventilador do evaporador para estar em conformidade com o Procedimento de Qualidade do Ar Interno (IAQP) ASHRAE 62.
Vários sensores de qualidade do ar interno (QAI) Awair também podem ser integrados ao Logger Gateway.
Gateway RTU-Logger
O Gateway é usado em locais que têm várias RTUs instaladas, onde o sistema RTU-SC é composto por vários controladores e, então, é necessário reduzir a largura de banda da Internet enviando todos os dados para a nuvem a partir de um único lugar (o Gateway), em vez de cada controlador enviar os dados sozinho.
Este Gateway é conectado via BACnet/IP em uma rede local com cada controlador GMHD.
As funções do Gateway são:
Colete dados de todos os controladores, envie comandos BACnet para cada controlador, sincronize a data e a hora em todos os controladores, envie todos os dados coletados para o Servidor Web GreenmediaHD e receba comandos do Servidor Web GreenmediaHD e os transmita para o controlador de destino. O Gateway possui um Servidor Web incorporado para configuração e um Servidor IP BACnet incorporado que pode ser usado para integrar facilmente todos os controladores GMHD com o BMS existente.
Servidor de Nuvem de Energia De Lima Ventures
Todos os dados são enviados ao servidor GreenMediaHD Cloud para serem visualizados em painéis personalizados de páginas da web. Relatórios de redução de energia são exibidos em tempo real, permitindo a avaliação da economia de energia diária. Comandos como pontos de ajuste e programações para cada controlador GMHD podem ser enviados do GreenMediaHD Cloud Server. O GreenMediaHD Cloud Server também exibe uma variedade de alarmes em cada RTU e fornece algumas recomendações sobre como solucionar os problemas que os acionaram.
Integração com o BACnet Field e Controle Remoto
Às vezes, é necessário incluir sensores inteligentes adicionais que transmitam dados usando um protocolo de comunicação ou integrar o Sistema RTU-SC a outros dispositivos ou a um BMS. O RTU-SC permite a integração de quaisquer dispositivos BACnet MS/TP, ou seja, os Medidores de Energia Wattnode, que podem ser usados para verificar a economia de energia.
Em segundo lugar, os controladores GMHD e o RTU Logger Gateway podem ser roteados para a arquitetura BACnet existente do edifício usando um BBMD que permite que mensagens BACnet atravessem sub-redes interconectadas com roteadores IP.
Por fim, é possível acessar remotamente os programas instalados nos Controladores GMHD, no conforto da casa ou do escritório do integrador de sistemas, para fins de manutenção e atualização. Essa integração é possível graças ao suporte dos produtos da Contemporary Controls System, Inc. Os principais produtos da Contemporary Controls utilizados no suporte à integração RTU-SC são:
Editor de aplicativos Contemporary Controls Sedona
Este editor é usado para programar as funções otimizadas de economia de energia nos controladores GMHD. É um editor gráfico muito flexível, fácil de usar e intuitivo .
Roteador BAS. BACnet
Roteador Multi-Rede
O BASrouter é usado para rotear mensagens entre redes BACnet/IP, BACnet Ethernet e BACnet MS/TP.
Caso sejam necessários medidores de energia opcionais para verificar a economia de energia, os medidores de energia Wattnode com protocolo BACnet MS/TP são integrados à RTU-SC usando o BASrouter modelo BASRT-B.
O BASrouter também suporta 5 entradas BBMD que permitem que a RTU-SC, se necessário, seja integrada às sub-redes da topologia BACnet existente no edifício.
RemoteVPN. Comunicação Remota Segura e Simplificada
O RemoteVPN é um serviço oferecido pela Contemporary Controls que permite aos integradores de sistemas acesso remoto aos sistemas, no conforto da casa ou do escritório do integrador. Este serviço é especialmente útil para manutenção e atualizações no Sedona ou nos programas Python da interface do usuário de cada controlador GMHD, e oferece uma maneira de integrar, se necessário, um BMS remoto para supervisão e controle.
