اچ‌وی‌ای‌سی (به انگلیسی: HVAC) مخفف حروف ابتدایی Heating, ventilating and Air conditioning که به معنای «گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع» است و در برگیرنده فناوری‌های مربوط به ایجاد آسایش برای محیط‌های داخلی ساختمان می‌باشد. طراحی سیستم‌های اچ‌وی‌ای‌سی یکی از زیرگروه‌های اصلی مهندسی مکانیک و بر اساس اصول ترمودینامیک، مکانیک شاره ها و انتقال گرما شکل گرفته است. گاهی بحث مربوط به سردسازی (Refrigeration) نیز به آن اضافه میشود و نام آن بصورت اچ‌وی‌ای‌سی‌آر (HVACR) یا اچ‌وی‌ای‌سی و آر (HVAC&R) بیان میشود حتی در برخی موارد بحث تهویه (ventilating) از آن حذف شده و بصورت اچ‌ای‌سی‌آر (HACR) نیز به‌کار می‌رود. اچ‌وی‌ای‌سی نقش مهمی در طراحی ساختمان‌های اداری و صنعتی متوسط تا بزرگ مانند آسمان خراش‌ها و محیط‌های دریایی مانند آکواریوم‌ها که ایمنی و سلامت محیطی تابع تغییرات رطوبتی و دما است، دارد.
اختراع دستگاه‌های مرتبط با سیستم‌های اچ‌وی‌ای‌سی همزمان با شروع انقلاب صنعتی، بهره گیری از روش‌های جدید مدرن‌سازی، دستیابی به بهره‌وری بالاتر و ایجاد سیستم‌های کنترل توسط مخترعان و شرکت‌های مختلف در سراسر جهان بطور پیوسته آغاز شد. ارتباط سه عامل گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع باعث فراهم آوری آسایش حرارتی در ساختمان‌ها، کیفیت مناسب هوای داخل ساختمان‌ها و هزینه‌های مناسب مربوط به نصب، راه‌اندازی و تعمیر و نگهداری این سیستم‌ها گردید. این سیستم‌ها عمل تهویه را با کاهش نفوذ هوا و حفظ فشار میان محیط‌های مرتبط با هم انجام می‌دهند. چگونگی پخش و جمع آوری هوا در محیط‌ها، باعنوان سامانه «توزیع هوا در محیط» شناخته میشود. سرمایه گذاری جهانی در صنعت اچ‌وی‌ای‌سی از طریق ایجاد فرصت‌های شغلی برای راه‌اندازی و تعمیر و نگهداری، طراحی و ساخت، ساخت و فروش قطعات و آموزش و تحقیقات در این سیستم‌ها صورت می‌گیرد.
در شکل 1 نمونه ای از HVAC را مشاهده می کنید.
شکل1:ماژول HVAC
نمایی از پایه های ماژول HVAC
شماتیک پایه های ماژول HVAC را در زیر مشاهده می کنید.
شکل2:شماتیک پایه های ماژول HVAC
a) خروجی مربوط به مد فن کویل
b) خروجی مربوط به دور فن کویل
c) دکمه ها برای کنترل دستی دور و مد.
d) دکمه مربوط به تنظیم آدرس ماژول
f) ورودی باس(f,g,h,i)
e-اتصال سنسور محیطی
شرایط محیطی مورد نیاز جهت راه اندازی ماژول
دمای کاری >> 0 تا 45C
رطوبت نسبی کاری >> 20 تا 90 %
دمای حافظه >> 40- تا 55C
رطوبت نسبی حافظه >> 10 تا 93%
کلاس >> IP 2.0
پارامترهای عملکردی
ولتاژ کاری >> DC 24v
توان مصرفی >> 90 mA/DC24v
جریان ماکزیمم >> 2A
نصب >> به صورت استاندارد 35mm نصب بر روی ریل
سایز >> 72mm*90mm*66mm
ابعاد HVAC قابل نصب بر روی ریل
در زیر نمای ابعاد مربوط به HVAC تابلویی و قابل نصب بر روی ریل نشان داده شده است.
شکل3:نمای جلویی ماژول HVAC
شکل4:نمای کناری ماژول HVAC
توجه از سیم با قطر 2.5 mm2 به بالا در خروجی استفاده نمایید.
نصب بر روی ریل
ماژول را رو به جلو نگاه داشته و نسبت به ریل 15 درجه زاویه دهید. پس از قرار گرفتن لبه بالایی ماژول در ریل ،آن را به حالت عمود در آورید تا لبه پایین نیز به ریل برخورد نماید . در نهایت با اعمال فشار اندکی ماژول را در جای خود محکم نمایید به طوریکه زائده در لبه ی زیرین ریل قفل شود.(مطابق شکل 6)
شکل5:نصب ماژول
جدا کردن ماژول
از یک آچار پیچ گوشتی بلند برای دستیابی به زائده استفاده نمایید. جهت جداسازی ماژول زائده را به سمت بیرون کشیده و در نهایت ماژول را از روی ریل بر دارید(مطابق شکل زیر)
شکل6:جداسازی ماژول
توصیه های سیم بندی
1- در طی سیم بندی ماژول ها ،از استاندارد های بین المللی پیروی نمایید.
2- سیم هایی را انتخاب نمایید که از جنس مس بوده و با جریان گذرنده از آن تناسب داشته باشند.
3- ترجیحا از سیم های کوتاه استفاده نمایید.
4- تا حد ممکن از کنار هم قرار دادن کابل های دیتا و کابل های برق جلوگیری نمایید.
5- در سیم بندی ها حتما از سرسیم ( وایرشو ) استفاده نمایید.
سیم بندی بخش قدرت HVAC
در ادامه نمایی از نحوه سیم بندی HVAC و اتصال آن به خطوط تغذیه اصلی و خطوط مصرف کننده به نمایش گذاشته شد.
شکل7:سیم بندی بخش قدرت HVAC
اخطارها
1- در طی مراحل نصب تجهیزات جهت جلوگیری از برق گرفتگی و آسیب به تجهیزات تمامی فیوز های برق اصلی که با ماژول در ارتباط هستند را قطع نمایید.
2- استفاده از تجهیزات در فضا های شامل بخارات روغن، ذرات باردار، دمای بالا، رطوبت بالا، گاز های قابل اشتعال، گاز های خورنده، بارانی یا آلوده و دارای ضربه و مرتعش توصیه نمی شود.
3- سیستم قدرت تابلوی نصب شده, کابلهای شبکه و مدارات مرتبط باید مرتباً از لحاظ سیم¬بندی چک شوند.
نکات مهم
1- قبل از انجام هرگونه کاری در زمینه ی نصب HVAC دستورالعمل نوشته شده را مطالعه فرمایید.
2- ماژول نباید چسبیده به سایر ماژول های شبکه باس نصب گردد.
3- جهت جلوگیری از تداخل های الکترومغناطیسی از نصب تجهیزات در اطراف خطوط برق ولتاژ بالا و یا جریان بالا و نیز کلید های قدرت خودداری نمایید
4- محیط تابلو¬ی نصب شده باید دارای تهویه ی مطبوع باشد.
5- در صورت ضربه خوردن و یا خیس شدن, سریعاً ماژول را از داخل تابلو خارج کنید.
6- برق 220 ولت شهر را با استفاده از یک فیوز مناسب به ماژول HVAC وصل کنید.
مراحل برنامه نویسی ماژول MAC دو کانال
با کلیک بر روی ماژول مذکور در لیست ماژول هایی که توسط جستجو گر یافت شده اند، پنجره ای به صورت زیر باز می شود. که همانطور که ملاحظه می شود از سه زبانه تشکیل شده است.
شکل8:تنظیمات MAC دو فن
Basic information
Air-condition delay: تنظیمات مربوط به تاخیر راه انداری
Fan startup protect delay: تاخیر راه اندازی فن ها ، این تاخیر بین 1 الی 10 ثانیه می تواند باشد.
Fan switch off delay: تاخیر خاموش شدن فن ها ،این تاخیر بین 1 الی 10 ثانیه نی تواند باشد.
شکل9:Air-condition delay
Test and control: در این قسمت توسط نرم افزار می توانید سیستم تهویه را تست کنید.
شکل10:Test and control
AC setup
تنظبمات مربوط به هر کانال فن کوئل در این تب می باشد.
شکل11:AC Setup
opertation ways: جهت انتخاب مد کنترلی فن کوئل می باشد،مد Fully control انتخاب کنید.
current temperature: جهت تعیین سنسور برای خوانش دمای محیط ،اگر دما محیط توسط سنسور متصل به ماژول قرائت می شود باید گزینه DS18B20 را انتخاب کنید.سنسور مورد استفاده از نوع سنسور دیجیتال می باشد که باید ID هک شده بر روی سنسور را در این قسمت وارد کند ، اعداد هک شده بر روی سنسور (200-1) می باشد ، در صورتی که میخواید دمای محیط توسط کلید ترموستاتیک خوانش شود گزینه BUS را انتخاب و آدرس کلید ترموستاتیک را وارد نمایید، توجه داشته باشید به دلیل اینکه کلید های ترموستاتیک یک عدد سنسور دما دارند Channel no همواره عدد 1 انتخاب شود.
adjust temperature: جهت کالیبراسیون سنسور دمای متصل به ماژول ،بازه کالیبراسیون (-5 الی +5) می باشد.
Config:بر روی آبکون Config کلیک نماید پنجره ای به شکل زیر باز می شود.
شکل12:Config
temperature type: انتخاب نمایش دما بصورت سانتی گراد یا فارنهایت باشد.
operation : در این قسمت می توانید هر کدام از دور های FAN و MOD های مورد نظر را فعال یا غیر فعال کنید.
Eco mode: زمانی که دمای محیط به دمای ست پوینت Cooling و Heating می رسد، اگر این گزینه فعال باشد فن کوئل خاموش خواهد شد و در صورت فعال نبودن این گزینه فن کوئل خاموش نخواهد شد.
Other function
Host enable: جهت فعال کردن مد slave ماژول این گزینه را فعال کنید.می توان مشخص کرد هر کانال فن کوئل تا 8 تهویه دیگر را بصورت Slave کنترل کند .
شکل13:Other function
مراحل برنامه نویسی ماژول MAC تک کانال
با کلیک بر روی ماژول مذکور در لیست ماژول هایی که توسط جستجو گر یافت شده اند، پنجره ای به صورت زیر باز می شود. که همانطور که ملاحظه می شود از چهار زبانه تشکیل شده است.
شکل14:ماژول MAC تک فن
Basic information
این زبانه از 4 بخش که به تفضیل بحث خواهد شد تشکیل شده است.
شکل15:پنجره تنظیمات HVAC
1-Air condition delay: حفظ امنیت کمپرسورهای HVAC در هنگام برنامه ریزی باید رعایت گردد، بنابراین ایجاد تاخیر در هنگام راه اندازی کمپرسورها باعث عملکرد بهتر و ایجاد امنیت بیشتر در آنها می شود . تاخیر روشن شدن کمپرسور را که در حالت minute عددی بین 1 تا 10 است و در حالت second عددی بین 3 تا 127 است را تعیین کنید. این زمان تعیین شده باعث می شود کمپرسور بعد از گذر این زمان از حالت خاموش به روشن تغییر وضعیت دهد.
شکل16:تعیین تاخیر ماژول HVAC
> تاخیر خاموش شدن عددی بین 0 تا 10 ثانیه است که در قسمت Compressor Switch OFF delay باید تعیین شود؛ به اندازه ی زمان تعیین شده طول خواهد کشید که کمپرسور از حالت ON به OFF تغییر وضعیت پیدا کند. >زمانی که شما فن را روشن می کنید؛ به اندازه ی زمان تعیین شده در قسمت Fan Startup Delay که عددی بین 0 تا 10 ثانیه است طول خواهد کشید تا فن مورد نظر روشن شود. >زمانی که شما فن را خاموش می کنید؛ به اندازه ی زمان تعیین شده در قسمت Fan Switch OFF Delay که عددی بین 0 تا 10 ثانیه است طول خواهد کشید تا فن مورد نظر خاموش شود. بعد از اتمام این مرحله تغییرات را Save کنید.
3-بخش vav Fan voltage setting:
شکل17:تنظیمات vav fan
>- تعیین مقدار صفر برای یکی از زمان ها موجب می شود که مرحله ی مذکور غیر فعال شود. >- تعیین زمان های راه اندازی از آن جهت که باعث افزایش عمر واحد AC می شود مهم است. >- پیشنهاد می شود زمانیکه فن به مدت زیادی کار می کند؛ حداقل 3 دقیقه زمان خاموش شدن در پله ی دوم یا چهارم برای آن در نظر بگیرید. >- بعضی از واحدهای VAV با ولتاژ 0-5 کار می کنند؛ شما می توانید ماژول HVAC را به نحوی تنظیم کنید که با رنج ولتاژ تعیین شده سازگار باشد. برای مثال می توانید LOW را روی 1 ولت؛ Medium را روی 3 ولت وHigh را روی 5 ولت تنظیم کنید.
3-بخش Model Of Test Relay Enable : در این بخش می توان اتصال ماژول به بخش مورد نظر را چک کرد و همچنین برای چک کردن دستورات ارسال شده از ماژول مذکور به خروجی نیز استفاده میشود. در قسمت Mode حالت های cool,Heat,Humid,Fan مشخص می شود. و در قسمت Fan سرعت فن روی حالتی که قرار است تست شود قرار می گیرد .
شکل18:تست ماژول HVAC
AC Setup
AC model config: در این بخش مدهای کاری مربوط به رله های کمپرسور ماژول HVAC تعیین می گردد.
شکل19:تنظیمات AC model
در قسمت زیر مشخص می کنیم مد خروجی و هنگامی که برق قطع و وصل شد رله ها کانال های فن کوئل (I ,II,II) در چه در چه حالتی باشند.
شکل20:تنظیمات Mode type
در قسمت زیر مشخص می کنیم که رله ها در مدهای کاری cool,Heat ,Humid,Fan در چه وضعیتی هستند.
شکل21:تنظیمات HVAC setting
Oper configuration
در ایم تب تنظیمات مربوط به مد کنترلی و خوانش دما می باشد.
شکل22:تنظیمات Oper configuration
oper typs: جهت انتخاب مد کنترلی فن کوئل می باشد(fully control, slave control) ،مد Fully control انتخاب کنید.
Refer to inside sensor: جهت تعیین سنسور برای خوانش دمای محیط ،اگر دما محیط توسط سنسور متصل به ماژول قرائت می شود باید این گزینه را انتخاب کنید.سنسور مورد استفاده از نوع سنسور دیجیتال می باشد که باید ID هک شده بر روی سنسور را در این قسمت وارد کند ، اعداد هک شده بر روی سنسور (200-1) می باشد. حداکثر می توانید 4عدد سنسور را به ماژول متصل کنید.
Refer to bus sensor:در صورتی که میخواید دمای محیط توسط کلید ترموستاتیک خوانش شود این گزینه را انتخاب و آدرس کلید ترموستاتیک را وارد نمایید، توجه داشته باشید به دلیل اینکه کلید های ترموستاتیک یک عدد سنسور دما دارند Channel همواره عدد 1 انتخاب شود.
شکل23:تنظیمات Refer sensor
temperature adjust: جهت کالیبراسیون سنسور دمای متصل به ماژول ،بازه کالیبراسیون (-5 الی +5) می باشد.
Other function
Host enable: جهت فعال کردن مد slave ماژول این گزینه را فعال کنید.می توان مشخص کرد هر کانال فن کوئل تا 8 تهویه دیگر را بصورت Slave کنترل کند .
شکل24:تنظیمات Other function
