嵌入式系统

CO传感器的地下停车场系统

使用一氧化碳探测器的地下停车场通风控制系统
基本信息 1 地下停车场包括:B2,B3和B4。B2即停车场的进出口处充满了新鲜空气。
2地下三层停车场皆采用机械式通风系统。每层都装有四个排气扇,并且在B5有四个进气扇,这样可以确保新鲜空气的流通。
3 建筑大楼是典型的商务楼。例:在早晨上班的时间段,很多的车辆进入停车场;在傍晚下班的时间段,大部分的车辆离开停车场。平时,也有一些车辆进进出出。
4#nbsp;通风系统的操作时间如下:
7:00am ~ 7:00pm (工作日)
7:00am ~ 3:00pm (星期六)
所有的通风扇关闭(星期天和假期)
每星期风扇总共运行时间=68小时 5.以KW为单位的风扇的尺寸如下:
B2 风扇#nbsp;电消耗#nbsp;B3 风扇#nbsp;电消耗#nbsp;B4 风扇#nbsp;电消耗#nbsp;B5 风扇#nbsp;电消耗
F(E)/B2-1#nbsp;11#nbsp;F(E)/B3-1#nbsp;11#nbsp;F(E)/B4-1#nbsp;11#nbsp;F(S)/B5-1#nbsp;37
F(E)/B2-2#nbsp;7.5#nbsp;F(E)/B3-2#nbsp;5.5#nbsp;F(E)/B4-2#nbsp;5.5#nbsp;F(S)/B5-2#nbsp;15
F(E)/B2-3#nbsp;11#nbsp;F(E)/B3-3#nbsp;11#nbsp;F(E)/B4-3#nbsp;11#nbsp;F(S)/B5-3#nbsp;37
F(E)/B2-4#nbsp;11#nbsp;F(E)/B3-4#nbsp;11#nbsp;F(E)/B4-4#nbsp;11#nbsp;F(S)/B5-4#nbsp;37
合计#nbsp;40.5#nbsp;合计#nbsp;38.5#nbsp;合计#nbsp;38.5#nbsp;合计#nbsp;126.0 每年能源消耗 依据上面提到的风扇的功率消耗和操作时间长短,所消耗的能源如下:
风扇总的功率消耗= #nbsp;243.5#nbsp;kW
能源消耗 ≈ #nbsp;219.2#nbsp;kW (接近功率消耗的90%)
(实际的能源消耗)#nbsp;#nbsp;
每周运作时间= #nbsp; 68.0 #nbsp;hours
每周能源消耗 = #nbsp; 14,902.2 #nbsp;kWH
每年的能源消耗≈ #nbsp; 753,625.5 #nbsp;kWH 根据需求的通风控制(DCV) #nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp; 在地下停车场,根据实际需求(或是通风的具体要求),测量空气污染指数(主要是一氧化碳的含量),从而控制机械通风。由于通风扇尺寸大,实际使用数量不多,建议使用变频驱动器(VFD)。根据控制方案的不同,一般的能源节约范围从低的60%到90%甚至更高不等。 DCV系统要求 DCV系统主要依靠传感器来测量空气中污染(有害的气体)。依据AS-1668.2-1991计算有多少套传感器用到系统中。 传感器的数量 = 每一层采用12套(四分之一的空间采用3套CO传感器)
或者总共采用36套CO传感器。
可选择的传感器的参数 = 每一层采用4套CO2传感器
或是总共采用12套CO2传感器
可选择的传感器的参数 = 每一层采用4套温度传感器
或者总共采用12套温度传感器 #nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp; 为了满足可变频驱动器(VFD)的需要,应选用7.5KW尺寸或是更大的风扇。如果风扇的规格小于7.5KW,那么回报的时间会变得很长。因此,VFD具体要求如下:
#nbsp;37 kW#nbsp;#nbsp;3 units#nbsp;#nbsp;(丹佛斯 VLT 6000 系列)
#nbsp;15 kW#nbsp;#nbsp;1 unit
#nbsp;11 kW#nbsp;#nbsp;9 units
#nbsp;7.5 kW#nbsp;#nbsp;1 unit F(E)/B3-2和F(E)/B4-2风扇通过继电或者on/off信号到star/delta,实现简单的开关量控制。 总之,根据风扇控制的范围,将每一层地下停车场分为四个区域。同时,每个区域安装3套CO传感器和1套CO2/温度一体的传感器。(详情见下边的安装图) 其他的考虑因素
#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp; 虽然CO DCV通风控制系统佷简便, 但要诀顶地下停车场营造一个具有良好的室内空气质量和舒适的环境。汽车排放的尾气中的一氧化碳不是唯一的污染源。我们应该也考虑到二氧化碳的含量也可能超标,鉴于这种情况,也可以检测二氧化碳的含量作为其他污染的间接的指示。
#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp;#nbsp; 同时,我们也应该考虑温度的舒适感。当温度过高时,为了改善室内空气的流通状况,要加强通风控制。 控制方案 结合以上的论述,我们得出以下的结论: 1.#nbsp; 我们应该根据CO最高的读数来控制通风扇。(具体的操作方式和方法参照 AS1668.2-1991 #amp; CP13) CO读数低于9ppm,通风率最小(最小通风率设定到15Hz), CO读数高于9ppm,通风率提高,直到CO读数高于25ppm,通风率最大。(使用VFD最大通风率到50Hz)。[CO读数可以在15ppm到35ppm之间进行设定] 2. CO2测量:当CO2读数低于700ppm,通风率最小,通风率继续升高,直到CO2读数为1,200ppm,通风率最大。(二氧化碳的含量作为其他污染的间接的指示;可选)
3. 温度测量:当温度低于31 oC,通风率最小,通风率继续升高,直到温度高于34 oC,通风率最大。 4.#nbsp;时间定时器控制:每天早晨,通风系统清洁空气。例如,早上6点-7点这段时间,通风系统不但自动的排除空气中的污染物,并且降低了室内的温度。 5. 火警模式:在火警模式下,DCV控制停止工作。FM控制优先于以上的控制。 成本分析#amp;预算 1.传感器费用~ S$ 18,000/-
2.VFD费用~ S$ 73,800/-
3.安装费用~ S$ 14,000/-
4.测试#amp;调试费用~ S$ 4,000/-
5.费用(包括一些意外损失等)~ S$ 4,000/-
6. 每年传感器的维护费~ S$ 1,800/-
回报估计 每年能源消耗= 754,000 kW-H
估计每年能源消耗花费= S$ 85,430
(比较高的消耗率的情况下,假设每KWH 花费为S$ 0.1133)
估计DCV系统节约= 85% x S$ 85,430
基本投资回报= 1.62 年