HVAC Control (01) - Chilled Water Fan Coil Units

• Air Conditioning System မွာ အသံုးမ်ားတဲ့ Equipment တစ္မ်ိဳး ကေတာ့ Room Fan Coil Unit ပါ။
• သံုးေလ့ရွိတဲ့ Chilled Water Fan Coil Application ေတြကေတာ့။
  
  1. Constant Volume (Cooling) with Temperature Control
  2. Constant Volume (Cooling) with Temperature & Humidity Control
  3. Multi-Speed (Cooling) with Temperature Control
  4. Variable Speed (Cooling) Control
  ေတြ ျဖစ္ၾကပါတယ္။

1. Constant Volume (Cooling) with Temperature Control
   
   • ဒါကေတာ့ Air Conditioning မွာ Chilled Water Fan Coil Unit သံုးတဲ့ အခါ အသံုးအမ်ား ဆံုး Configuration ပါ။
   • တစ္ခါတစ္ရံ BAS Controller အစား Microprocessor ပါၿပီးသား ျဖစ္တဲ့ အသင့္ FCU Remote Controller ကို သံုးတာလည္း ရွိပါတယ္။
   • Speed Control (Hi/Med/Low) ကို လိုခ်င္ရင္ Control Panel မွာ ထည့္သြင္းႏိုင္ပါတယ္။
   • အခန္းကို သန္႔ေအာင္ ေလ ကို Filter နဲ႔ ထပ္ခါထပ္ခါ စစ္ႏိုင္ဘို႔ Air Change Rate လိုအပ္တဲ့ အခါ မွာေတာ့ Single Speed - Constant Volume System ကို သံုးပါတယ္။
   • အေသးေတြ မွာေတာ့ Temperature Control က Critical မဟုတ္ခဲ့ရင္ Chilled Water Control Valve ကို Modulating မဟုတ္ပဲ On-Off Control နဲ႔ တင္ သံုးလို႔ ရပါတယ္။ ဒါေပမဲ့ Temperature Trend Pattern ကေတာ့ သိပ္ညီညာေနမွာ မဟုတ္ပဲ Set point နားမွာ လႊသြားလို အတက္အက် ျဖစ္ေနပါလိမ့္မယ္။
     
   • Return Air Temperature ( Room Air Temperature) ကို Sense လုပ္၊ Controller ထဲမွာ ထည့္ထားတဲ့ Set Point နဲ႔ ႏိႈင္းယွဥ္ ၿပီး Chilled Water Flow ကို အနည္းအမ်ား ညွိဘို႔ အတြက္ Motorized Valve ကို Control လုပ္တာပါ။ Temperature Control က Critical ဆိုရင္ေတာ့ ထိန္းႏိုင္ဘို႔ အေကာင္းဆံုး က PI (Proportional & Integral) Control သံုးဘို႔ပါပဲ။
     
   • Automatic Control အေျခခံ ေတြကို Automatic Control Systems မွာ ေဖာ္ျပခဲ့ ပါတယ္။ ဒီစာ ကို မဖတ္ခင္ သြားေရာက္ ေလ့လာ ေစလိုပါတယ္။
     
   • Constant Volume (Cooling) with Temperature Control နမူနာ တစ္ခု ကို ေအာက္မွာ ေဖာ္ျပထားပါတယ္။
     
     
   • Control Diagram
     
     
     
     
     
   • BAS I/O Points Schedule
     

     NO.	INPUT / OUTOUT VARIABLES	DO	AO	DI	AI
     1	RETURN AIR TEMPERATURE				1
     2	FAN ON/OFF CONTROL	1
     3	FAN ON/OFF STATUS			1
     4	FAN TRIP STATUS			1
     5	LOCAL/BAS SWITCH MODES			1
     6	CHILLED WATER VALVE CONTROL		1
     7	CONTROL VALVE POISTION				1
     	TOTAL :	1	1	3	2

     Note: Temperature control shall be of PI mode
     
   • Point Schedule နဲ႔ ပတ္သက္ၿပီး သိသင့္တာေတြ ကေတာ့။
     • Local Control အတြက္ ဆိုရင္ ေတာ့ အေရးအႀကီး ဆံုး က No. 1 : Room/Return Air Temperature နဲ႔ No.6 : Chilled Water Valve Control ျဖစ္ပါတယ္။ PI Mode အတြက္ No.7 : Chilled Water Valve Position ကလည္း ပိုၿပီး ထိထိေရာက္ေရာက္ ထိန္းႏိုင္ဘို႔ အက်ိဳးျပဳပါတယ္။
     • No. 2 : FAN ON/OFF CONTROL နဲ႔ No. 5 : LOCAL/BAS SWITCH MODES ေတြ က Central BMS ကေန ထိန္းေပးႏိုင္ဘို႔ အေထာက္အကူ ျပဳပါတယ္။
     • No. 3 : On/Off Status နဲ႔ No. 4 : FAN TRIP STATUS ေတြ ကေတာ့ Monitoring လုပ္ဘို႔ အတြက္နဲ႔ ျပႆနာ တစ္ခုခု ရွိရင္ Alarm ေပးႏိုင္ဘို႔ပါ။
     
     
   • ပစၥည္းေတြ ေရြးခ်ယ္တဲ့ အခါ စဥ္းစားရမွာ ေတြကေတာ့
     
     • Modulating Valve:
       • Size မွန္ဘို႔၊
       • အမ်ိဳးအစားမွန္ဘို႔
       • Flow Characteristic သင့္ေလ်ာ္ဘို႔၊ မွန္ဘို႔။
     • Modulating Valve Drive :
       • Valve နဲ႔ သင့္ေတာ္ဘို႔၊
       • Controller နဲ႔ Compatible ျဖစ္ဘို႔
     • Sensor
       • Type အမ်ိဳးအစား သင့္ေတာ္ဘို႔
       • Range & Accuracy သင့္ေတာ္ဘို႔
       • Response Time သင့္ေတာ္ဘို႔
     • Controllers
       • Reliability (စိတ္ခ်ရဘို႔၊ ထိန္းႏိုင္တာ ေသခ်ာဘို႔)
       • Interface (BAS နဲ႔ ေခ်ာေခ်ာေမြ႕ေမြ႕ ဆက္သြယ္ ႏိုင္ဘို႔)
     
     
   • အေသးစိတ္ ကို အရင္ Post Automatic Control Systemsတြင္ ေလ့လာပါ။
     
   • FCU Off (i.e. Fan Off) (စက္ပိတ္) ထားတဲ့ အခ်ိန္မွာ Motorized Control Valve ကိုလည္း Close (Off) လုပ္ၿပီး ပိတ္ခိုင္းဘို႔ Interlock လုပ္ေပးရပါမယ္။ (Controller ထဲမွာ Program Logic ကို ဒီလို ထည့္လို႔ ရေလ့ ရွိပါတယ္။)
     
   
   
   
2. Constant Volume (Cooling) with Temperature & Humidity Control
   
   • အေပၚက Control က Space Temperature ကို ထိန္းဘို႔ အတြက္ အဓိက ပါ။ Humidity ကို အတိုင္းအတာ တစ္ခု အထိေတာ့ ထိန္းမယ္ ဆို ထိန္းလို႔ ရႏိုင္ပါတယ္။ Sensible Heat Ratio ကလည္း မ်ားမယ္ Sensible Heat Ratio = ( Sensible Load / Total Load ) > 0.8 ၊ ေနာက္ၿပီး Space Sensible Load ကလည္း အေျပာင္းအလဲ သိပ္မရိွဘူး၊ Humidity Control ကလည္း သိပ္ Critical မဟုတ္ဘူး ဆိုတဲ့ အေျခအေန မ်ိဳးမွာပါ။
   • ဒီ အေျခအေန မ်ိဳးမွာ Humidity ထိန္းဘို႔ အတြက္ အခန္းထဲ က လိုအပ္တဲ့ Dew Point Temperature အထိ ရေအာင္ ခ်ထားတဲ့ Treated Outdoor Air ကို သြင္းေပးထားရင္ Humidity Control က Critical ဆိုရင္ေတာင္ ထိန္းလို႔ ရေလ့ရွိပါတယ္။ (ေအာက္ က ပံု ကို ၾကည့္ပါ။ )
     
     
     
   • Humidity ထိန္းတဲ့ နည္းလမ္းေတြ ကေတာ့။
     1. Constant Volume Air Supply with Treated Outdoor Air Ventilation (when RSH is high)
     2. Constant Volume Air Supply with Re-Heat Coil (when RSH is low / varies)
     3. Variable Volume Air Supply with Constantly cool coil
     
     
   • အခန္းထဲ မွာ Wet Process ပါလို႔ ဒါမွ မဟုတ္ လူေတြ သိပ္က်ပ္ေနလို႔ ေခြ်းထြက္မ်ားမဲ့ အေျခအေန မွာ Sensible Heat Ratio က နည္းလာပါတယ္။ ဒီအေျခအေန မွာ Humidity ကိုပါ ထိန္းဘို႔ လိုအပ္လာတဲ့ အခါ Constant Volume System ဆိုရင္ အရမ္း ေအး မသြားေအာင္ နဲ႔ RH တက္မလာ ေအာင္ ထိန္းဘို႔ Sensible Heat တင္ေပးဘို႔ Re-heat လိုအပ္တာမို႔ Heater ထည့္ေပးရပါမယ္။ Thermistor Controlled Electrical Heater က Control လုပ္လို႔ ေကာင္းပါတယ္။ AHU ဆိုရင္ ေတာ့ Condenser Water ကို အသံုးခ်ဘို႔ စဥ္းစား ခ်င့္ခ်ိန္သင့္ပါတယ္။
     
     
   • ဒီအတြက္ Heater Capacity Control လုပ္ဘို႔ အတြက္ BAS point တစ္ခု ထပ္တိုးလာပါတယ္။
     

     NO.	INPUT / OUTOUT VARIABLES	DO	AO	DI	AI
     1	RETURN AIR TEMPERATURE				1
     2	FAN ON/OFF CONTROL	1
     3	FAN ON/OFF STATUS			1
     4	FAN TRIP STATUS			1
     5	LOCAL/BAS SWITCH MODES			1
     6	CHILLED WATER VALVE CONTROL		1
     7	CONTROL VALVE POISTION				1
     8	Electric Heater Capacity Control		1
     	TOTAL :	1	2	3	2

     Note: Control shall be of PI mode
     
   • Humidity Control အတြက္ စဥ္းစားတဲ့ အခါ Process နဲ႔ Psychrometry ကို ေသေသခ်ာခ်ာ နားလည္ေနဘို႔ လိုအပ္ပါတယ္။ Humidity Control အတြက္ Dew Point Temperature 10.8°C ေလာက္လိုခ်င္ တဲ့ အခါ Chilled Water Temperature က 5 to 6.5 °C ကသင့္ေတာ္ၿပီး 8°C ထက္ ျမင့္လို႔ မရတာ သတိထားပါ။
     
   • Variable Fan Speed နဲ႔ ထိန္းရင္ လည္း အတိုင္းအတာ တစ္ခု အထိ အဆင္ေျပတတ္ပါတယ္။
     
   
   
   
3. Multi-Speed (Cooling) with Temperature Control
   
   • သေဘာတရား ကေတာ့ Constant Volume နဲ႔ အတူတူပါပဲ။ လုပ္ေလ့ရွိတာ က ေတာ့ (Thermostat / Control Panel) မွာ Hi/Med/Low Mode ကိုေရြးခ်ယ္ခြင့္ ရတာပဲ ပိုပါတယ္။
   
   
   
   
4. Variable Speed (Cooling) Control
   
   • ဒီ FCU ေတြ က သက္ဆိုင္ရာ Manufacturer ေတြ ရဲ့ Special Equipments ေတြပါ။ အမ်ားအားျဖင့္ ေတာ့ Remote နဲ႔ အတူ Microprocessor Control ပါၿပီး အျပင္ က သီးသန္႔ Controller ထည့္ေပးစရာ လိုအပ္ေလ့ မရိွပါဘူး။
   • FCU Fan Drive ေတြ က အထူးဒီဇိုင္း လုပ္ထားတဲ့ Motor Drive ေတြ ပါ။ (ဥပမာ။ ။ Stepless Motor Drive)
   
   
   
5. Chilled Water Valve Control: On-Off vs. (PI) Modulating
   
   • ေလထဲမွာ ရွိတဲ့ ပကတိ ေရေငြ႔ ပမာဏ Absolute Humidity (Humidity Ratio) မေျပာင္းလဲ တဲ့ အေျခအေန (Wet Process မရွိတဲ့ ေနရာ၊ Storage (သို႔) Human Occupancy နည္းတဲ့ ေနရာ) ၊ တစ္နည္းအားျဖင့္ ေျပာရမယ္ ဆိုရင္ Sensible Cooling / Heating ပဲလိုအပ္တဲ့ အခါမွာ Temperature နဲနဲ ေလးေျပာင္းတာ နဲ႔ Relative Humidity (RH) သိသိသာသာ ေျပာင္းတာ ကို ေတြ႕ရပါမယ္။ (ဒီ အခ်က္ ကို Humidity Control လုပ္ဘို႔ လိုအပ္တဲ့ အခါ တိုင္း ထည့္သြင္း စဥ္းစား ဘို႔ မေမ့ေစခ်င္ ပါဘူး။)
   • ေအာက္မွာ Psychometric Chart ကေန Extract လုပ္ထားတဲ့ ပံုကို ေဖာ္ျပ ထားပါတယ္။
     
     
   • ဒီပံု အရ Room Condition Setpoint 23°C နဲ႔ 50% RH အေနအထားမွာ 1°C ေျပာင္းတာ နဲ႔ 3% RH ေျပာင္းသြားတာ ေတြ႕ရပါမယ္။
   • ဒါေၾကာင့္ Valve On-Off နဲ႔ ပဲ ထိန္းတဲ့ Temperature က Set point အနား အတက္အက် ျဖစ္တာ မို႔ RH က လည္း ဒီလို လိႈင္းေပၚလာပါတယ္။
     
     
     
   • PI (Proportional plus Integral) Modulating Control နဲ႔ ထိန္းတဲ့ အခါ မွာေတာ့ Temperature က Set point နားမွာ ကပ္ေနၿပီး RH ကလည္း ပိုၿပီး ၿငိမ္ေနတာ ေတြ႕ရပါမယ္။
     
     
     
   • Sensible Load က တေျဖးေျဖး ဝင္လာ တာ ျဖစ္ေပမဲ့ ေလထဲ ကို ေရေငြ႕ထည့္တဲ့ Latent Load ကေတာ့ ခ်က္ခ်င္းေရာက္ပါတယ္။
     Humidity (Latent) Load = Instant Load
     
   • ဒါေၾကာင့္ Wet Process (Spray Washing, Steam Fumes, etc. )ရွိတဲ့ အခါ ေသေသခ်ာခ်ာ စဥ္းစားရပါတယ္။ လိုအပ္ရင္ Local Exhaust နဲ႔ Process ကို Interlock လုပ္ေပးရပါမယ္။
     
   • Chilled water Valve On တဲ့ အခါ Coil Apparatus Dew Points က အခန္းရဲ့ Dew Point Temperature ထက္နိမ့္မယ္ ဆိုရင္) Condensate ျဖစ္တတ္ပါတယ္။ Valve ပိတ္လိုက္ တဲ့ အခါ Coil Temperature တက္လာတာ မို႔ ျပန္ အေငြ႕ ျပန္ႏိုင္ပါတယ္။ ဒီလို အေျခအေန ဆို RH Variation က ပိုေတာင္ မ်ားပါလိမ့္အံုးမယ္။ (ဒီအေျခအေန အတြက္ အထိုက္အေလ်ာက္ ေျဖရွင္းေပးႏိုင္မွာ ကေတာ့ Apparatus Dew Point Temperature က အခန္းရဲ့ Dew Point Temperature ထက္ ျမင့္တဲ့ Dry Coil ကို ေရြးခ်ယ္သံုးဘို႔ပါ။ Chilled Water Supply Temperature ကို လည္း ဒီ Dry Coil နဲ႔ သင့္ေတာ္ေအာင္ ျမွင့္ ေပးရပါလိမ့္မယ္။)