RK/VAK : Hajautettu ilmastoinnin ohjausjärjestelmä

Abstract

Tässä tutkimuksessa selvitetään Schneider Electric Oy:n uutta hajautettua ilmastoinnin ohjausjärjestelmää. Uuteen järjestelmään kosketuksissa olevien tahojen näkemys hajautetusta järjestelmästä on hankittu haastatteluiden avulla.

Rakennusurakoissa kilpailun kiristyessä on ratkaisuja ja säästöjä haettava uusien innovaatioiden ja toimintatapojen kautta. Suunnittelijat ja urakoitsijat ovat rutinoituneet tekemään urakoita totutulla tavalla. Vanhat toimintatavat ovat juurtuneet syvälle ja näin ollen uusien innovaatioiden sisäänajo on haastavaa. Menestyäkseen uusien innovaatioiden tulee olla tilaajalle taloudellisesti kannattavia tai tarjota muita huomattavia etuja. Yleistyäkseen uuden järjestelmän tulee olla urakoitsijoille mielekäs toteuttaa ja tuoda lisäarvoa myös loppukäyttäjälle.

Perinteisesti käytössä olevassa keskitetyssä ilmastoinnin ohjausjärjestelmässä konehuoneessa on erilliset ryhmä- ja valvonta-alakeskukset, joista on vahva- ja heikkovirtakaapeloinnit konehuoneen poikki jokaiselle ilmanvaihtokoneelle. Hajautetulla ilmastoinnin ohjausjärjestelmällä toteutetussa konehuoneessa on erillinen ryhmä- ja valvonta-alakeskus hajautettu ilmanvaihtokoneiden yhteyteen yhtenäisiksi fyysisesti pienemmiksi keskuskokonaisuuksiksi. Koneiden yhteydessä olevien keskuskokonaisuuksien ryhmäkeskusosaan on sähkönsyöttö suoraan nousukeskukselta, jolloin konehuoneen perinteinen iso ryhmäkeskus ilmanvaihtokoneille jää tarpeettomaksi. Koneen yhteyedessä sijaitsevan keskusyhdistelmän valvonta-alakeskusosasta on keskitettyä järjestelmää huomattavasti lyhyemmät heikkovirtakaapeloinnit kenttälaitteille. Hajautetun ilmastoinnin ohjausjärjestelmän keskusyhdistelmät ovat yhdistetty toisiinsa väyläkaapeloinnilla.

Tutkimuksesta selviää, että käytettäessä hajautettua ilmastoinnin ohjausjärjestelmää kaapelointimäärää ilmanvaihtokonehuoneessa vähenee noin 76% ja kaapeloinnin kokonaiskustannukset vähenevät noin 65,1%:lla. Hajautettu ilmastoinnin ohjausjärjestelmä myös mahdollistaa ilmanvaihtokoneiden käyttöönoton yksitellen urakan edetessä, kun perinteisessä keskitetyssä järjestelmässä ilmanvaihdon sai käyttöönotettua vasta erillisten ryhmä- ja valvonta-alakeskuksien valmistuttua. Keskuksien ollessa fyysisesti pienempiä toimitus työmaalle helpottuu, joka helpottaa varsinkin saneerausurakoita. Keskuksien ollessa ilmanvaihtokoneiden välittömässä läheisyydessä koneiden testaus käyttöönottovaiheessa selkeytyy. Konehuoneen huolto ja kunnossapito helpottuu, sekä käyttövarmuus paranee mahdollisten vikojen kohdistuessa vain yksittäiseen ilmanvaihtokoneeseen.

This thesis presents Schneider Electric Ltd's new decentralized air conditioning control system. Parties’ view of the new decentralized system was obtained by interviews.

Competition has become tougher in construction projects and that has decreased prices. New solutions and ways of operating are essential in order to manage in tougher competition. Designers and constructors are used to do projects in the same way they have always done. Old habits are deeply rooted and therefore implementing new innovations is a challenging task. To succeed new innovations have to be profitable or must provide other significant benefits to the client. New solutions have to be somehow meaningful for all the constructors and end-users as well.

Commonly used centralized air conditioning control system’s engine room consist of large distribution board and automation switchboard. From distribution board and automation switchboard there are cablings across the engine room to each ventilation unit. Decentralized air conditioning control system consists of physically smaller combined distribution board and automation switchboard attached to each ventilation unit. Power supply to combined boards is obtained directly from main distribution board which leaves the traditional distribution board for ventilation units useless in engine room, therefore offering significant savings in cabling costs. Being attached to the ventilation unit, combined distribution boards allow much shorter low voltage cabling from automation part of the combined distribution board to sensors and other field devices. Combined distribution boards are linked to each other with bus network.

The study showed that using decentralized air conditioning control system provided significant savings in engine room cabling costs. Cabling length decreased by 76% and total cabling cost decreased by 65,1%. Decentralized air conditioning control system also allows initialization of single ventilation at a time, where as in centralized air conditioning control system all the switchboards have to be completed in order to initialize ventilation units. Combined distribution boards are physically smaller than unattached distribution board and automation switchboard. Smaller combined distribution boards are easier to deliver to the worksite which is useful especially with renovation projects. As combined distribution boards are attached to ventilation units it clarifies testing in the initialization phase. Service and maintenance becomes easier and dependability increases as possible failure can only affect one ventilation unit at a time.