کنترل کیفیت هوا و میزان CO2 موجود در کلاس ها

درخواست‌ مدارس برای نظارت بر کیفیت هوا به منظور بهبود نتایج تحصیلی دانش‌آموزان، افزایش کارایی مدارس و هم چنین رسیدن به شرایط اقلیمی بهتری در کشور، رو به افزایش است. در ادامه مواردی برای اجرای یک سیستم بیان می شوند که حداقل نیازهای مدارس را تامین می‌کنند و همچنین با اهداف کلی مدرسه تطابق دارند.

هدف: طراحی اولیه و ارائه ایده هایی برای اندازه گیری و نمایش CO2 بیش از حد مجاز در کلاس ها است.

هدف از موارد زیر این است که ایده هایی ارائه شوند که برای ساختمان مزایایی ایجاد کرده و منجر به کاهش پیچیدگی های عملیاتی و افزایش بهره وری ساختمان می شوند. هر راه حل تکمیل کننده راه حل قبلی است و راه حل 1 ابتدایی ترین و ساده ترین روش برای کنترل و اندازه گیری CO2 موجود در اتاق است.

راه حل 1 (اولیه): حداقل الزامات برای اندازه‌گیری و نمایش CO2، دمای داخلی و دمای خارجی، داشتن نمایشگر تصویری هنگامی که میزان CO2 از سطح مجاز بالاتر می‌رود. 

راه حل 2: این مورد، کنترل خودکار تهویه طبیعی یا اجباری برای کاهش میزان CO2 در اتاق را به مورد اول اضافه می‌کند. 

راه حل 3: این مورد، کنترل سطح نور بر اساس سطح لوکس اتاق برای صرفه‌جویی در انرژی و پنجره‌های موتوری با استفاده از دکمه‌های فشاری را به مورد اول و دوم اضافه می‌کند. 

راه حل 4: این مورد، کنترل مرکزی ساختمان برای زمانبندی سیستم تهویه و تغییر میزان مجاز CO2 را به موارد 1،2 و3 اضافه می‌کند. 

راه‌ حل‌ های زیر طراحی شده‌اند تا دیدگاه های اولیه را فراهم کنند. سپس این ایده ها را به کمک یک صفحه نمایش و سنسور از ABB و دیگر اجزای  KNX ارتقا داده و ارائه می دهیم.

ارائه راه حل ها:

راه حل اول: 

در این راه حل از کنترلر دمای ABB ، سنسور رطوبت یا CO2 مربوط به KNX و یک سنسور خارجی PT1000 که در دیوار خارج از اتاق نصب شده است استفاده می کنیم. نمایشگری را تعبیه می کنیم تا میزان CO2 موجود در داخل و خارج اتاق را نمایش دهد و در صورتی که میزان CO2 از مقادیر تعیین شده بیشتر شود، نمایشگر از حالت سیاه/سفید به حالت سیاه/قرمز در می آید و این حالت تا زمانی ادامه می یابد که مقدار CO2 از حد مجاز کمتر شود.

راه حل دوم: 

کنترل تهویه طبیعی(پنجره) به طور خودکار باز می شود تا میزان CO2 افزایش یافته را جبران کند. در واقع با کاهش کیفیت هوا پنجره به طور خودکار باز شده و پس از بهبود آن بسته می شود.

راه حل سوم:

کنترل دستی باز و بسته کردن پنجره توسط کلید انجام می شود و انرژی بیشتری با کنترل سطح نور دلخواه( قابل تنظیم) توسط کلید ذخیره می شود. سطح نور از سوی سوئیچ تغییر می‌کند تا نور اتاق را روشن تر و یا تاریک تر کند و سطح نور کلی اتاق را تغییر دهد تا نور طبیعی وارد شده از پنجره‌ها با افزودن نور مصنوعی جبران شود. بنابراین، اگر نور روز به مقدار کمی در اتاق باشد، شدت نور لوسترها به ‌منظور حفظ سطح لوکس مطلوب برای سازگاری با نور طبیعی، به‌طور متناسب تغییر می‌کند.

سنسور سقف به عدم حضور در اتاق پس از گذشت مدت زمان معینی(مثلا 30 دقیقه) پاسخ می دهد و به طور خودکار چراغ ها را خاموش می کند.

پنجره ها می توانند به صورت دستی از طریق کلید کنترل شوند تا اجازه دهند که به طور مثال هوای تازه بیشتری وارد اتاق شود و یا سیستم تهویه در صورت لزوم فعال شود که به کنترل میزان CO2 موجود در کلاس کمک به سزایی می کند. 

تمامی این جوانب در ساده ترین و موثرترین حالت ممکن در نظر گرفته شده اند.


راه حل چهارم: 

نمایشگر کنترل مرکزی به سیستم KNX اضافه می شود تا امکان نظارت بر دمای کلاس ها، میزان سطوح CO2 مجاز و رویدادهای برنامه ریزی شده(مانند باز شدن پنجره ها به صورت خودکار یا تغییر میزان نور) و مدیریت آلارم ها به طور مرکزی را فراهم کند.