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HVAC（暖房、換気、空調）機器には、暖房および/または空調システムの動作を調整するための制御システムが必要です。 [1]通常、センシングデバイスを使用して、実際の状態（温度など）と目標状態を比較します。次に、制御システムは、どのようなアクションを実行する必要があるか（送風機の起動など）を結論付けます。
直接デジタル制御
中央コントローラとほとんどの端末ユニット コントローラはプログラム可能であり、直接デジタル制御プログラム コードを目的の用途に合わせてカスタマイズできます。プログラム機能には、タイム スケジュール、設定ポイント、コントローラ、ロジック、タイマー、トレンド ログ、アラームなどがあります。ユニット コントローラには通常、変数 (温度、湿度、または圧力) の測定を可能にするアナログ入力とデジタル入力、および輸送媒体 (温水/冷水および/または蒸気) を制御するためのアナログ出力とデジタル出力があります。デジタル入力は通常、制御デバイスからの (ドライ) 接点であり、アナログ入力は通常、変数 (温度、湿度、速度、または圧力) 感知デバイスからの電圧または電流測定値です。デジタル出力は通常、機器の起動と停止に使用されるリレー接点であり、アナログ出力は通常、バルブ、ダンパー、モーターなどの媒体 (空気/水/蒸気) 制御デバイスの動きを制御するための電圧または電流信号です。
DDC コントローラのグループは、ネットワーク化されているかどうかに関係なく、それ自体がシステムの層を形成します。この「サブシステム」は、HVAC システム全体のパフォーマンスと基本操作に不可欠です。DDC システムは HVAC システムの「頭脳」です。システム内のすべてのダンパーとバルブの位置を決定します。どのファン、ポンプ、チラーがどの速度または容量で稼働するかを決定します。この「頭脳」のこの構成可能なインテリジェンスにより、私たちはビルディング オートメーションの概念に移行しています。[2]
ビルオートメーションシステム
より複雑な HVAC システムは、ビルオートメーションシステム (BAS)とインターフェースして、建物の所有者が暖房や冷房ユニットをより細かく制御できるようにします。[3]建物の所有者は、システムを監視し、ローカルまたはリモートの場所からシステムによって生成されたアラームに応答できます。システムは、使用者に合わせてスケジュール設定したり、BAS から構成を変更したりできます。BAS が HVAC コンポーネントを直接制御する場合もあります。BAS に応じて、さまざまなインターフェースを使用できます。[4]
現在では、高度なVRV / VRFおよびスプリットHVACシステムをホームオートメーションおよびBMS（ビル管理システム）コントローラーに接続して集中制御と監視を行う専用ゲートウェイもあり、より複雑で高価なHVACシステムを購入する必要がなくなりました。さらに、このようなゲートウェイソリューションは、シンプルで使いやすいユーザーインターフェイスを組み込んだインターネット経由ですべてのHVAC室内ユニットのリモート制御操作を提供することができます。[5]
コストと効率
多くの人は、暖房、換気、空調（HVAC）システムが高価すぎるため、自宅に設置していません。しかし、この記事「エネルギー効率でお金を節約」によると、HVACは思っているほど高価ではありません。[6]多くの人は、そのステッカーを信じず、それは単に販売促進のためだけのものだと考えるかもしれませんが、歴史が示しているように、黄色のエネルギーガイドステッカーを貼った新しいHVACシステムの多くは、HVACシステムの使用頻度に応じて、顧客に数百ドルから数千ドルの節約をもたらしています。[引用が必要]
最近のシステムの多くに貼られている黄色のエネルギー ガイド ステッカーには、その機器を稼働させるのにかかる平均コストが表示されています。最適な HVAC システムを見つけたら、特定の時期にのみ使用する場合は、毎月稼働させる必要があります。HVAC システムを毎月使用しない場合は、電源を入れて 10 ～ 15 分間稼働させておくことをお勧めします。[引用が必要]
一方、顧客が HVAC システムを頻繁に稼働させる人である場合、メンテナンスは非常に重要です。 HVAC システムのメンテナンスには、エアフィルターの交換、空気取り入れ口の点検、漏れのチェックなどが含まれます。[引用が必要]
これら 3 つの手順を実行することは非常に重要であり、HVAC システムを長期間稼働させ続けるための鍵となります。顧客は、数か月ごとに、または HVAC システムに問題があると疑われる場合に、これら 3 つの手順を実行する必要があります。[引用が必要]
潜在的な問題につながる可能性のある兆候としては、HVAC システムが十分な空気冷却を提供していない場合が挙げられます。[引用が必要]
これは冷却液の漏れが原因である可能性があります。 HVAC システムが完全に正常に動作していないことを示すもう 1 つの兆候は、システムが供給する空気に悪臭がある場合です。これは多くの場合、エア フィルターを交換する必要があることを意味します。 HVAC システムのエア フィルターは、HVAC システムの設置場所によっては大量のほこりにさらされるため、家の中にそのまま置いておくだけでもほこりが蓄積される可能性があるため、エア フィルターの交換は非常に重要です。
目標 HVACシステムの設置
出典[7]
目標 1: 建設中は HVAC 機器と資材を乾燥した状態に保ち、建設の最終段階で必要に応じて温度と湿度を制御します。 HVAC システムの設置
目標2: 設計図と仕様書に指定された湿度制御を効果的に実施するために HVAC システムを設置する。 HVAC システムの設置
目標 3: HVAC システムの湿気制御を継続的に実行するための操作および保守資料を準備します。
デザイン、モデリング、マーケティング
ほとんどの HVAC システムは同じ目的で使用されますが、設計は異なります。[引用が必要]
すべての HVAC システムには、吸気口、エアフィルター、空調液が備わっています。ただし、HVAC システムを設計する際、多くのエンジニアは特定の設定や目的に合わせて設計します。エンジニアが HVAC システムを設計する際、コンパクトでありながら最高レベルのパフォーマンスを発揮できるように最善を尽くし、HVAC システムを可能な限り効率的にするためのさまざまな方法を試します。
歴史
最初の HVAC コントローラーは、 エンジニアが流体制御を理解していたため、空気圧制御を採用しました。つまり、蒸気と空気の特性を利用して、機械制御ロジックを介して加熱または冷却された空気の流れを制御しました。
空気の流れと温度の制御が標準化された後、ラダーロジックでダンパーを切り替えるための電気機械式リレーの使用が標準化されました。最終的に、トランジスタがより大きな電流負荷を処理できるようになったため、リレーは電子スイッチになりました。1985年までに、空気圧制御はもはやこの新しい技術と競合できませんでしたが、空気圧制御システム（場合によっては数十年前のもの）は多くの古い建物でまだ一般的です。[8]
2000 年までに、コンピューター制御のコントローラーが一般的になりました。今日では、これらのコントローラーの一部は Web ブラウザーからアクセスでき、HVAC 機器と同じ建物内にある必要はなくなりました。これにより、単一のオペレーション センターで複数の建物を簡単に監視できるため、 ある程度の規模の経済性が実現します。
参照
参考文献
- ^ US EPA、OAR (2014-10-17)。「暖房、換気、空調システム、学校向け室内空気質設計ツールの一部」www.epa.gov 。 2024年8月13日閲覧。
- ^ 「建物コミッショニングにおけるDDCシステムの役割」。2020年5月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年5月19日閲覧。
- ^ Coffin, Michael J. (2012-12-06). 建物 HVAC システムの直接デジタル制御。Springer Science & Business Media。ISBN 978-1-4615-4921-5。
- ^ KMC Controls. 「ビルの自動化と制御システムを理解する」。2013年5月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年3月12日閲覧。
- ^ 「CEDIA Find: Cool Automation がスマートエアコンとサードパーティ製制御システムを統合」。CEPro。2015年6月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年6月16日閲覧。
- ^ Noor, Dharna (2023-07-29). 「エアコン：利点、問題、代替案」. The Guardian . ISSN 0261-3077 . 2024-08-13閲覧。
- ^ 建物の設計、建設、メンテナンスのための湿気制御ガイダンス。米国環境保護庁。2013 年 12 月。
- ^ KMC Controls. 「空気圧からデジタルへ: オープンシステム変換」(PDF) 。2015年10 月 5 日閲覧。