استخدام الرقابة الرقمية لتحسين كفاءة أجهزة التردد العالي جداً

تعزيز الموثوقية والصيانة الافتراضية

ويمكن للرصد المستمر للبارامترات الرئيسية أن يتيح الكشف المبكر عن أوجه الشذوذ مثل تسرب الثلاجات، أو حمل اللبس، أو تآكل المبادلات الحرارية، ويمكن أن تولد نظم المراقبة الرقمية إنذارات تستند إلى انحرافات الاتجاهات وتقترح إجراءات الصيانة قبل حدوث الفشل، وهذه القدرة التنبؤية تقلل من وقت التعطل غير المخطط لها وتمتد فترة بقاء المعدات.

الرصد عن بعد والتقلبات التشغيلية

وتشمل برامج المراقبة الرقمية الحديثة نماذج الاتصال التي تتيح للمشغلين الحصول على بيانات المبردات من أي مكان عن طريق أجهزة التلقيح على الشبكة أو الأجهزة المحمولة، وييسر الرصد عن بعد الإدارة المركزية لمبردات متعددة عبر مختلف المرافق، ويتيح تقاسم الحمولة، والمشاركة في الاستجابة للطلبات، والتشويه في الوقت الحقيقي، ويمكن لمديري المرافق أن يعدلوا نقاط التفتيش، وتسلسلات البدء/التوقف، وأجهزة الإنذار دون أن يكونوا حاضرين ماديا.

How Digital Control Systems Optimize Chiller Performance

Variable Speed Drives (VSDs) for Compressors and Fans

ويقوم جهاز المراقبة الرقمية، إلى جانب أجهزة القياس ذات الطابع الرقمي، بتحديث الضغط على العجلات وسرعات المعجبين استنادا إلى متطلبات الشحن في الوقت الحقيقي، وفي حمولات التبريد المنخفضة، يعمل المضغوط بسرعة منخفضة، مما يقلل بشدة من استهلاك الطاقة مقارنة بتدوير ضغط ثابت السرعة على وخارجه، وبالمثل، تُعدل سرعة المراوح للحفاظ على الضغط الأمثل على جزء من الطاقة، ويقلل كثيرا من المصعدات الرقمية إلى أدنى حد، ويحسن الكفاءة.

وحدات التحكم في البيوت الخاصة بالعملية المستقرة

(ب) التحكم في المشتقات المتكاملة التناسبية هو العمود الفقري للتنظيم الرقمي للمبردات، إذ يحسب خوارزمية PID قيمة خطأ من حيث الاختلاف بين متغير العمليات المقاس (مثل ترك درجة حرارة الماء المبرد) ونقطة الراحة المرغوبة، ثم يطبق تصحيحاً يقوم على شروط التحكم التناسبية والكاملة والمشتقة للتقليل من الخطأ في الحمولة إلى أدنى حد ممكن وفي حالة الصيد الثابتة.

مراقبة تحديد مواقع الطلب والتحكم فيها

وفي محطات التبريد التي تضم وحدات متعددة، تتحكم نظم المراقبة الرقمية في التسلسل من أجل تحقيق الكفاءة القصوى للنباتات، ويرصد المتحكم مجموع الحمولة من المبردات ويقرر ما هي القدرة، وما هي طبيعة ذلك، ويضع استراتيجيات مثل تناوب الرصاص/الرق، والتوازن بين سرعة الحرق على قدم المساواة مع الوقت، بالإضافة إلى أن التحكم في الطلب يضبط نقاط المياه الباردة عند ارتفاع الحمولات، ويقلل درجة الحرارة وينقذ الطاقة.

المكونات الأساسية لنظام المراقبة الرقمية

أجهزة الاستشعار والمنشطات

وتشكل أجهزة استشعار درجة الحرارة العالية الدقة (الأجهزة المضغوطة أو أجهزة الأشعة الحرارية)، ومنتجات الضغط، ومترات التدفق، أساس نظام المراقبة، ويؤثر المنشطون، بما في ذلك صمامات التوسع الإلكترونية، والصمامات المتحركة، وقوارير الصمامات، وتنفيذ الأوامر من المتحكم، ويؤثر اختيار نوعية الاستشعار والتنسيب تأثيرا مباشرا على دقة التحكم؛ ويضمن نظام أجهزة الاستشعار الموجودة على الوجه الصحيح قراءتها وصورها.

Programmable Logic observerss (PLCs) and Building Automation Systems (BAS)

وتعمل هذه المراكز كوحدة معالجة مركزية للضوابط الرقمية للمبردات، وهي تنفذ منطق الرقابة، وتتعامل مع بروتوكولات الاتصال (BACnet، ومودبوس، وLonWorks)، والتفاعل مع نظم التشغيل الآلي للبناء (BAS)، وتدمج دائرة السلامة البيولوجية ضوابط المبردات مع معدات أخرى للأجهزة ذات التردد العالي (الأبراجات، والمضخات، ومتعهدي الهواء) لتحقيق الأداء الأمثل للطاقة في مجال البناء الكامل.

الإنسان - الملاحية المشتركة وبرمجيات

وتوفر شركة HMI للمشغلين وصلة بيانية لرصد حالة نظام الرصد، وتطويع نقاط التفتيش، وأجهزة الإنذار، وإعداد التقارير، وتشمل هذه المراكز أحدث فرق لمسح اللمسات ذات لوحات مظلة غير ملائمة، وتقدم مجموعات البرمجيات تحليلات متقدمة، مثل اتجاه أداء الطاقة، وكشف الأخطاء، وعمليات التشخيص، والإبلاغ الآلي.

استراتيجيات التنفيذ العملي للمرافق

تقييم الهياكل الأساسية القائمة للأجهزة اللاسلكية

قبل الاستثمار في الضوابط الرقمية، إجراء مراجعة شاملة لمصنع المبردات الحالي، وتقييم عصر المبردات، والحالات، والتوافق مع نظم المراقبة الحديثة، وتقييم وضع أجهزة الاستشعار، والأسلاك، وشبكات الاتصال، وتحديد أي قيود ميكانيكية، مثل المضغطين الذين يستعملون السرعة الثابتة والتي يستفيدون من عمليات إعادة توجيه المبردات، وإجراء مراجعة كمية للطاقة من الوفورات المحتملة والمساعدة على تحديد الأولويات.

اختيار برامجيات التحكم المتوافقة

(ب) عناصر مراقبة الاختراع التي تتوافق مع وصلات التبريد والكهرباء والاتصالات التي يقوم بها المبرد، ويقدم العديد من المصانع المبردة مجموعات مواد مجهزة بالأجهزة المجهزة بالتحكم المصممة في المصنع، وتكفل بالنسبة لضوابط الأطراف الثالثة إمكانية الوصل بين النظام المزود بمقياس للجرعات، وأن يُحسب منطق الرقابة على القيود الخاصة بالمبردات (الملابس العاملة، والحدود المفاجئة)

بروتوكولات تدريب الموظفين وصيانتهم

:: الاستثمار في تدريب موظفي العمليات والصيانة على نظام المراقبة الجديد - ينبغي أن يشمل التدريب الملاحة في منطقة البعثة، وتسوية النقاط، وتفسير الإنذار، والكشف عن المشاكل الأساسية، وتحديث إجراءات الصيانة الوقائية لتشمل معايرة أجهزة الاستشعار، والتحقق من السكتة الدماغية للمختبرات، وتحديث برامج الحاسوب المزودة بأجهزة المراقبة، ووضع بروتوكول لاستعراض بيانات الأداء شهريا لتحديد فرص الاستخدام الأمثل.

دراسات الحالة والوفورات الحقيقية في العالم

وقد حققت مرافق كثيرة فوائد كبيرة من الضوابط الرقمية للمبردات، فعلى سبيل المثال، أعاد مجمع جامعي في وسط الغرب تجهيز مصنعه المركزي بأجهزة التحكم المدمجة ونظام المراقبة المدمجة في نظام بي إس، مما أدى إلى تخفيض استخدام الطاقة في محطات التبريد بنسبة 28 في المائة، وفترة انتكاس قدرها 2.5 سنة، ونفذ مستشفى في فلوريدا خوارزميات تنبؤية لصيانة تقلل من وقت الاسترخاء بنسبة 70 في المائة على مدى ثلاث سنوات.

الاتجاهات المستقبلية في الضوابط الرقمية في شيلير

ويتواصل تطور الضوابط الرقمية مع إدماج الاستخبارات الاصطناعية والمحللين القائمين على الغيوم، ويمكن لنماذج أجهزة الاستطلاع أن تتوقّع وجود نوبات حمولة المبردات قبل ذلك وأن تضبط تلقائيا نقاطا لتعظيم الكفاءة مع الحفاظ على الراحة، كما أن الحوسبة تتيح اتخاذ القرارات في الوقت الحقيقي دون الاعتماد على الربط السحابي، وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأمن السيبراني لضوابط أجهزة التبريد أصبح حرجا نظرا لأن نظما أكثر تصل بشبكات تكنولوجيا المعلومات.

خاتمة

إن تنفيذ نظم المراقبة الرقمية في أجهزة التبريد في منطقة المحيط الهادئ هو استراتيجية مثبتة ذات عودة عالية لتحسين كفاءة الطاقة، وتعزيز الموثوقية، وتمكين إدارة المرافق الأذكى، وبفهم المكونات، واستراتيجيات الرقابة، وخطوات التنفيذ المبينة أعلاه، يمكن لمديري المرافق أن يطوروا بثقة محطات التبريد الخاصة بهم، ونظراً لأن التقدم التكنولوجي الرقمي لن ينمو إلا، مما يجعل هذه النظم استثماراً أساسياً لأي منظمة ملتزمة بالتفوق التشغيلي والاستدامة.