摘要:目的:研究實(shí)現(xiàn)智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效途徑和優(yōu)化方法。方法:分析比較建筑內(nèi)主要能耗單元的節(jié)能措施。結(jié)果對(duì)BA控制系統(tǒng)(主要是暖通空調(diào)系統(tǒng))的傳感器、執(zhí)行器、控制器、網(wǎng)絡(luò)等環(huán)節(jié)進(jìn)行了分級(jí)優(yōu)化，從系統(tǒng)的各種可能結(jié)構(gòu)和參數(shù)中找到了最佳匹配，使整體效率最佳，從而提高了系統(tǒng)效率。結(jié)論:確立智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理和控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)化原則和技術(shù)措施對(duì)實(shí)現(xiàn)智能建筑節(jié)能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，BAS系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能建筑節(jié)能的有效途徑之一。

關(guān)鍵詞:智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能分析系統(tǒng)優(yōu)化BAS系統(tǒng)

1概述

智能建筑節(jié)能是世界潮流和趨勢(shì)，也是中國(guó)改革發(fā)展的迫切要求，是21世紀(jì)中國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。節(jié)能環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā)，建筑節(jié)能的關(guān)鍵在于提高能效。因此，無(wú)論是制定建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是從事具體工程設(shè)計(jì)，提高能效都應(yīng)該是建筑節(jié)能的重點(diǎn)。智能建筑也不例外。業(yè)主建造智能建筑的直接原因是高度現(xiàn)代化、高度舒適，可以大大降低能耗，從而達(dá)到節(jié)約建筑運(yùn)營(yíng)成本的目的。

2智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化

智能建筑自動(dòng)控制系統(tǒng)將建筑中的所有設(shè)備集成到一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息共享和綜合管理，具有巨大的功能和效益。要實(shí)現(xiàn)這些功能和效益，必須進(jìn)行優(yōu)化。與常規(guī)設(shè)計(jì)相比，建筑智能工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn):1)可以從系統(tǒng)的各種可能結(jié)構(gòu)和參數(shù)中找到最佳匹配，使整體效率最佳，從而提高系統(tǒng)效率，降低投資和運(yùn)行成本；2)可以定量模擬系統(tǒng)及其過(guò)程的狀態(tài)，減少控制環(huán)節(jié)，提高可靠性和穩(wěn)定性，最大限度地降低故障概率，優(yōu)化系統(tǒng)響應(yīng)輸出；為了通過(guò)優(yōu)化控制方案達(dá)到節(jié)能的目的，是一種主動(dòng)節(jié)能，不同于墻體結(jié)構(gòu)、門(mén)窗形式和設(shè)置的被動(dòng)節(jié)能。智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能源管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化措施見(jiàn)表1

3智能建筑BA系統(tǒng)優(yōu)化方法(主要針對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng))

3.1優(yōu)化控制策略

空氣處理器的DDC通常采用P工D控制，選擇合適的P工D參數(shù)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。P工D系數(shù)高，空調(diào)對(duì)室內(nèi)溫度波動(dòng)的反應(yīng)特性曲線陡，達(dá)到設(shè)定溫度的過(guò)渡過(guò)程較短；相反，P工D系數(shù)低，達(dá)到設(shè)定溫度的過(guò)渡過(guò)程較長(zhǎng)。但并不是說(shuō)P工D系數(shù)越高越好，否則容易造成DDC控制系統(tǒng)失穩(wěn)，表現(xiàn)為室內(nèi)溫度振蕩和水側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)不能在固定開(kāi)度上運(yùn)行。P工D可以解決大多數(shù)場(chǎng)合的空調(diào)控制，但是對(duì)于影劇院等熱慣性空調(diào)場(chǎng)合，依靠高P工D系數(shù)來(lái)提高空調(diào)機(jī)組對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度是不夠的。此時(shí)可以采用雙級(jí)控制，即空調(diào)的送風(fēng)道和室內(nèi)安裝溫度傳感器。室內(nèi)溫度設(shè)置由主DDC控制器完成，水閥的驅(qū)動(dòng)由副DDC根據(jù)風(fēng)道溫度傳感器和主DC的指令完成。由于風(fēng)道溫度的變化速度快于室內(nèi)溫度的變化，這種控制方式加速了系統(tǒng)對(duì)溫度波動(dòng)的響應(yīng)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，BA系統(tǒng)可以采用多種方法來(lái)控制空調(diào)的節(jié)能控制，如室內(nèi)外烘焙值比較法。

二氧化碳等污染物濃度檢測(cè)方法確定新風(fēng)量，基于時(shí)間表的定期操作等。在工程設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)需要靈活運(yùn)用，達(dá)到最佳效果。比如在辦公、商場(chǎng)等場(chǎng)合，夏秋兩季早晨通過(guò)程序啟動(dòng)空氣處理區(qū)域的新風(fēng)扇)，利用室外涼爽空氣對(duì)室內(nèi)進(jìn)行全面通風(fēng)和預(yù)冷，既節(jié)約了新風(fēng)能耗，又提高了室內(nèi)空氣質(zhì)量。

3.2優(yōu)化控制權(quán)

BA通常遵循中央控制站集中管理的原則。有時(shí)候也有不便的一面。在某些場(chǎng)合(如會(huì)議室)，將空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置功能放在現(xiàn)場(chǎng)可能更符合用戶(hù)的需求。DDC本身不提供這樣的功能，需要特殊的部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種功能接近VRV控制面板的設(shè)置器給房間的用戶(hù)帶來(lái)了極大的便利和舒適，必要時(shí)應(yīng)積極采用。

3.3優(yōu)化直接數(shù)字控制器(DDC)

主流BA系統(tǒng)供應(yīng)商可以提供大、中、小不同處理能力的DDC，冷凍機(jī)房，熱站監(jiān)控點(diǎn)是密集場(chǎng)合，應(yīng)優(yōu)先考慮大型控制器，以降低故障率和控制器之間的通信。對(duì)于空氣處理器、新風(fēng)扇和風(fēng)扇，一般采用中小型控制器。近年來(lái)，可編程邏輯控制器件(PLC)進(jìn)步迅速，其應(yīng)用不再局限于工業(yè)場(chǎng)合，不應(yīng)排斥空調(diào)通風(fēng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制工程。

3.4控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

在滿足擴(kuò)展性和靈活性的前提下，控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

無(wú)論是基于RS485總線還是基于LonTalk總線的控制網(wǎng)絡(luò)，都要盡可能簡(jiǎn)潔明了。分支機(jī)構(gòu)、分級(jí)多的網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜，可靠性低。理論上，LonTalk總線可以形成任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，這種布線設(shè)計(jì)的隨意性如果使用不當(dāng)，在工程實(shí)踐中仍然存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，并可能增加系統(tǒng)投資。小項(xiàng)目盡量使用基于Rs485總線的控制網(wǎng)絡(luò)，采用手拉手的布線方式，大項(xiàng)目可考慮樓層網(wǎng)絡(luò)分級(jí)。

3.5BAS監(jiān)控中心

BAS監(jiān)控中心負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)空調(diào)、通風(fēng)和動(dòng)力系統(tǒng)，一般與消防控制和安全監(jiān)控共用一個(gè)房間。由于機(jī)房通常遠(yuǎn)離冷凍機(jī)房和鍋爐房，在這里遠(yuǎn)程操作這些關(guān)鍵設(shè)備是不合適的。推薦方法是在冷凍機(jī)房和鍋爐房的現(xiàn)場(chǎng)控制室設(shè)置另一個(gè)監(jiān)控站，負(fù)責(zé)冷凍機(jī)和鍋爐的監(jiān)控功能，該站的功能受權(quán)限制為冷熱源設(shè)備。

4結(jié)論

智能建筑的分析和評(píng)價(jià)應(yīng)堅(jiān)持節(jié)能原則。建立智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理和控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)化原則和技術(shù)措施對(duì)實(shí)現(xiàn)智能建筑節(jié)能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。BAS系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能建筑節(jié)能的有效途徑之一。智能建筑BAS控制方案的優(yōu)化是整個(gè)智能建筑節(jié)能優(yōu)化方案實(shí)施的具體體現(xiàn)，包括建筑內(nèi)主要能耗單元的節(jié)能優(yōu)化。通過(guò)討論BA控制系統(tǒng)(主要是暖通空調(diào)系統(tǒng))的傳感器、執(zhí)行器、控制器、網(wǎng)絡(luò)等環(huán)節(jié)，試圖使BA系統(tǒng)更好地服務(wù)于受控空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，最大限度地節(jié)約建筑能源。

參考文獻(xiàn)

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