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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)

日期:2021/11/12 Click:620
結(jié)論:確立智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點(diǎn)、優(yōu)化原則及技術(shù)措施對于智能建筑節(jié)能實(shí)現(xiàn)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。確立智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點(diǎn)、優(yōu)化原則及技術(shù)措施對于智能建筑節(jié)能實(shí)現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義
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,也是中國改革發(fā)展的迫切要求,是21世紀(jì)中國建筑業(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)化措施見表1

3智能建筑BA系統(tǒng)優(yōu)化方法(主要針對暖通空調(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)定溫度的過渡過程較短;相反,P工D系數(shù)低,達(dá)到設(shè)定溫度的過渡過程較長。但并不是說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)閥的周期性來回運(yùn)動(dòng)不能在固定開度上運(yùn)行。P工D可以解決大多數(shù)場合的空調(diào)控制,但是對于影劇院等熱慣性空調(diào)場合,依靠高P工D系數(shù)來提高空調(diào)機(jī)組對負(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、商場等場合,夏秋兩季早晨通過程序啟動(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)場可能更符合用戶的需求。DDC本身不提供這樣的功能,需要特殊的部件來實(shí)現(xiàn)。這種功能接近VRV控制面板的設(shè)置器給房間的用戶帶來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,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)場合,不應(yīng)排斥空調(diào)通風(fēng)現(xiàn)場設(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)

[l]涂逢祥.建筑節(jié)能.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001

[2]吳建兵。建筑自動(dòng)化系統(tǒng)(Bz、S)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]。上海:上海中匯科技實(shí)業(yè)公司,2003年

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