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建筑智能化与节能高效
发布者:李国红 发布时间:2016/4/29 15:08:20 阅读:588
 
    建筑智能化技术是现代科学技术在建筑领域的应用,已经成为现代高端建筑的灵魂。对于高星级饭店和高档物业,智能化控制系统更是必不可少的基础设施。搞好建筑智能化工程的建设和运行,是确保
    建筑物安全舒适和节能高效,满足使用要求,提高物业管理水平的必要条件。
 
    建筑智能化控制工程包括三大系统:楼宇自控(即机电设备自动化控制)系统,消防保安设备自动化控制系统和办公自动化系统。这三大系统又可分为多个子系统,共同组成一个完整的控制网络。
 
    这里先谈谈建筑智能化与节能高效的关系。楼宇自控系统是采用计算机控制、网络技术和自动化仪表,对大楼内的机电设备如空调通风、给水排水、供热供气、电气照明、声光数据等各类设备的运行状态进行实时自动监测和节能控制。楼宇自控系统主要由传感器、信号数据网、中央操作站、控制网和执行器五大部分组成。传感器采集现场数据,检测温度、湿度、压力、流量、液位等各类热工数据,以及电流、电压、功率因数等电力参数,将各种参数的信号通过数据传输网传送到中央操作站。操作站设置一台装有楼宇自控管理软件包的高性能计算机,其主要功能为集中监视整个楼内各机电设备的运行情况,显示被监控设备的位置、运行参数的图形及报表,进行被控参数的设定及系统生成,实行远程操作,实施各种优化及节能程序,及经济效益分析等,并定时打印报表及图形。计算机对设备的故障情况进行及时报警及诊断,并打印记录。中央操作站计算机经逻辑分析后发出的指令通过控制网络传输到现场受控设备的执行器,如电动调节阀、电磁阀、电动风门、电气开关等。执行器执行相应的命令,通过开关电源或变更阀片开启度大小来调节流体的流量,从而达到控制空调环境温度、湿度,控制电源启停等目的,使各项运行参数达到规定的标准,满足居住者对舒适温馨环境的要求,并保证各机电系统和每台设备在高效节能状态下运行。
   
    楼宇自控是一个系统化工程,应该从整体出发,做好全面规划设计。中央空调应考虑整体解决方案。空调系统运行的最大特点,是负荷的不均衡性。在一年的不同季节,一天的不同时段,随着客流量的变化,外界气候的变化等等,空调负荷是时刻都在变化的。过去的设计,在选用空调设备时,都是按照最不利情况下的最大负荷来计算的,还要乘上一个安全系数。实际上在一年中极大多数时间都没有达到满负荷运行。极大多数情况下,空调设备都是“大马拉小车”,运行效率极低,这就造成了能源的极大浪费。解决这个问题,就必须依靠楼宇自动化控制技术,使设备按负荷的实际需要随时调节输出功率,始终保持高效运行。这就需要采用基于负荷预测的动态控制技术,即模糊优化控制系统。
 
    普通的变频控制方式采用恒压差或恒温差控制电机转速,用PID调节。这种方式能显著提高水泵的工作效率,处理起来也比较简单。但是这种方式仅仅关注了水泵节电,忽略了整个空调系统可能不匹配,造成整体能耗上升。因冷冻水和冷却水循环控制相对独立,不能实现系统COP的综合优化控制。
 
    空调冷冻水模糊预期控制技术根据模糊预测算法模型和系统特性及循环周期,通过统计方法计算出制冷机的输出负荷,推理预测未来时刻系统的运行参数,达到冷冻水回水温度的精确控制。在保证服务质量的前提下,最大限度利用温差空间,降低水泵能耗。该系统采用数据库对空调负荷的变化情况进行记录、统计、分析、运算和推理,根据历史情况,对下一时段的空调负荷进行预测,控制冷冻水流量;并根据预测值与实测值的比较,进行动态评估和修正,实现了基于预测的冷冻水变流量控制,使供水量与末端的需求量相匹配。同时根据外界温度湿度、制冷机冷凝器效率、冷却水泵特性、冷却塔效率,模糊推理,计算出系统在该冷冻水负荷状态下,所需的最佳冷凝温度Ts,据此调节冷却水流量和冷却塔风量,从而达到整个系统转换效率(COP)最高的控制目标(最佳效率控制)。
 
    搞好建筑智能化,首先需要精心设计,要有科学合理的设计方案,使系统选择、负荷计算、设备选型最优化。同时需要精心施工,选用优质的设备,进行全面细致的系统调试;竣工时必须移交完整准确的竣工图纸和设备资料。还需要精心管理。物业管理单位要有精通智能技术的运行管理人员,对智能系统设备进行日常的维护和保养。只有这样,才能使建筑智能化系统正常运行,实现物业管理的节能高效,创造良好的经济效益。
                                  
来源:中国数码庄园工程顾问  张百良
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