自動(dòng)化在節能控制中的應用--以樓宇節能控制為例

隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展與科技進(jìn)步，居民對生活與辦公環(huán)境的健康性、舒適性以及智能性提出新的要求，而中央空調系統的應用恰好能滿(mǎn)足居民訴求。然而由于中央空調系統是基于大工況下而設計的，其能源轉換與利用率偏低，造成能源損耗接近于建筑總能耗的65%，直接影響著(zhù)國民經(jīng)濟的穩定與可持續發(fā)展。因而為能*此問(wèn)題，樓宇自動(dòng)化控制系統便應運而生。本文在分析樓宇自動(dòng)化控制系統的基礎上，對節能控制策略進(jìn)行深入研究，以期實(shí)現降耗節能目的。
1 樓宇自動(dòng)化控制系統分析
樓宇自動(dòng)化控制系統是以現代控制理論作為支撐的集散型計算機控制系統，其也稱(chēng)之為分布式控制系統，主要特點(diǎn)便是集中管理、分散控制，也就是借助分布于現場(chǎng)中被控設備處微型計算機控制裝置實(shí)現被控設備的有效檢測與控制工作，*了因計算機集中控制而造成的高危險性，以及常規儀表控制作用的單一性。同時(shí)，中央控制室內中央管理計算機多項功能，比如CRT 顯示技術(shù)、軟件管理以及數字通信功能等，可有效實(shí)現集中操作、報警、打印以及顯示等不同工作，*解決常規表控制的分散與人際不暢問(wèn)題，真正的實(shí)現了統一化管理，確保設備工作在佳狀態(tài)下。樓宇建筑自動(dòng)化控制系統主要分為暖通空調、照明、消防、給排水以及供配電等諸多系統。依照中國行業(yè)標準進(jìn)行劃分，樓宇自動(dòng)化系統還能分成設備運行管理系統、消防監控子系統和安全防范自系統。通常樓宇自動(dòng)化系統設計時(shí)會(huì )綜合考量監控子系統與安全防范子系統，兩者獨立設置時(shí)怎樣實(shí)現統一管理，需要樓宇自動(dòng)化系統的監控中心構建通信系統，這樣才能及時(shí)的發(fā)現災情，并根據約定完成操作權的有效轉移，實(shí)現一體化控制。
生態(tài)建設概念的提出，智能建筑的高能源消耗問(wèn)題受到各界的重點(diǎn)關(guān)注，特別是樓宇中央空調的高能耗，低效率，是樓宇自動(dòng)化節能控制研究的重點(diǎn)。
2 樓宇自動(dòng)化系統節能控制方法
2.1 優(yōu)啟?？刂?/span>
樓宇暖通控制系統的開(kāi)啟，應在短時(shí)間內滿(mǎn)足舒適度需求。優(yōu)啟?？刂票闶菂^域內即將達到佳舒適度前立即關(guān)閉空調系統，以降低暖通空調運行時(shí)間與能耗。
2.2 新風(fēng)補償控制
一般情況下，樓宇室內的溫度與濕度是保持不變的，比如夏季室內溫度控制在26 攝氏度，濕度為50%RH。如果室內與室外溫差相對比較大，那么長(cháng)時(shí)間深處低溫環(huán)境，或者是高溫環(huán)境，面對溫差的變化身體必然會(huì )產(chǎn)生不適，甚至誘發(fā)疾病。同時(shí)暖通空調溫度的不斷變化，也會(huì )增加空調系統的能源消耗。而借助室內溫度浮動(dòng)控制與新風(fēng)補償控制，可以結合季節的變化，科學(xué)的調節室內溫度與濕度，為民眾創(chuàng )造舒適、健康、安全的空氣環(huán)境，有效降低暖通空調系統的能源消耗。此外，樓宇室內引入室外的新鮮空氣，而且含量?jì)H僅達到送風(fēng)量20%，科學(xué)、有效地把室內二氧化碳含量控制合理數值之內，通過(guò)調節新風(fēng)量，大限度上減小暖通空調的工作能耗，以實(shí)現節能目的。
2.3 提前預冷關(guān)閉新風(fēng)
一般為能讓樓宇室內的溫度與濕度達到佳舒適度，要提前啟動(dòng)暖通空調系統。而開(kāi)啟暖通空調系統時(shí)應該提前啟動(dòng)，并且關(guān)閉新風(fēng)閥門(mén)，以降低新風(fēng)的負荷，進(jìn)而有效減小能源消耗。
2.4 水泵變頻控制
樓宇暖通空調系統設計時(shí)，水泵主要結合暖通空調系統中大工況進(jìn)行選型，且水泵的額定功率一般要高于設計中的大功率，從而水泵的選型之時(shí)就存在能源過(guò)渡消耗問(wèn)題。同時(shí)，因為受到室內環(huán)境與室外環(huán)境等相關(guān)要素的影響，暖通空調系統的工作負荷是實(shí)時(shí)變化的，而且絕大多數時(shí)間下暖通空調系統的工作狀態(tài)都是超負荷的。因此，為實(shí)現循環(huán)水量和負荷變化之間的相適應，需要摒棄以往的閥門(mén)節流，以防止閥門(mén)過(guò)渡的損耗能量。此外要綜合分析樓宇建筑負荷情況、管網(wǎng)情況以及室外氣候參數變化等，要合理選擇變頻水泵，以有效調節水泵的工作轉速，讓水泵實(shí)際流量和實(shí)際負荷能夠相適應，從而達到節能降耗的目的。
2.5 焓差控制
借助室內外傳感器實(shí)現空氣中焓的有效檢測，然后根據焓數值與空氣質(zhì)量合理管控排風(fēng)量、送風(fēng)量。比如夏季黎明，通常室內外空氣溫度相差較大，且室內空氣溫度高于室外，但室外的空氣質(zhì)量相對比較高，因此樓宇自動(dòng)化系統要合理的引入室外新鮮空氣，巧借室外大氣與自然能力實(shí)現室內外空氣的轉換。當室外空氣焓數值比室內空氣焓數值低時(shí)，需要引入大量的新風(fēng)，啟動(dòng)新風(fēng)量控制按鈕，從而為室內輸送大數量的新風(fēng)。
3 總結
基于綠色、生態(tài)、環(huán)保時(shí)代背景下，能源消耗成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)，而持續發(fā)展與低碳環(huán)保理念也是國民經(jīng)濟發(fā)展的根基。而樓宇自動(dòng)化節能控制的大力建設，是一項惠民工程，需要國家、政府、社會(huì )、民眾共同努力，開(kāi)發(fā)智能系統，以實(shí)現智能建筑的穩定與持續發(fā)展。