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

 

　　智能建筑樓宇自控系統(tǒng)將建筑內所有設備集成一個系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享，進行綜合管理，其作用和效益是巨大的，要實現(xiàn)這些作用和效益，就必須實施優(yōu)化，建筑智能化工程的最優(yōu)化設計與常規(guī)設計相比，有以下特點:1)可以從系統(tǒng)的各種可能結構和參數(shù)中找到最佳匹配，使整體效能最佳，從而提高系統(tǒng)的效率，降低投資和運行費用;2)可以對系統(tǒng)及其過程進行定量化的狀態(tài)模擬，減少控制環(huán)節(jié)，提高可靠性與穩(wěn)定性，發(fā)生故障概率降到最低可能限度，系統(tǒng)響應輸出最優(yōu)化;為通過優(yōu)化控制方案達到節(jié)能目的的是一種“主動節(jié)能”，它有別于墻體結構、門窗的形式和設置的改造的“被動節(jié)能”。

 

　　智能建筑BA系統(tǒng)優(yōu)化方法(主要針對暖通空調系統(tǒng))

 

　　1 、控制策略的優(yōu)化

 

　　空氣處理機的DDC通常采用P工D控制，選擇合適的P工D參數(shù)對空調系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是非常關鍵的。P工D系數(shù)高，空調對室內溫度波動的反應特性曲線陡，達到設定溫度的過渡過程較短;相反P工D系數(shù)低，達到設定溫度的過渡過程較長。但并不是P工D系數(shù)越高越好，否則易引起DDC控制系統(tǒng)失穩(wěn)，表現(xiàn)為室內溫度的振蕩和水側的電動調節(jié)閥周期性的來回運動無法在固定開度上運行。P工D能解決大部分場合的空調控制，但對于影劇院等大熱慣性空調場合，靠高的P工D系數(shù)來提高空調機組對負荷變化的響應速度是不足以解決問題的。這時可以采用雙級控制，即分別在空調的送風道和室內安裝溫度傳感器，室內的溫度設定由主DDC控制器完成，水閥的驅動由副DDC根據(jù)風道溫度傳感器和主DDC的指令完成，由于風道溫度變化速度快于房間溫度的變化，這一控制方式加速了系統(tǒng)對溫度波動的響應。在實際的工程設計中，BA系統(tǒng)對空調的節(jié)能控制有多種手段可以采用，例如室內外焙值比較法、二氧化碳等污染物濃度檢測法確定新風量，基于日程表的定時操作等等。工程設計中可以視需要靈活運用，以達到最優(yōu)的效果。例如，辦公、商場等場合，夏秋季在清晨時通過程序啟動空氣處理機域新風機)，利用室外涼爽空氣對室內全面換氣預冷，既節(jié)約新風能耗又提高了室內空氣品質。

 

　　2、 控制權的優(yōu)化

 

　　通常BA遵從的是中央控制站集中管理的原則。有時也有其不便的一面。在某些場合(如會議室)將空調、通風系統(tǒng)的參數(shù)的設定功能放置在現(xiàn)場可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供這樣的功能，需要專門部件來實現(xiàn)。這類功能接近VRV控制面板的設定器給房間的使用者帶來極大的便利和舒適性，必要時應積極采用。

 

　　3、 直接數(shù)字控制器(DDC)的優(yōu)化

 

　　主流BA系統(tǒng)供貨商都能提供大中小不同處理能力的DDC，冷凍機房、熱力站監(jiān)控點是密集場合應優(yōu)先采用大型控制器，以減少故障率和控制器間的通訊。對空氣處理機、新風機、通風機一般采用中型或小型的控制器即可。近年來，可編程邏輯控制器件(P LC)進步很快，其應用不再局限于工業(yè)場合，在空調通風的現(xiàn)場設備控制工程中不應將其排斥在外。

 

　　4、 控制網(wǎng)絡優(yōu)化

 

　　在滿足擴展性和靈活性的前提下，控制網(wǎng)絡的拓撲結構應盡可能簡化、清晰，無論基于RS485總線或基于LonTalk總線的控制網(wǎng)絡都是如此。分支、分級多的網(wǎng)絡管理復雜、可靠性低。LonTalk總線在理論上可以組成任意拓撲結構的網(wǎng)絡，這種布線設計的隨意性如果運用不當，在工程實踐中仍然是有技術風險的，并可能增加系統(tǒng)的投資。小型工程盡可能運用基于Rs485總線的控制網(wǎng)絡，采用“手拉手”的布線方式，大型工程可以考慮樓層網(wǎng)絡分級。

 

　　5、 BAS監(jiān)控中心

 

　　BAS監(jiān)控中心負責監(jiān)控整個空調、通風、動力系統(tǒng)，一般與消防控制、安保監(jiān)控等合用一室。由于該機房通常遠離冷凍機房、鍋爐房，在這里遠程操作這些關鍵設備是不合適的。推薦的做法是在冷凍機房和鍋爐房現(xiàn)場控制室另設置一臺監(jiān)控分站，由該分站負責冷凍機、鍋爐監(jiān)控功能，并且該分站功能受權局限為冷熱源設備。

 

　　結論

 

　　對智能建筑的分析和評價應堅持節(jié)能的原則。確立智能建筑暖通空調系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點、優(yōu)化原則及技術措施對于智能建筑節(jié)能實現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實意義.BAS系統(tǒng)是實現(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)化是整個智能建筑節(jié)能優(yōu)化方案實施的具體體現(xiàn)，它包含了建筑物內部主要耗能單元的節(jié)能優(yōu)化。通過對BA控制系統(tǒng)(主要是暖通空調系統(tǒng))的傳感器、執(zhí)行器、控制器、網(wǎng)絡等若干環(huán)節(jié)的探討，力圖使BA系統(tǒng)更好地服務于受控的空調通風系統(tǒng)，最大限度地節(jié)約建筑物能源。