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智能大厦楼宇自控系统设计方案设计

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特点:小房间只设置一台风机盘管时可以用一体风机盘管温控器。大房间多台风机风机盘管(2-4个)采用1个面板开关控制,使室装修布局简洁,使用操作简单方便。在特殊公共区域,如电梯井,公共卫生间,不设就地面板,由控制室自动控制。

3.6 空调通风系统的特殊控制管理

考虑到密闭式智能XXXX座一般以集中空调为主,在特殊情况期间,极易由于空气的不流通造成交叉感染的现象,对于空调通风系统预防疫情、确保安全使用的应急控制管理,我公司经过大量的论证,对于空调通风系统在特殊时期的使用形成了一套合理可行的方案。我们在空调系统相关的所有DDC中设置特殊时期的运行程序,以便在疫情流行时方便操作员按特定程序运行系统,确保安全。

在空调通风系统启动之前,或对已经投入使用的空调通风系统,必须摸清系统自身的特点,明确每一系统所服务的楼层和房间的详细情况,制订出相应的预案,明确突发情况的应对措施,并落实专人负责,而后选择相应的应急控制预案。

预防疫情的控制方案特别注意加强室外空气流通,最大限度引入室外新鲜空气,具体措施如下:

1.以循环回风为主,新、排风为辅的全空气空调系统,在疫情期,采用全新风运行,以防止交叉感染。

2.采用专用新、排风系统换气通风的空气——水空调系统,应按最大新风量运行。

3.在疫情期,全空气空调系统与水——空气空调系统在每天空调启用前或关停后让新风和排风机多运行 1小时,以改善空调房间室外空气流通。

此外,空调系统合理安全的运行对于预防疫情还有其他方面值得考虑的因数,如人员的管理,空调系统设计的合理,定期消毒保持清洁等。此处不详述,我们只从楼宇控制的角度对于空调系统的控制给出合理的方案。

3.7 节能分析

针对不同的室外环境和设备使用情况,我们的控制策略基于舒适性和节能的双重考虑,不仅实现对XXXX座的各种机电设备的控制,并依据它们之间在的联系,实现对整个系统的连锁控制。另外,如果楼宇自动控制系统能够通过通讯接口的方式从水、电计量系统取得设备的能耗统计数据并进行各种分析与处理,就能够优化系统的

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控制参数、制定维护计划,使XXXX座机电设备在稳定工作的基础上,最大限度的节省能源,降低XXXX座后期运行和维护成本。

3.7.1 提高室温湿度控制精度

室温湿度的变化与建筑节能有着紧密的相关性。据美国国家标准局统计资料表明,如果在夏季将设定值温度下调1℃,将增加9%的能耗,如果在冬季将设定值温度上调1℃,将增加12%的能耗。因此将室温湿度控制在设定值精度围是空调节能的有效措施。欧美等国对室温湿度控制精度要求为:温度为±1.5℃,湿度为±5%的变化围。如果技术成熟可以试着依据热负荷补偿曲线来设置浮动的设定点,这样可以更加有效的自动调整室温度设定值,使其在XXXX座负荷允许的围尽可能的节省能量。

传统的建筑由于没有采用建筑设备自动化系统,往往造成夏季室温过冷(低于标准设定值)或冬季室温过热(高于标准设定值)现象。这不但对人体的健康和舒适性来讲都是不适宜的,同时也浪费了能源。采用了楼宇自动控制系统的智能建筑,不仅可以按照设定自动调节室温湿度外,还可以根据室外温湿度的和季节变化情况,改变室温度的设定,使的更加满足人们的需要,充分发挥空调设备的功能。空调系统温度控制精度越高,不但舒适性越好,同时节能效果也越明显。据实际数据计算,节能效果在15%以上。

3.7.2 新风量控制

根据卫生要求,建筑物每人都必须保证有一定的新风量。但新风量取得过多,势必将增加新风耗能量。在设计工况(夏季室外温26℃,相对温度60%,冬季室温22℃,相对湿度55%)下,处理一公斤室外新风量需冷量6.5kWh,热量12.7kWh,故在满足室卫生要求的前提下,减少新风量,有显着的节能效果。

实施新风量控制的措施有以下几种方法:

? 根据XXXX座人员的变动规律,采用统计学的方法,建立新风风阀控制模

型,以相应的时间而确定运行程序进行过程控制新风风阀,以达到对新风风量的控制。

? 使用新风和回风比来调整、影响被控温度并不是调节新风阀的主要依据,调

节温度主要由表冷阀完成,如果风阀的调节也基于温度,那么在控制上,两个设备同时受一个参数的影响并且都同时努力使参数趋于稳定,结果就是系统产生自激,不会或很难达到稳定,所以可以放大新风调节温度的死区值,

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使风阀为粗调,水阀为精调。

? 空调系统中的新风占送风量的百分比不应低于10%。不论每人占房间体积多

少,新风量按大于等于30m3/h.人采用。

? 为了防止外界环境空气渗入房间,保持房间洁净度,保持房间正压在5~10Pa

即可满足要求,但是如果风压过大将会影响系统运行的经济性,所以在洁净度要求较高的房间安装压力传感器(主要测静压)。

3.7.3空调设备的最佳启停控制

对于那些在夜里不需要开空调的区域或房间,为了保证工作开始时环境的舒适,就需要提前对其进行预冷或预热。另外,室温度是惯性很大的被控对象,提前关闭空调也可以保证室温度在一定的时间变化不大,楼宇自动控制系统通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控制,可以在保证环境舒适的前提下,缩短不必要的空调启停宽容时间,达到节能的目的;同时在预冷或预热时,关闭新风风阀,不仅可以减少设备容量,而且可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗。对于小功率的风机或者带软启动的风机可以考虑风机间歇式的控制方法,如果使用得当,一般每一个小时风机只运行40~50分钟,节能效果比较明显。空调设备采用节能运行算法后,运行时间更趋合理。数据记录表明,每台空调机一天24小时中实际供能工作的累计时间仅仅2小时左右。

3.7.4空调水系统平衡与变流量控制

空调系统的节能算法是智能XXXX座节能的核心,通过科学合理的节能控制算法,不但可以达到温湿度环境的自动控制,同时可以达到相当可观的节能效果。

通过对空调系统最远端和最近端的空调机在不同功能状态和不同的运行状态下的流量和控制效果测量参数分析可知空调系统具有强烈的动态特点,运行状态中自控系统按照热交换的实际需要动态的调节着各空调机的电磁阀,控制流量进行相应的变化,因此总的供回水流量值也在始终处于不断变化之中,为了影响这种变化,供回水压差必须随之有所调整以求得新的平衡。从这一点出发,在硬件一定的条件下流量的监控是节能的关键,因此流量必须随动调节,并通过实验数据建立相应的变流量节能控制数学模型,同时将空调供回水系统由开环系统变为闭环系统。

3.7.5克服暖通设计带来的设备容量冗余

地区气候多样、天气复杂,而且受冷空气影响,所以采用预测算法将会非常有

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用。在实际控制中可以采用夜间扫风、间歇性控制等等先进的策略在不增加投资的基础上可以达到良好的节能效果。

目前我国绝大多数暖通系统,为了保证能在最不利的环境情况下正常运行,在设计时往往采用静态方法计算负荷,而且还乘以较大的安全系数,以至于在设备(如制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵、风机等)选型方面往往偏大。暖通系统是一个典型的动态系统,一年的中的负荷绝不是均匀分布的,即使是一天的中的负荷也是随时间而变化的。不恰当的冗余将会造成能源的浪费,而这种冗余是很难用人工监控的方式加以克服。如果严格根据国家《民用建筑采暖通风设计规》中的规定,以累年日平均气温稳定通过≤5℃的起止日之间的日期为采暖期的话,那么北方地区的采暖期应该是每年的10月中下旬直到次年的4月中上旬,有将近半年的久。由于智能建筑科学地运用楼宇自动化系统的节能控制模式和算法,动态调整设备运行,有效地克服由于暖通设计带来的设备容量和动力冗余而造成的能源浪费。据统计,在供暖系统的调节中,用48小时的日平均气温预报来确定锅炉房的供水、回水温度,比凭经验供暖,在确保室温不低于18℃的情况下,可节省大约3%的能源。只是采纳了气温预报就可以节省3%~5%的能源,如果大楼的供热部分能够自动检测室外温度和采集室温度,并且以其为供热负荷的重要依据,那么仅此一项在供暖季节省的能量不低于5%。

3.7.6春季过渡模式、秋季过渡模式的划分

春季过渡模式的判断标准是两条,其一是本地区的历史室外计算(干球)温度记录。其二是室外日平均气温是否达到10C?。满足两个条件时系统进入春季过渡季节模式,此时系统将根据时间表自动调节空调机组新风量的大小,以保证室的舒适度。

当室外最高温度超过26C?时,系统将采取秋季过渡季节的控制模式,采用夜间吹扫的办法,充分利用室外凉爽的空气净化房间并且把房间的余热带走。吹扫时间可以跟据气候的变化进行调整,夜间扫风系统主要依据热负荷曲线,而不是主要使用时间程序。

秋季过渡季节模式的判断标准其一为本地区的历史室外(干球)温度记录,其二是室外日平均气温是否达到8C?。满足两个条件时系统进入秋季过渡季节模式,此时系统将根据运行的热湿负荷曲线以及时间表自动调节空调机组新风量的大小。但是如果室外最高温度低于15C?时,系统将采取春季过渡季节的控制模式,取消夜间吹扫的办法。

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春秋过渡季可以也由楼控管理人员来确定,当运行人员认为现在季节已经不需要供冷、供热,并且已经停止运行冷冻站、换热站,在此状态下物业管理人员可以判定现在为过渡季。

过渡季会尽量采用新风,当温度出现反复时,由于系统没有制冷、制热的能力,所以只保持最小新风量的供给。

3.7.7采用等效温度和区域控制法

人体对于温度的反映比较敏感,但对于相对湿度的反映则要迟钝很多,相对湿度在35%~65%之间人体的反映比较迟钝,但是超越65%以后或低于35%,人体对湿度的反映非常激烈,冬季比较干燥,因此需要加湿,相对湿度在此时将会成为舒适度的主导因子。所以先进的控制策略将在此项目中占有极为重要的地位。否则,相同的投资,同样的设备,将会产生截然不同的控制效果。

在整个控制过程中,不单一的采用温度作为控制指标,而是采用舒适度为控制指标,即使用等效温度为控制指标(T=25℃,φ=50%)。除了采用等效温度作为控制指标,还要采用区域控制的方法,即人体对外界环境在一定区域感觉都是比较舒适的,所以没有必要将等效温度控制在一个点,而是将其控制在一定的围,这样可以使系统更加容易稳定,能够非常有效的节约能量,仅此一项技术,年节能就可以在普通策略的基础上再节省10%。

3.7.8延长设备的使用寿命

在建筑配置楼宇自控系统之后,设备的运行状态始终处于系统的监视之下,楼宇自控系统可提供设备运行的完整记录,同时可以定期打印出维护、保养的通知单,这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养,因此可以使设备的运行寿命加长,也就是降低了建筑的运行费用。实现资源的节省。

3.7.9能源管理系统的应用

准确利用能源管理软件,建立能源管理系统,实现能耗跟踪、节能的远程及就地控制。能源管理系统由各种计量仪表和软件程序组成,安装于各种基本的空调设备(如制冷机组、冷却水泵、冷冻水泵、风机等)上的计量仪表不仅可以在系统运行时采集该设备的适时运行原始数据,还可以协助中央控制器,在系统软件控制下,实现系统的节能运行。软件程序则是能源管理系统的中枢。

首先,由各种计量仪表采集的设备运行原始数据,通过数据传输通道传输到中央

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..特点:小房间只设置一台风机盘管时可以用一体风机盘管温控器。大房间多台风机风机盘管(2-4个)采用1个面板开关控制,使室装修布局简洁,使用操作简单方便。在特殊公共区域,如电梯井,公共卫生间,不设就地面板,由控制室自动控制。3.6空调通风系统的特殊控制管理考虑到密闭式智能XXXX座一般以集中空调为主,在特殊情况期间,极易由
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