随着全球变暖问题日益受到关注,建筑节能越来越收到社会的重视;BA系统的主要控制对象就是建筑机电设备这些耗能大户,而暖通空调系统又是这些耗能设备中的重点。
做为楼控产品制造商,Delta与合作伙伴共同创造着健康居住和有益地球的建筑环境,帮助客户实现节能并营造绿色。我们的环保理念是:Earthrihgt,既“做有益地球的事”。 一、 暖通空调系统耗能量大
暖通空调系统需要消耗大量的能量,在一些工业发达国家,空调系统所耗能量约占总耗能量的1/ 3 ,有的甚至高达45 %。我国建筑能耗占总能耗的比例为19.18 % ,而建筑能耗的主要部分是暖通空调系统能耗(几乎占建筑能耗的85 %)。随着空调应用逐年增加,这一比例将继续上升。
空调系统消耗的电能或热能大多来自热电站或独立的锅炉房,其燃烧过程的排放物是造成大气层温室效应的根源。因此,降低能量消耗不仅关系到能源的合理利用,而且关系到对地球的保护。空调系统的节能已成为空调技术发展中迫切需要解决的问题。 二、 节能减排是一项综合系统工程 1. 建筑本身
建筑设计时合理选择围护结构:
合理控制窗墙比
采用新型墙体材料与复合墙体围护结构
采用气密性好的门窗以减少空调房间的冷(热) 量渗漏、尽量采用具有隔热保、温性能的吸热玻璃、反射玻璃、低辐射玻璃、真空玻璃, 避免使用单层白玻璃。
暖通空调的工艺设计的合理、完善、完整并具有一定的先进性至关重要。 BA做为机电设备监控手段,需要附着在合理的工艺基础上,才能发挥其“舒适、高效、节能”的功效;如果工艺设计不合理,靠BA是没有办法弥补系统设计缺陷的。 3. BA控制
信息采集的完整性; 2. 暖通空调的工艺设计
控制策略的完善性; 控制方法的正确性。
三、 节能控制策略
(1)温湿度控制精度适当
大楼内温度的变化与大楼节能有着紧密的相关性,根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上调1℃,将增加12%的能耗。因此将大厦温湿度控制在适当的设定值精度范围内是大厦空调节能的有效措施。
(2)新风量适量控制
从卫生的要求出发,建筑物内每个人都必须保证有一定的新风量,但新风量取得过多,将增加能耗。可以实施新风量控制的措施有以下几种方法:
a.在回风道上设置CO2检测器,根据回风中的CO2气体浓度自动调节新风风门的开启度。
b.根据建筑物内人员的变动规律,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式进行程序控制新风风阀,以达到对新风风量的控制。
C.采用变频风机
(3)空调设备的最佳启停控制
通过楼宇自控系统对空调设备进行大楼预冷、预热的最佳启停时间的计算和控制,以缩短不必要的预冷、预热的宽容时间,达到节能的目的。同时在大楼预冷、预热时,关闭室外新风风阀,不仅可以减少设备容量,而且可以减少获取新风而到来冷却或加热的能量消耗。
(4)不同季节模式不同工况下的设备运行
室外温湿度、日照、风速对室内环境有很大的影响。不同的季节的室外环境参数也有一定的变化规律。楼宇自控系统需要判断当前的季节以决定不同的工况模式。
系统进入冬季模式有两个判断标准,其一是当地的历史室外计算(干球)温度记录。系统可以以此时间段作为冬季模式的标准,而且一般项目中也只使用此标准。但是由于气候的变化莫测,天气不会一定等到该时间冷下来,也不一定到时候非冷下来不可,因此我们的系统中采用了另一个重要参数-室外平均气温。既连续三天室外气温平
均低于5C,同时满足这两个条件时,系统将自动进入冬季模式。此时采用热交换器的热水作为空调介质,系统采用加热控制模式,室内温度越高,供应的热水量越小,而当室内温度越低,则供应的热水量越多,同时当室外湿度过低时,启动加湿设备。如果只满足其中的一个条件,系统将采用与目前时间段最接近的春季或者秋季过度季节模式。
春季过渡模式的判断标准也是两条,其一是否当地的历史室外计算(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,主要通过室外新风来保证室内的舒适度。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。即从零点开始启动所有空调及新风机组,吸进室外新风,直到凌晨四点为止,吹扫时间可以跟据气候的变化进行调整。
夏季模式的判断标准是其一时间是当地的历史室外计算(干球)温度记录,其二为室外日平均气温达到15C。这两个条件决定系统是否启动冷冻机系统,同时空调介质转为冷冻水。冷冻机系统循序启停控制和机组群控程序开始运行。当室内温度越高,供应的冷水量越多,而当室内温度越低,则供应的冷水量越少,与加热模式正好相反。同时当室外湿度过高时,根据特殊场所如计算机房的要求将启动除湿程序。如果目前状况只满足其中的一个条件,系统将采用与目前时间段最接近的春季或者秋季过度季节模式。
秋季过渡季节模式的判断标准为其一当地的历史室外(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,此时系统将根据时间表自动调节空调机组新风量的大小,主要通过室外新风来保证室内的舒适度。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。
(5)采用变风量变水量系统
四、 主要节能控制功能
冷机的群控。
焓值控制:对每种空气源进行全热值计算,并进行比较决策,自动选择空气源,使被冷却盘管除取的冷量或增加的热量最少,来达到所希望的冷却或加
热温度。
最佳启动:根据人员使用情况,提前开启HVAC设备。在保证人员进入时环境舒适的前提下,提前时间最短为最佳启动时间。
最佳关机:根据人员使用情况,在人员离开之前的最佳时间,关闭HVAC设备,既能在人员离开之前维持舒适的水平,又能尽早地关闭设备,减少设备能耗。
减小再加热控制:对于使用集中供冷、分区再加热方法进行温度控制多区单位空调系统,根据区域状态计算再加热需要量,并据此进行优化,重新设定冷冻水最佳温度(或冷盘管出口最佳温度)的控制算法,最大程度地减少冷热抵消所引起的能源消耗。
设定值再设定:根据室外空气的温度、湿度的变化对新风机组和空调机组的送风或回风温度设定值进行再设定,使之恰好满足区域的最大需要,以将空调设备的能耗降至最低。夏季室内设计参数由24 ℃提高到26 ℃,将冬季室内设计参数由22 ℃降为20 ℃(室内相对湿度为40 % ,保持不变) ,则该办公楼的空调设计冷负荷约可减少20 % ,空调设计热负荷约可减少10 %。。经权威机构验证,将夏季空调室温从24 ℃提高到28 ℃,冷负荷减少38 %;冬季空调室温从22 ℃降低到18 ℃,热负荷可减少55 % ,因此有必要摒弃过去传统设计中片面追求夏季“够冷”冬季“够暖”的温度设计误区。在满足生产要求和人体健康要求的前提下,夏季尽量提高空调房间温、湿度基数,冬季尽量降低空调房间温、湿度基数,便可去掉大量不必要能耗,节约能源。
负荷间隙运行:在满足舒适性要求的极限范围内,按实测温度和负荷确定循环周期与分断时间,通过固定周期性或可变周期性间隙运行某些设备来减少设备开启时间,减少能耗。
分散功率控制:在需要功率峰值到来之前,关闭一些事先选择好的设备,以减少高峰功率负荷。
夜间循环程序:分别设定低温极限和高温极限,按采样温度决定是否发出“供热”或“制冷”命令,实现加热循环控制或冷却循环控制。在凉爽季节,夜间只送新风,以节约空调能耗。
零能量区域:设置冷却和加热两个设定值,有一个既不用冷也不用热的区域,实现空间温度在该舒适范围内不消耗冷、热能源的控制。
循环启停程序:自动按时间循环启停工作泵及备用泵,维护设备。 非占用期程序:在非占用期编制专门的非占用期程序,自动停止一些可以停止运行的设备,以节约能源。
例外日程序:为特殊日期、如假日提供时间例外日程序安排计划,中断标准
系统处理,只运行少数必须运行的设备。
临时日编程:如遇特殊情况可编制临时日编程,提前编制下一天的临时日程序,停止运行一些不必要运行的设备。临时日程序优先于其他时间程序。 结束语:
在建筑智能化系统中,BA系统是体现节能和创造环境最有价值的系统,也是关联技术最多的系统,应该是智能化的龙头系统;而使BA系统真正具备节能减排的功效却不是一件容易的事,需要凝聚设计人员、集成人员、设备人员、现场安装调试人员的才学和智慧;我们总是在不断的创新中去完善自己,持续的技术进步、持续的产品更新、持续的服务质量改进是我们做好节能减排工作的保证;愿意与业内同仁一起,为中国的节能减排事业作出努力。这也是“Earthrihgt”的全部。
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