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建筑智能化管理系统在绿色建筑中的应用浅析

2014-06-18 11:47
默菲
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  2.2 在项目实施时,优化BAS控制策略,节省能源消耗

  通过楼宇自控的控制功能,能源得到充分合理使用、节省不必要能源消耗,使其能源费用以最经济方式开支,大厦可以节约15%-20%的能源。

  2.2.1 室内温度浮动(新风补偿)控制

  一般来讲,维持室内恒定的温湿度(如夏季26℃、50%RH)不变,往往导致室内外较大的温差(当夏季室外温度36℃时,温差为10℃)。人长时间停留在不变的低温环境和遇到室内外温差的较大突变,往往会引起皮肤汗腺收缩、血流不畅、神经功能紊乱等“空调适应不全症”(俗称“空调病”),同时空调系统的运行能耗也会大大的提高。可以采用室外新风温度补偿调节策略,随着室外空气温度的变化适当提高夏季室内空气温度和降低冬季的室内空气温度,为室内提供健康、舒适的动态热环境,同时为空调制冷系统带来显著的节能效果。

  2.2.2 空调系统与冷冻站联机节能优化控制

  空调制冷设备的容量配置一般是按最大负荷需求选择的,然而全年处于最大负荷状态下的时间是很少的。当空调负荷变小时,冷水机组应随之进行调节,才能既满足空调需求又节省运行能耗。

  在项目实施时,建议将空调机组与冷冻站结合起来考虑其联机运行节能方案,为冷冻站提供量调节和质调节综合节能控制方案。

  a) 量调节—改变冷冻水流量和冷水机组台数

  量调节为冷冻站目前的常规控制,在冷冻供水温度(一般7℃)不变的前提下,根据空调侧冷冻供回水温差乘以冷冻水耗量,计算空调侧的实际耗冷量,以此判断冷水机组的台数群控。根据冷冻水供回水压差对冷冻水泵和旁通调节阀进行分程控制。实践表明,仅量调节方案存在如下不足:

  ·夏季空调表冷阀开度频繁大幅度波动,一会儿因室内温度太高,开大表冷阀,一会儿因除湿太多,要关小表冷阀。

  ·夏季表冷阀对空气除湿后,加湿阀还得打开对空气加湿。

  ·加湿季节,很难实现冷却降温过程。

  ·全年很多季节,表冷阀开度太小,换热盘管内冷冻水流速低,热交换效率下降。

  b) 质调节—变冷冻水温度策略

  冷水机组在冷凝温度一定的条件下,蒸发温度越高冷水机组效率越高,蒸发温度越低,冷冻效率越低。从离心式冷水机组的特性曲线图中(如右图所示)可知,当冷却水温度为32℃时,随着冷冻水出水温度的上升,在相同输入(功率)的情况下,可使输出(供冷量)能力提高;当然在保持相同输出(供冷)的情况下,随着冷冻水出水温度的提高,可使输入(消耗功率)下降。从冷水机组的性能图中可以看出,每提高1℃冷冻供水温度,大约可节能4%。

  c) 软件策略与节能效果对比

  改变冷冻水的供水温度应根据空调末端设备的负荷需求情况进行调节,控制策略对所有空调末端表冷阀的开度情况进行综合分析,判断空调末端的负荷需求状况。比如所有空调末端表冷阀中最大开度才70%,表明此时冷冻供水温度太低,应提高冷冻供水温度。软件流程图示例如下:

  从上述节能效果对比图中可看出,在同样制冷量的需求条件下,采用8℃的冷冻供水温度比采用6℃时节能8%左右,而且表冷阀开度均有所增大,空调换热盘管换热效率更高。

  2.3 在项目运行时,强化BAS管理功能

  BAS系统应结合项目当地的自然条件,针对各个季节,制定控制策略,最好的利用环境的自然条件,减少对水、电的消耗。如过渡季节充分利用新风,夜间通风等方式。

  BAS系统要集中管理空调冷水主机与各个末端,如空调机、新风机、风机盘管或者VAV BOX,使空调水系统、风系统能够最佳组合,是能源利用最佳化。

  BAS系统要检测空调系统过滤装置的使用状态,提示定期清洗,保证空气质量。

  BAS系统要检测建筑物空间的空气质量,保证人们使用空间的健康、舒适。

  BAS系统能够对能源消耗进行统计分析,并按照需求进行负荷控制。

  通过美国图森市能源管理案例及我们提供的节能数据可以看出:BAS系统在建筑物的运行使用过程中,对环境的检测、对设备的精确管理以及BAS的开放性(BACNET协议)都成为绿色智能化建筑必要因素,智能系统的功能、性能及运行成为绿色建筑不可分割的一部分。

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