■ 尹喜峰 張齊飛
大連方舟工程監(jiān)理咨詢有限公司
作為樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計的要點,節(jié)能也是其設(shè)置的目的,它基于軟件優(yōu)化來實現(xiàn),并需要隨時檢測與控制。絕大多數(shù)的建筑物耗能較大的就是空調(diào)系統(tǒng)與照明系統(tǒng),其中照明系統(tǒng)能通過樓宇自控系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能的部分包括照明分區(qū),分時段照明控制等,而空調(diào)系統(tǒng)則較多,例如,冷凍站內(nèi)冷水機組臺數(shù)的啟停控制方式;冷凍水供水的預(yù)測控制(變溫差、變壓差)和冷卻水隨機控制(注:主要采用冷凍和冷卻水泵的變頻控制方式)以及最小新風(fēng)量控制等。
目前,照明系統(tǒng)的節(jié)能方式主要有兩種:一種是通過合理控制光源的通斷,對光源進行保護,延長光源的使用壽命,并且使光源能夠在合理的時間段開通和關(guān)斷,充分降低電能的浪費,達到節(jié)能的目的。另一種是通過控制光源的電壓以改變光源的發(fā)光亮度,使光源發(fā)出的光線與周圍環(huán)境的光線配合,最大限度地利用自然光,從而達到節(jié)約電能的作用。
通過合理設(shè)置開通和關(guān)斷條件,能夠使照明系統(tǒng)根據(jù)時間和周圍環(huán)境的條件(亮度、有沒人活動等)自動開通或者關(guān)斷,使光源能夠在合理的時間開通,保證電能的充分利用。同時,智能照明系統(tǒng)一般都具有較好的保護功能,可以有效避免過電壓和欠電壓對光源的不利影響,從而延長光源的使用壽命。
我們將建筑物分為室內(nèi)公共區(qū)域與室外公共區(qū)域。在室外公共區(qū)域可以借用停車場工作照明、廣告照明以及標識牌照明等,采用ABB公司的i-bas系統(tǒng)進行工作照明分區(qū)以及分時段控制,實現(xiàn)時間控制、集中控制、分散控制和應(yīng)急控制。
集中控制:在特殊情況下可以使用觸摸屏中央控制電腦進行操作,比如陰雨大霧等特殊天氣,可以及時更改預(yù)制的開閉時間,可監(jiān)控系統(tǒng)實際的開閉情況、次數(shù)和時間。室外公共區(qū)域使用光線感應(yīng)器適時監(jiān)控,如某天天亮得較早,通過光線感應(yīng)器的信息反饋關(guān)閉照明可有效地節(jié)能,反之開啟照明,利于節(jié)能。
分散控制:在相應(yīng)的操作區(qū)域我們也安置了智能控制面板,服務(wù)人員可以通過它進行現(xiàn)場操作,比如夜間緊急開啟檢查等,智能控制面板也提供鎖定功能避免他人誤操作,可以任意設(shè)定鎖定方式也可以就地觸鎖定或通過觸摸屏中央控制電腦開鎖關(guān)鎖。智能控制面板是低壓智能設(shè)備,內(nèi)部沒有強電接入,工作電壓是21V~30V直流電,所以任何形式的損壞或人為破壞都不會造成傷人事故,同時通過總線耦合器的過濾也不會造成系統(tǒng)的其他器件的損壞,這是極其安全的。
應(yīng)急控制:同時也提供了消防聯(lián)動模塊,方式是由消防系統(tǒng)輸出一組或多組24V有源信號(低于1.5A),系統(tǒng)可與消防系統(tǒng)連接,在遇突發(fā)事件時系統(tǒng)可關(guān)閉周邊照明,開啟走道照明引導(dǎo)疏散。
研究表明,人的眼睛對光強的感受是非線性的。利用這個原理,如果把照明亮度適當降低而人卻不能覺察亮度的變化,這樣就可以節(jié)省電能。主控制器里存放著根據(jù)眼睛對光強的非線性關(guān)系編寫的程序,亮度傳感器采集亮度數(shù)據(jù)送給主控制器,主控制器根據(jù)程序來自動調(diào)節(jié)照明,可以保持較好的照明效果,同時也達到節(jié)能的效果。
空調(diào)系統(tǒng)也是建筑物內(nèi)部消耗能源最大的系統(tǒng),雖然空調(diào)系統(tǒng)能夠大大地提高人們?nèi)粘I畹氖孢m性,但在正常運行過程中也造成了大量的能源消耗。相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查表明,建筑物內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗率是最大的,并且正在呈現(xiàn)不斷上升的趨勢,加重了能源短缺的程度。因此使空調(diào)設(shè)備更加節(jié)能是非常有必要的,而將樓宇自動技術(shù)與節(jié)能控制措施完美地結(jié)合,不僅能夠充分保證建筑物室內(nèi)的舒適性,還能在空調(diào)設(shè)備正常運行的情況下大大減少電能的消耗,延長空調(diào)設(shè)備的使用壽命,節(jié)省不必要的人力和資金的投入。
新風(fēng)系統(tǒng)主要功能是根據(jù)樓層的面積大小,輸送一定溫度的新鮮空氣量保證房間的空氣質(zhì)量。當室外空氣烙值大于室內(nèi)空氣烙值時,新風(fēng)風(fēng)機采用最小新風(fēng),當室外空氣烙值小于室內(nèi)空氣烙值時,新風(fēng)風(fēng)機采用全新風(fēng)運行,因為這樣能減少整個空調(diào)的能耗,而且還能有效改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。
樓宇自控系統(tǒng)不僅具有豐富的控制功能,而且有強大的管理功能化的界面設(shè)計。過濾網(wǎng)堵塞和風(fēng)機過障會發(fā)出聲光報警,提醒管理人員落實清洗和維護,定期進行設(shè)備的保養(yǎng)。在使用過程中可以充分利用樓控系統(tǒng)的功能以及新風(fēng)機組空調(diào)機組的特點,根據(jù)時間程序進行節(jié)能啟/停運行。具體體現(xiàn)在間歇運行使設(shè)備合理間歇啟停,但不影響環(huán)境舒適程度和工藝要求最佳啟動,根據(jù)人員使用情況或生產(chǎn)工藝情況預(yù)先開啟空調(diào)設(shè)備。夏天采取大風(fēng)量低溫度,冬天采取大風(fēng)量高溫度,房間溫度穩(wěn)定以后在低風(fēng)量下運行。最佳關(guān)機根據(jù)人員下班情況或生產(chǎn)工藝情況提前停止空調(diào)設(shè)備。
變風(fēng)量控制(VAV)是一種新型的空調(diào)方式,在智能樓宇的空調(diào)中被越來越多地應(yīng)用。當室內(nèi)環(huán)境溫度發(fā)生變化時,改變送風(fēng)的溫度和改變送風(fēng)量大小兩種控制方式都可以達到相同結(jié)果。采用變風(fēng)量系統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)可節(jié)能40%,而且系統(tǒng)只在冷熱負荷達到峰值時才使用最大風(fēng)量,因此可以大大降低能耗。VAV系統(tǒng)一般由帶變頻調(diào)節(jié)電機的空調(diào)機組和變風(fēng)量可調(diào)風(fēng)閥末端裝置組成。監(jiān)控內(nèi)容包括控制風(fēng)機的啟停并監(jiān)視風(fēng)機的運行狀態(tài),根據(jù)室內(nèi)溫度的大小啟動調(diào)節(jié)新回風(fēng)門的大小和水閥的開度,來實現(xiàn)對溫度的控制,使室溫保持穩(wěn)定。
總而言之,樓宇自控在建筑節(jié)能方面起著功不可沒的作用,也有力地推動了我國建筑節(jié)能的實施。我們相信,在節(jié)能減排的大趨勢下,樓宇自控也會將自己的功能發(fā)揮到更高境界,期待國內(nèi)樓宇自控技術(shù)能有更高層次的提升,全力打造一個建筑節(jié)能新時代。