楼宇自控如何节能?9大节能控制策略你知道几个?

阅读: 评论:0

楼宇⾃控如何节能?9⼤节能控制策略你知道⼏个?
节油剂在经济发展能耗增加与双碳⽬标相违背的困局下,确保能源⾼效利⽤,实现设备的优化控制,最终达到节能降耗的指标,是新时期楼宇⾃控所要解决的问题。
楼宇⾃控系统可以采⽤以下节能控制策略:
01
提⾼室内温湿度控制精度
室内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的相关性。美国国家标准局统计资料表明,如果在夏季将设定值温度多下调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。因此将室内温湿度控制在设定值精度范围内是可以节能的。
欧美等国对室内温湿度控制精度要求为:温度为±1.5℃,湿度为±5%的变化范围。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,可以更加有效地⾃动调整室内温度设定值,使其在负荷允许的范围内尽可能的节省能量。
传统的建筑没有采⽤楼宇⾃控系统,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)的现象。这不但对⼈体的健康和舒适性不利,同时也浪费了能源。采⽤了楼宇⾃控系统的智能建筑,不仅可以按照设定值⾃动调节室内温湿度,还可以根据室外温湿度和季节变化情况,改变室内温度的设定,更加满⾜⼈们的需要,更加充分发挥空调设备的功能。空调系统温度控制精度越⾼,舒适性越好,节能效果也越明显。据实际数据计算,节能效果达到15%以上。
02
新风量控制
根据项⽬的⽓候条件,可以在适宜的条件下⼤量使⽤新风,在不牺牲舒适度的前提下达到节能的⽬的。
根据卫⽣要求,建筑内每⼈都必须保证有⼀定的新风量。但新风量取得过多,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6.5,热量12.7,故在满⾜室内卫⽣要求的前提下,减少新风量有显著的节能效果。实施新风量控制的措施有以下⼏种⽅法:
根据室内允许⼆氧化碳浓度来确定新风量,允许浓度值⼀般为0.1%。采取固定新风量的⽅式是不够精确的,这是因为随着季节和时间的变化以及空⽓的污染情况,室外空⽓中浓度是变化的,同时室内⼈
员的变化对新鲜空⽓的需求也发⽣变化,所以最为合理的⽅式是根据室内或回风中的浓度,⾃动调节新风量,以保证室内空⽓的新鲜度,控制功能较完善的楼宇⾃控系统可以满⾜这些控制要求。
根据建筑内⼈员的变动规律,采⽤统计学的⽅法,建⽴新风风阀控制模型,以相应的时间运⾏程序控制新风风阀,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,会造成控制时两个设备同时以⼀个参数为⽬标进⾏调节,反⽽使得系统产⽣⾃激,很难达到稳定,所以可以放⼤新风调节温度的死区值,粗调风阀,精调⽔阀。
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,新风量应⼤于等于30⼈。
03
机电设备最佳启停控制
某些业态的建筑内,在夜⾥不需要开空调,为了保证第⼆天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,由于室内温度是惯性很⼤的被控对象,提前关闭空调也可以在⼀定的时间内保证室内温度变化不⼤,楼宇⾃
热。另外,由于室内温度是惯性很⼤的被控对象,提前关闭空调也可以在⼀定的时间内保证室内温度变化不⼤,楼宇⾃控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,缩短不必要的空调运⾏时间,达到节能的⽬的。
在预冷或预热时,关闭新风风阀,不仅可以减少设备负荷,⽽且可以减少获取有效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。记录数据表明,每台空调机⼀天24⼩时中实际供能⼯作的累计时间仅仅4⼩时左右。
04
空调⽔系统平衡与变流量管理
空调系统的节能控制算法是智能建筑节能的核⼼,通过科学合理的节能控制算法,不但可以达到温度环境的⾃动控制,同时可以得到相当可观的节能效果。
空调系统的热交换本质是⼀定流量的⽔通过表冷器与风机驱动的送风⽓流进⾏能量交换,因此能量交换的效率不但与风速和表冷器温度交换热效率的影响有关,更与冷热供⽔流量与热效率相关。通常在没有对空调系统进⾏有效的空调供⽔系统平衡与变流量管理的场合,常规的做法是以恒定供回⽔压⼒
差的⽅式来设定空调控制算法,导致温湿度控制精度很差,能量浪费极其明显。这是由于在恒定的供回⽔压⼒差下,⾃平衡能⼒很差,流量值与实际热交换的需要量相差甚远,因⽽造成温湿度失控,能量浪费和设备受损。
通过对空调系统最远端和最近端(相对于空调系统供回⽔分、集⽔器⽽⾔)的空调机在不同供能状态和不同运⾏状态下的流量和控制效果的测量参数的分析可知空调系统具有明显的动态特点,运⾏状态中楼宇⾃控系统按照热交换的实际需要动态地调节着各台空调机的调节⽔阀,控制流量,使得总的供回⽔流量值也始终处于不断变化的中,为了响应这种变化,供回⽔压⼒差必须随时有所调整以求得新的平衡。应通过实验数据建⽴流量控制数学模型(算法),将空调供回⽔系统由开环系统变为闭环系统。
实测数据表明,当空⽓处理机流量达到额定流量⼯况时,调节阀两端压⼒仅为0.66~1。为了控制流量,通常的做法是通过供回⽔旁通阀的调节来平衡供回⽔压差。但是仅仅依赖于旁通阀的压差调节来控制流量有时候作⽤并不明显,也会增加不必要的能源消耗。
根据空⽓处理机实际运⾏台数和运⾏流量⼯况动态调整供⽔泵投⼊运⾏的台数,并辅助旁通阀的微调来达到变流量控制的⽅式,可以避免泄漏,提⾼控制精度,并减少不必要的流量损失和动⼒冗余,带来明显的节能效果。据实际数据计算,节能效果达到25%以上。如果能够将供回⽔流量动态参数作为反馈量,调整冷⽔机组的运⾏⼯况,节能效果将更为明显。
05
克服暖通设计带来的设备容量冗余
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,结果还乘以较⼤的安全系数,导致设备(如制冷机组、冷冻⽔泵、冷却⽔泵、风机等)选型往往偏⼤。暖通系统是⼀个典型的动态系统,⼀年的中的峰值负荷只占百分之⼏的概率,即使⼀天的中的负荷也是随时间不断变化的。不恰当的冗余会造成能源的浪费,⽽这种冗余是很难⽤⼈⼯监控的⽅式加以克服的。
如果严格根据国家《民⽤建筑采暖通风设计规范》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。科学地运⽤楼宇⾃控系统的节能控制模式和算法,动态调整设备运⾏,可以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。只采纳⽓温预报就可以节省3%~5%的能源,如果建筑的供热部分能够⾃动检测室外温度和采集室内温度,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%。
06
06
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有两条,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,以保证室内的舒适度。
当室外最⾼温度⾼于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。可以根据⽓候的变化进⾏吹扫时间的调整,夜间扫风系统主要依据热负荷曲线,⽽不是时间程序。
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。
也可以由楼控管理⼈员来确定春秋过渡季,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。
07
采⽤等效温度和区域控制法
⼈体对于温度的反应⽐较敏感,但对于相对湿度的反应则要迟钝很多,相对湿度在35%~65%之间时⼈体的反应⽐较迟钝,但是超越65%以后或低于35%,⼈体对湿度的反应⾮常激烈,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内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范围内,这样可以使系统更加容易稳定,能够⾮常有效的节能,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%。
08识别腕带
冷冻站控节能措施
冷源系统中每个控制量都会对冷机的特性产⽣影响,如果事先不知道这种影响的程度,仅仅依靠各⾃分散独⽴的“⾃私”的控制,并不能达到整体节能的⽬的。
⽐如只是单纯的控制⽔泵和冷却塔风机的运⾏频率,⽽全不顾及到当前冷⽔机组的运⾏特性和效率,即使当前⽔泵为节能状态,如果主机却不是运⾏在最⾼效点,反⽽提⾼整个冷冻机房的能耗。因此,节能控制⾸先必须把握住核⼼部件-冷⽔机组。
虽然冷⽔机组主机的电功率占的⽐例最⾼,但由于主机本⾝的电功率基数就很⾼,故主要考虑最⼤限度的提供冷冻机⾼效运⾏的外围条件,从⽽优化冷冻⽔泵、冷却⽔泵、冷却塔风机的运⾏,才能使整个冷冻机房达到最⼤的节能效果。
冷⽔主机出⽔温度重设
采⽤Modbus⽹关对冷⽔机组进⾏集成,监控冷机内全部重要参数,在主机部分负荷下,提⾼主机的冷冻出⽔温度,从⽽提⾼主机的效率。
系统根据主机的运⾏时间对其启动次序进⾏排列,运⾏时间少的和效率⾼的优先,有故障的或是操作⼈员锁定不运⾏的主机则排除在队列之外,这样可以均衡主机的运⾏时间,也有便于操作⼈员对设备进⾏管理。
控系统加机策略当系统末端负荷增加,会通过冷冻⽔供/回⽔温度、压差、流量的变化来反映,冷⽔机组能够锁定设定
控系统加机策略当系统末端负荷增加,会通过冷冻⽔供/回⽔温度、压差、流量的变化来反映,冷⽔机组能够锁定设定的出⽔温度,当冷冻⽔量上升时,主机感应到⽔量的变化,此时主机则根据⾃⾝负荷调节的能⼒上载制冷负荷,当该台冷冻机的系统负荷上升到其电流百分⽐%FLA到达90%时(可调),控制系统启动另外机组加机延时5Min(可根据实际情况调整),启动延时期后,如果%FLA>90%,则说明单台机组的满载运⾏和⽔泵的满载运⾏已不⾜以满⾜系统负荷值,且冷冻⽔出⽔温度不会稳定在出⽔温度设定值上,此时需要开启第⼆台机组。糖尿病检测仪
控系统减机策略假设2台机组正在运⾏,当系统负荷变⼩时,空调的回⽔温度也会相应地减⼩,同样温湿度也会波动偏低,冷冻供⽔泵即减⼩所供应的⽔量,机组感应到相应的⽔量变化,即反应到机组的负荷相应减⼩,当两台机组的负荷总量只有,甚⾄⼩于⼀台机组的负荷总量时(设两台机组的%FLA<50%),延时⼀段时间后控制系统关掉其中⼀台机组,以使得另⼀台机组运⾏在⾼负荷效率状况下运⾏同时满⾜系统负荷的要求。
冷冻⽔泵变频控制
拼装家具
冷冻⽔泵采⽤变频控制,根据供回⽔压⼒变化进⾏变频调节。在系统调试时,测试最低冷冻⽔供回⽔,确保冷机正常⼯作的压⼒区间,对冷冻⽔泵的运⾏频率进⾏死区限制。当冷冻⽔泵实际的运⾏频率到达死区区间时,启动冷冻⽔总供回⽔管压差旁通阀进⾏压差调节,以确保根据现场实际的冷负荷稳定管⽹压差。
冷却塔风机变频控制
根据冷却塔总出⽔温度,控制冷却塔风机的运⾏频率,同时综合室外的湿球温度,对冷却塔进⾏优化控制,⼤⼤减少冷却塔的能耗。
09
照明系统节能措施
受控设备:
全楼的公共照明回路
控制思路:
针对于很多项⽬来说,照明系统的主要特点是分布范围⼴、回路多、按消防分区分控等以及对系统稳定性要求⾼等特点。理论上来讲,任何⾃动化系统均作为主设备运⾏的辅助优化管理⼿段,⾃动化控制系统在提⾼系统管理效率、节约能源及⼈⼒资源⽅⾯效果显著,但对受控设备的稳定运⾏来说,多⼀道控制环节就意味多⼀个故障点。尤其是对于办公场所,照明系统的稳定就显得更为重要。楼宇⾃控系统照明控制所遵循的原则为:
照明⾃控系统DDC与空调及其它系统分开独⽴运⾏。
不能因为⾃控系统软件、硬件等故障造成所控回路灭灯。
可按时间表、节假⽇及特殊控制要求(如照度)程序等多种模式实施控制。
控制核⼼:
每个照明回路具体可根据业主需求深化设计时做出增减。采⽤⾃控系统与照明开灯相反的模式进⾏控制,即当需要开灯时⾃控系统不⼯作,当灯光处于关闭时间段内,⾃控系统开始⼯作,切断照明控制。这样即便⾃控系统软件和硬件均出现任何故障,受控照明也不会灭灯,以免影响正常的⼯作环境。
完善的楼宇⾃控系统可以采⽤控制器的程序,按照现场实际的冷热负荷需求⾃动、实时地调整冷热源的供给量,实现优化控制,同时基本实现按需分配能耗,达到了减少冷热源设备的能量浪费,最⼤限度节能的⽬的。
更多推荐
家庭智能安防再添新保障!《智能门锁近场通信应⽤技术要求》正式发布!
地热供暖设备家庭智能安防再添新保障!《智能门锁近场通信应⽤技术要求》正式发布!第⼗九届⼴州国际建筑电⽓技术展览会观众预登记全⾯启动!
开拓智能建筑和电⼯电⽓⾏业新思路,GEBT2022年新展期敲定啦!
泰州市BIM计费参考标准来了,2022年1⽉1⽇正式施⾏
耐高温润滑油

本文发布于:2023-05-15 04:35:29,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/4/100219.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:控制   系统   温度   负荷
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2022 Comsenz Inc.Powered by © 369专利查询检索平台 豫ICP备2021025688号-20 网站地图