楼宇节能（精选九篇）

1.2 智能楼宇的发展

自1984年智能化楼宇出现后, 在世界各地得到迅猛发展, 目前美国和日本新建的智能建筑最多, 其中美国已有智能大厦几万幢;日本新建的建筑中智能化建筑达到了80%以上。

2 我国智能化建筑发展中存在的问题

2.1 缺乏准确的建筑需求定位

目前的智能大厦通常由设计院设计, 对智能化设计的深化和实施系统集成商、功能要求都是根据业主的要求。由于缺乏有效的沟通和协调, 导致建设项目竣工后, 系统不能达到预期的目标, 规划不恰当, 出现混乱的现象。

2.2 缺乏相应的配套标准和技术法规

目前, 我国的智能大厦缺乏一个系统设计规范、施工规范和工程验收标准。目前的建筑法规不能适应智能大厦的技术要求, 因此许多智能建筑项目的设计和施工都不规范, 没有操作的标准, 造成智能建筑不符合规范的后果。

2.3 智能化建筑重建轻管

现阶段, 由于许多用户还没有完全接受智能物业管理的概念, 以及合理的费用及其对微利物业公司经营成本的影响。因此, 有必要减少对专业管理人员和技术人员的配置和管理, 弥补成本的不足, 使楼宇智能化系统真正地运行起来。

2.4 对节能与环境的保护重视不够

近年来, 世界各地已经提出了智能建筑和绿色建筑的概念, 涉及土木工程建设、自动化、通信技术、计算机网络、供暖、空调、环境保护和节能产业, 随着社会发展和技术进步, 也可以涉及更多, 这是智能建筑未来发展的趋势。

3 智能楼宇建筑电气节能的设计原则

3.1 功能性原则

电气节能的本质应该是满足建筑的使用功能和人们日常生活中节约能源的前提下, 满足舒适的照明亮度等。

3.2 经济性原则

节能应考虑到实际经济利益的条件, 不能盲目追求节约能源和增加投资, 过多地增加经营成本。正确的行为应该是投资的一部分, 在几年甚至更短的时间内通过节约能源, 以降低运营成本的回收和长期受益。

3.3 必要性原则

真正的节能是为了节省那些没有必要损失的能源, 在空调机组能源消耗加剧的情况下, 应首先找出导致能源浪费的根源, 然后提出相应的设计, 以减少能源消耗。

4 智能楼宇建筑电气节能设计方法

4.1 供配电系统节能设计

供电和配电系统设计是建筑节能最关键的环节之一, 设计人员通过对建筑用电全负荷能力的初步统计分析和电力消费水平、设计科学合理、可行的智能大厦节能系统、供电和配电系统, 不仅可以节省初始投资, 提高单位建筑面积的比例, 而且还可以回馈家庭, 使其长期受益。

4.2 照明系统的节能设计

照明系统必须首先考虑照明光源的选择。照明光源分为以下几个因素:光效、色温、显色指数等。由于中国的节能政策的实施, 一些新的光源也逐渐得到广泛应用, 主要是楼宇总线控制、自动控制系统的控制和检测控制, 如何选择照明控制方式需要根据实际情况进行分析, 并能方便地满足节能降耗的效果。

4.3 空调系统的节能设计

对于现代建筑, 空调已成为不可缺少的电气设备。据统计, 建筑能耗约50%是空调系统, 如何减少空调系统节能, 在智能大厦电气节能设计中起着重要作用。在空调系统建设前期, 系统设计人员应与系统工程师紧密合作, 选择控制方式和优化参数设置, 挖掘系统节能潜力, 节能降耗, 保证机组的稳定和低能耗操作。

5 结语

由于在建筑电气节能设计、施工等现实问题上存在不合理之处, 应以优化系统为起点, 完善智能大厦电气节能设计规范化, 对智能大厦节能电气控制系统和电气系统的优化与安全合理组合。还需要加强对智能大厦电气安全监测和技术创新质量的完善, 以实现智能大厦电气节能环保效益和经济效益的最大化。

摘要：由于智能大厦电气节能研究在中国还没有达到发达国家的标准, 特别是对智能大厦的电气节能设计没有统一的标准和设计规范, 因此能源利用率只有30%。对智能化建筑发展中的问题和智能楼宇建筑电气节能的设计原则进行了探讨。

关键词：智能楼宇,电气节能,设计

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.GB50189-2005公共建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[2]邹益仁, 马增良, 蒲维.现场总线控制系统的设计和开发[M].北京:国防工业出版社, 2003.

[3]刘国林.建筑物自动化系统[M].北京:机械工业出版社, 2002.

[4]苏妹, 王忠民.OPC数据访问服务器的研究与实现[J].微计算机信息, 2006 (7) .

楼宇节能篇2

摘要：现代科学技术越来越发达, 已逐渐渗透到生活的方方面面, 就连楼宇设计也不例外。现代建筑物已越来越智能化和节能化, 现从弱电智能化的建筑设备管理系统、窗帘和光线管理系统、能效管理系统中的各个子系统等介绍入手, 展现楼宇智能化在现代科技绿色低碳楼型建造和运作过程中的作用和成效。

关键词：楼宇; 智能化; 节能建筑; 设计; 分析;

0 引言

“绿色、低碳、节能”是我国建筑行业中的三大主题, 且在不断地普及发展。现在的房地产开发商和建筑设计者也在不断地探索和研究新的科技建筑理念, 这将成为一种不可逆转的趋势[1]。笔者已从事建筑节能智能化行业多年, 深切地感受到越来越多的客户对这种变化的青睐与追捧。本文就以南京市一座新盖的示范办公楼为例, 介绍经典的弱电智能化子系统对楼房节能建设起到的作用。

本项目的名称是南京紫东国际创意园建筑, 坐落在南京紫金山东麓。项目总用地面积约666.7万m2, 规划容积率仅为0.8, 建筑密度仅为14%, 要打造45万m2高档园林景观。规划用地性质为生态绿地兼容产业用地, 总建筑面积67.97万m2, 其中地下部分达15.82万m2, 被定位为全国低碳节能绿色建筑示范楼, 从建材到机电设备, 再到智能化建设都做到了低碳节能。具体包括以下几个方面: (1) 外墙采用双层呼吸式幕墙; (2) 采用光伏发电系统供电; (3) 采用先进的地板输风和毛细管空调等节能供暖设备; (4) 办公区域采用电动窗帘和光线智能控制; (5) 办公室的窗户和空调是联锁控制; (6) 地下室采用直光导管; (7) 9层的展厅用平光导管。

1 设计内容

该建筑楼是一幢办公写字楼, 为营造一个舒适安全的工作环境, 该建筑设计不包括常规的弱电子系统, 而把主要目标放在本幢楼的节能方面[2]。本文将重点介绍建筑设备管理系统、灯光及窗帘控制系统以及能效管理系统三个子系统。以下将对各个系统的设计方案进行介绍。

2 建设设备管理系统设计

在一个建筑项目中, 为工作人员提供舒适的工作环境, 就需要大量的机电设备同时运转, 这也是建筑设备监控设计的最终目标。为使整座大楼的设备管理系统达到最佳的节能效果, 在设计过程中, 要充分考虑全年的运行和当地的季风性气候。

下面是这个系统的设计方案:

第一, 热泵溶液调湿机。这不是普通的新风机组, 它集多项功能于一体, 可以对空气进行冷却、加湿、除湿、加热、净化等, 独立运行就能满足全面的新风处理需求。这项设计可以用接口集成的方式, 智能读取机组的数据, 包括室内湿度、排风频率、送风频率、室内二氧化碳浓度和过滤器警报等。

第二, 地板送风变频空调。这项设计中, 温度的控制是通过在水盘管水侧安装二通电动调节阀来实现的。控制器可以检测到回水的温度, 和设定的温度值进行比较运算, 最终实现温度控制。此外, 冷热水阀是与风机联锁的, 这样既能达到节能的要求, 又能对水管盘进行保护。而在风阀控制中, 回风阀和新风阀是反向联锁的, 以充分达到节能的目的[3]。夏季和冬季是使用空调的高峰期, 既要保证新风被送进办公室, 还要保证减少外面新风的流入。在春秋季, 要调节回风阀和新风阀, 充分利用室外的空气。

第三, 毛细管道辐射系统。毛细管道空调系统与传统空调原理不同, 它是利用辐射进行室内温度调节, 而传统空调是靠“吹风”进行温度调节的, 噪音也比较大。毛细管道辐射系统模拟了人体的毛细血管可以调节体温的原理, 真正为办公人员创造了舒适、节能、绿色的环境。毛细管道辐射系统能监测室内温度, 调节电动两通阀, 来控制室内温度, 当室内温度不在原先设置的温度值内时, 相关的电动阀会自动关闭。与此同时, 还要监控和监测毛细管道辐射系统的.供水温度和回水温度[4]。该系统中带有窗户开关状态联动控制, 系统根据窗户的开关状态, 联动控制空调的运行。

第四, 地下热泵机组。主要包括机组运行状态监测、故障信号警报、远程状态监控等。很多功能都在这个设计范围内, 比如测各个区域的水温和水流量以及各个地方的水压力等, 比较复杂。此外, 还包括计算空调系统负荷、监控水箱水位警戒位以及不同阀之间的切换等。

3 灯光及窗帘控制系统

写字楼照明在整幢楼的耗能中所占比重较大。本设计项目中, 写字楼的灯光照明系统用于楼中电梯和地上办公区域照明, 而窗帘系统只用于地上办公区域。灯光系统应用的公共区域在地下一层和地下二层办公人员乘坐的电梯厅里, 安装有红外线传感器, 同时在地下一层的洗手间以及各个楼层的走廊及洗手间也安装了红外线传感器。上班时间用开关控制灯光, 下班时间段用人体感应控制灯光, 既节能又智能化, 还安全。写字楼三层以上, 每个办公室都有临窗亮度感应器。敞开式办公区域给公司人员办公用, 根据具体需求, 如果办公室有人且亮度达到500 lx, 灯就处于关闭状态;如果红外线感应到室内有人, 但亮度没达到500 lx, 灯就自动打开;如果感应系统感应到室内无人, 无论亮度达到多少, 灯都一直处于关闭状态。办公人员离开后灯光会自动延长一小段时间[5]。

灯光系统的智能化表现在, 办公区域的灯光在不同的时间段可以营造不同的场景, 如上班场景、下班场景和午饭场景等。该功能集照明、窗帘、电路控制于一体, 实现一键智能操作。窗帘系统是一按按钮, 透明的玻璃就会变成白色的幕布。电动窗帘的主要用途是遮光, 保证室内温度在预设温度值内。

4 能效管理系统

能效管理系统简称EA系统, 集能源管理系统和机电一体化于一体。能效管理系统是一个常规的弱电智能化系统集成平台, 其利用系统综合优化原理, 通过对整个系统信息的采集和综合分析, 实现整个系统的综合性优化。能效管理系统的集中管理主要包括以下几个方面: (1) 信息系统的管理。根据整栋大楼的各个区域, 控制不同区域的灯光、空调、通风等系统的启停, 监控大楼内湿度、温度、空调以及电梯的运行状态。 (2) 建筑设备管理子系统。包括对机电设备运行状态的监测、故障报警以及各种参数值的变化显示等。 (3) 自动火灾警报联动系统。这是每个现代的写字楼必备的一个智能化系统。 (4) 综合安全防护系统。充分调用CCTV电视监控系统的视频信息, 时刻跟踪安全防护系统的正常戒备状态, 监控电视门禁重要通道与公安系统联动。

5 结语

一幢楼的设计在实现智能化的同时又要做到节能是非常复杂的, 因为在智能化和节能化中包含很多子系统, 而本文只对几个经典的常用子系统的设计做了简单介绍, 可以让读者稍许了解弱电系统对一幢大楼实现节能低碳建设的重要作用。一幢大楼建筑能否真正做到低碳绿色环保, 需要考虑的因素有很多, 包括前期设计、规划、建材、机电设备等基础条件, 同时还要与运行管理方式有效地结合在一起, 这样才能达到预期的节能目标。智能化虽然不是主要的部分, 但是对一幢楼节能目标的实现起着巨大的作用。

参考文献

[1]杨鹏, 黄官伟.EIB在楼宇智能化系统中的节能应用研究[J].现代商贸工业, (24) :282-283.

[2]靳艳萍.楼宇智能化系统在节能建筑中的应用[J].山西建筑, , 40 (19) :200-202.

[3]胡勤.楼宇智能化系统现状与发展[J].科技资讯, 2014 (13) :25-26.

[4]左文树.楼宇智能化系统技术与应用[J].现代物业 (上旬刊) , 2014, 13 (8) :135-136.

楼宇智能系统的节能设计篇3

一、温湿度控制精度适当

楼宇内温度和湿度的变化与楼宇节能有着紧密的相关性，将温湿度控制在适当的设定值精度范围内，是楼宇空调节能的有效措施。

对于楼宇的普通空调、新风区域，由于基本上是舒适性空调系统，风速、周边环境温度、湿度都影响着人对环境的感觉。在非工作时间，可能还有人工作，但负荷较小，需要对设定值再设定并可以适当放宽控制精度。这样一方面起到了节能作用，另一方面也降低了水阀的调节动作频率，提高了設备的使用寿命。

二、新风量适量控制

从健康的要求出发，楼宇内必须保证有一定的新风量，但新风量过多将增加能耗。可以实施新风量控制的措施有两种：一是在回风道上设置风道式CO2检测器，根据回风中CO2气体浓度自动调节新风风门的开启度；二是根据楼宇内人员的变动规律，采用统计学的方法，建立新风风阀控制模型，根据相应的时间确定运行程式进行程序，从而控制新风风阀，达到对新风风量的控制。

三、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楼宇预冷、预热的最佳启停时间的计算和控制，以缩短不必要的预冷、预热的时间，达到节能的目的。同时在楼宇预冷、预热时，关闭室外新风风阀，不仅减小设备容量，而且可以减小冷却或加热新风的能量消耗。

四、不同季节模式不同工况下的设备运行

不同季节的室外温湿度、日照、风速等环境参数有一定的变化规律，楼宇自控系统需要判断当前的季节以采取不同的工况模式。

系统进入冬季模式有两个判断标准。其一是当地历史室外计算（干球）温度记录。但是由于气候变化莫测，因此建议采用另一个重要参数——室外平均气温，即连续三天室外气温平均低于5℃。同时满足以上两个条件，系统自动进入冬季模式，否则将采用与春季或者秋季过渡模式。

春季过渡模式的判断标准也是两条：当地历史室外计算（干球）温度记录；室外日平均气温达到10℃。系统进入春季过渡季节模式时，将根据时间表自动调节空调机组新风量，主要通过室外新风来保证室内舒适度。当室外最高温度超过26℃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，吹扫时间可跟据气候变化进行调节。

夏季模式的判断标准有两条：当地的历史室外计算（干球）温度记录和室外日平均气温达到15℃。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。如果目前状况只符合条件之一，系统将采用与目前时间段最接近的春季或者秋季过渡模式。

秋季过渡季节模式的判断标准为当地的历史室外（干球）温度记录和室外日平均气温达到8℃。系统进入秋季过渡季节模式，将根据时间表自动调节空调机组新风量，主要通过室外新风来保证室内舒适度。如果室外最高温度低于15℃，系统将采取春季过渡模式，取消夜间吹扫的办法。

五、节能系统能够提供的主要控制措施

1.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，使被冷却盘管除去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。

2.设定值再设定

根据室外空气温湿度的变化，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，以将能耗降至最低。

3.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段时间，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，减小能耗。

4.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。

5.夜间空气净化程序

采样测定室内外空气参数，并与设定值进行比较，依据能否节能的效果，发出（或不发出）净化执行命令。

6.零能量区域

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。

7.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。

8.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。

9.临时日编程

如遇特殊情况，可提前一天编制好下一天的临时日程序，只运行一些必须运行的设备。临时日程序优先于其他时间程序。

智能楼宇节能案例分析篇4

一个大型公建从最初的设计, 到工程实施, 直至最后的验收竣工, 每个环节都要考虑进行节能降碳。而在其长期的使用过程、整个生命周期之中, 也应当采用必要的措施进行节能降碳——这便引出了楼宇自控功能在建筑楼宇投入使用后起到的重要作用。同方泰德总结以往成百上千个工程案例的经验, 提出在楼宇自控系统的设计阶段就要考虑到将来的节能作用, 技术部门从社会责任感和促进行业长远发展的角度出发, 在从前期设计到后期调试的全过程中严格把关、遵循规范。同时, 同方泰德还与清华大学建筑节能中心合作研究, 在对全国范围内的600余座大型公建的调研中发现:大型公建普遍存在30%以上的节能潜力;通过进行科学的能量管理、诊断, 同时调整中央空调系统控制策略, 无需做大的设备更换, 也完全可能以低成本的方式实现节能15%的效果。

同方泰德从设计规范合理和程序算法优化这两个主要方面着手, 不断严格要求技术实施, 从而使诸多项目得以实现真正意义上的节能, 并使楼宇自控系统在其竣工后得以发挥节能降碳的实际作用。

办公写字楼是与“低碳生活”联系最为紧密的大型公建之一。接下来, 本文即以青岛数字中心大厦项目为例, 介绍办公楼宇节能降碳的技术应用。

青岛数字中心大厦位于青岛市政府认定的唯一的示范工业园, 青岛市科技园——21世纪中央商务区。它占地近100000m2, 是该市的一幢地标性商务办公建筑。针对此种大面积的多功能写字楼, 我们将智能楼宇自动化工程的流程归结于以下几步:

(1) 研究设计任务。

(2) 研究建筑功能。

(3) 了解业主需求和未来的物业管理方式。

(4) 了解机电专业控制需求。

(5) 确定控制范围和策略。

(6) 与负责机电专业的人员探讨控制方案。

(7) 确定BAS控制水平和方式。

(8) 根据系统集成要求确定BAS网络结构。

(9) 节能与经济分析。

(10) 和土建专业联合确定:控制室位置、面积, 竖井的数量和位置及面积, 布线的方式和标高。

(11) 绘制大楼BAS网络拓扑图。

(12) 配合负责电气专业的人员完成配电设备二次回路的设计。

(13) 仪表量程计算、选择, 公称直径计算。

(14) 确定BAS现场设备的规格尺寸及安装方式。

(15) 各专业图纸会签, 设计完工。

(16) 施工图交底及施工配合。

研究建筑物的使用功能是这个工作流程的第一个环节, 要做好这一工作, 需要跟业主、甲方技术人员进行前期设计交流。在该项目的这个环节中, 业主提出了以下几点要求:

◆控制产品先进, 具有国际品质认证, 具有UL和CE的认证, 符合主流BAS发展趋势, 不仅要达到监控的基本要求, 还要达到节能的目的;

◆施工快捷, 拓扑简明, 适应各种机房安装, 一次布线调通, 提供舒适环境;

◆易于维护, 提供远程支持;

◆软件功能齐全, 易操作, 简单培训即可使用;

◆具有数据安全备份功能。

甲方负责技术实施人员也提出三点要求:

◆达到一次设备使用效果;

◆降低设备运行能耗;

◆提高物业管理水平。

由此可见, 对国内的智能楼宇项目而言, 最重要的是其投入使用的效果和对物业人员提供的帮助。经过市场调研, 我们发现, 目前国内BA项目的实施及使用效果并不理想, 大多数项目都存在设备安装到位却没有达到节能效果的情况。因此在此项目中, 我们结合业主及甲方的要求, 首先分析了青岛数字中心大厦的功能。该大厦在投入使用后将作SOHO办公、酒店式服务办公、大开间写字楼、高档休闲会所等之用, 将形成以计算机网络、数字技术、软件开发及金融投资、咨询等为主要产业的商务中心。该商用写字楼被控对象种类繁多, 包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、集水坑、排污泵、生活水泵、生活水箱、板式换热器、热循环水泵、空调机组、新风机组、送/排风机、电梯系统、变配电站等。

该项目地下3层, 地上28层, 包括23台新风机组、12台空调机组、1个制冷站、1个热交换站, 以及变配电监测站等子系统。这样大的建筑, 几千个监视和控制点, 如何保证楼控系统稳定可靠的运行?我们的技术人员经过分析被控对象, 了解用户要求, 基于“高可靠性”的设计原则, 采用了Techcon智能楼控系统, 采用了分散控制、集中监测和管理设备运行的方式, 利用国际先进的Lon Works总线技术, 对大楼内的空调机组、新风机组、电力监控系统、给排水系统、变配电系统等多项子系统进行监控管理, 从而符合招标的要求。

在研讨方案的过程中, 我们的技术人员还与设计院的机电专业人员进行方案的修订, 使用户在项目投入使用后能够更好地运用楼控系统完成对现场大量机电设备的使用控制。通过对初设方案的反复修订, 并结合了对经济节能效果的分析, 一个具有针对性的技术实施方案才得以形成, BAS的深化工作也得以同时展开。最终, 多方图表会签, 顺利进行施工和调试。

结合以往的工程经验及技术实施方案, 我们还做了以下几条引申应用:

(1) 裙楼机组联动控制

双子楼低层建筑及地下室, 建筑功能多样化, 地下二层员工食堂, 地下一层中国银行、健身会所, 一层娱乐餐饮、大型商场。各个区域的空调机组启停时间不同, 送排风机的换气次数也不同。首先, 应对空调或新风机组进行定时启停, 同时要考虑到送风机和排风机的联动轮流启停, 拟定的换气次数近似值为:银行4~5次/小时;商场5~6次/小时;食堂日常定时开启, 高峰期5次/小时。与此同时, 利用大空间多点测量二氧化碳浓度的方法, 反复修订程序算法, 调整新风阀和回风阀的比例。通过这种方式, 将被控区域的二氧化碳浓度控制在800~1300mg/m3之间。

(2) 冷源系统整改

由于大型公建的冷源是典型的耗能大户, 所以节能先要从地下室的冷源整改开始。在本项目中, 甲方出于降低资金投入比例的考虑, 并没有按照建议进行冷却塔蝶阀的采购, 也没有在项目投入运行后对冷却塔进行合理的管理, 导致冷源系统换热效率低下。

不合理的冷却塔控制方案没有对冷却水供水进行控制的内容, 无论几台风机开启, 都是任其喷淋。实际上, 通过对室外空气参数的判断可知, 有时没必要将所有风机开启, 所有供水蝶阀打开。因此, 在我们的建议下, 业主最终增订冷却塔供水蝶阀, 提高换热效率, 减少没必要的系统能耗。

(3) 时间排程模式

有些写字楼具有多功能性的特点, 常会有A座为写字办公楼, 采用空调机组+新风机组联控;B座为酒店、公寓, 采用新风机组+风机盘管的情况, 在BAS设计过程中应当考虑到这一点。有时, 酒店管理人员需要随时根据客人的苛刻要求修改一些设定参数。由于BAS常采用单一中控室的配置方案, 遇到此种情况时便免不了让酒店管理人员和物业人员陷入频繁联系的麻烦之中。针对这种现象, 我们在此工程中推荐客户采用了Techcon 109L这种带LCD显示的时序控制器。它可以简单地理解为一个小型工作站, 特点是可以进行两百余个网络变量的阅览和修改, 并能与工作室的调用修改实时同步, 互不干扰。在此项目中, 这一模块起到了小型中控室的作用, 促进两个部门间的协作。

(4) 新风机组调试及运行效果

在针对于空气处理机组的调试过程中, 我们提出两个侧重点:

◆盘管水阀:水阀的控制主要是根据回风温度传感器的反馈温度信号, 调节冷热水阀的开度, 使送风温度趋向设定温度 (PI比例调节) ;

◆新风阀门:新风阀的作用是控制新风量, 所以要结合工况分析合理运用, 起到节约能源, 保护风机, 使被控区域的环境状况处于最佳状态的作用。

(5) 其他常用功能

时间排程特点:利用Techcon控制器自带功能, 直接进行Plug IN调用, 无需修改程序;直接在组态界面进行时间计划表的修改设定;大大简化操作过程, 避免误操作引起的逻辑混乱。

最优启停控制特点:无需编写复杂的程序代码, 仅需设定目标温度、目标温度设定点、室外温度三个参数, 就可对室外工况进行判定, 联合预先设定好的时间计划表, 每天合理优化启停机组, 达到节能的目的。

报警机制特点:可设置10种权限等级, 方便物业管理;可根据报警设备的权重进行设置, 屏蔽无关紧要的报警;可根据报警级别不同, 进行颜色和声响的区别;可定时进行信息上传, 并通过E-mail或短信的方式, 通知不在场的物业人员, 使物业部门及时作出反应和调整。

本工程从前期配置, 到深化设计, 乃至实施和调试, 所选用的DDC均拥有UL和CE认证, 配套末端也拥有国内的标准品质认证及国际认证。整个工程由两名调试人员 (安装线工+调试人员) 现场耗时15个工作日完成 (部分组态绘图在办公室完成) 。工作内容包括校点、传感器和执行器的检测和校订、BAS组网及上位机组态等。调试点位1363点, 伪点及中间变量、网络变量共计700余点。两天抽点验收合格。项目完工后, 我们为客户留有与该项目系统配套的使用说明书, 并对5名物业管理人员进行12课时的培训。项目投入使用后, 我们的技术人员还针对BAS的问题进行远程指导和现场排查, 并对物业人员进行二次培训。

最终, 建筑大部分区域被控温度的温控精度达到1℃。空气处理机组、水泵、泛光照明实现手动及远程的直接操控, 并可按照物业人员的需求进行时间排程的修改。通过累计时间以及温度布点平均算法的运用, 机电设备的使用寿命得以延长, 运行能耗得以减少。通过对监视数据进行趋势分析和汇总报表, 单个供冷季, 针对冷源冷却塔的节能方案使业主节约资金12000余元。

楼宇节能协调控制系统的介绍篇5

一直以来,人们对通过设备系统整合进行节能的协调性控制寄予厚望,却被设备之间相互通信的问题困扰着而使之难以实现。但随着“iope Net”、“BACnet”[1]等开放式网络技术的进步,极大地促进了这一方面的开发进程,并开始进入实用化阶段[2]。本文旨在向大家介绍日本开发的“协调控制系统”,并对节能协调控制的前景进行展望。

2 节能协调控制的概要

2.1节能协调控制概要

提高系统设备整体效率的方式有以下两种:一种是把楼宇设备内部的所有信息集中到一个地方,即设备运转决策一元化的“集中方式”;另一种是分散控制器各自收集必要的信息,再结合系统的整体情况之后实现最佳控制方式的“自律分散方式”。基于后者的思维方式形成的是“节能协调控制”。“节能协调控制”具有高度的灵活性,可以把设备故障的连锁反应抑制在最小限度内,此外,还具有便于进行系统规格变更等优点(图1)。要实现这种系统结构必须在分散控制器之间实现相互连接,而“iopeNet”之类的开放式网络技术是该系统成功的基础。

2.2日本的节能协调控制

日本开发的节能协调控制,提出了多种方式(表1)。大致可分为通过感应器信息的共享进行协调联动、自动地收集相关信息并以提高系统整体效率为目的的分散协调两种。在下一章节里分别举例说明。

3 节能协调控制事例

3.1通过信息共享进行的协调控制

通过和其他的分散控制器共享设备信息和感应器信息进行的协调控制,可以控制感应器的设置数量,这将形成一种值得期待的系统简约化。在此,以进行人体感应器信息共享的空调、照明联动控制为代表事例进行介绍。该系统的构成图见图2。

其构成就是把通常只是用于照明设施的开关灯人体热感应器信息用到空调设施上,图中的照明设施、空调设施根据各设施通用的人体感应器提示的房间内有人或无人的信息,执行启动和停止控制。这种方式尤其适用于房间状况多变的、难以进行日程控制的大学以及公共设施,效果非常好。笔者在某大学的研究楼中,实际使用了这种方法后,确认到一年的节能效果达到10%以上[7]。

3.2通过自律分散进行的协调控制

通过自律分散管理提高系统整体效率有一个必要条件,就是在提供同等的舒适环境的条件下让效率高的机器设备优先启动。例如:同样的空调系统其机器效率、性能因方式的差异而不同,优先启动效率高的机器自然会节能。还有,要使房间明亮,日光照明比人工照明的效率更高,所以利用日光获得采光的办法是最好的。当然,要利用日光难免会放进热量,会极大地影响空调耗能,这也是实际存在的课题。笔者研发出了百叶窗控制方式[3],以解决伴随日光采光而来的光与热的平衡问题。其系统构成图见图3。将空调、照明、百叶窗控制器这些都分别连接到开放式网络上,构成一个可以相互通信的网络环境。虽然此处的介绍是以日本最普及的软百叶帘为例,然而对中国等众多国家普遍使用的卷帘式百叶窗,只要改变一下程序,也同样适用。

正如上文提到的那样,尽管日光可以有效地提高照明设施的效率,但是同时也会降低空调设施尤其是冷气设备的效率。我们开发的百叶窗协调控制器在把空调效率、照明效率相关的特性信息维持在此前水平的同时,根据此特性计算出使空调能耗和照明能耗的总和达到最小数字的日光导入量,并利用它控制百叶窗。图4演示了它的基本模型。

松下东京总部的汐留大厦也引进了这种百叶窗控制系统(图5)。汐留大厦的东西各有一个很大的敞开空间,能否准确地把握日光导入量对提高能源利用率具有非凡的意义,相比只能用来防止日光直射的自动控制方式而言,这种方式达到的效果是节能4.4%(图6)。

4 节能协调控制的新发展

最后谈一谈节能协调控制在将来的发展。

4.1用户参与下的节能协调控制

节能协调控制系统的前提是既保证用户舒适又提高设备系统整体效率。但是,一些特定用户对室内环境的过高要求也会使得整个系统效率低下,这一困扰也开始显现。笔者也在努力,集中各个用户的希望,判断全体用户的舒适度,为要求高环境水平的用户找出既节能又能尽量满足其要求的做法(图7)。现在开始要求的不光是设备系统之间的协调控制,而且要求通过与用户进行交流的形式来进行设备系统整体效率的提高。

4.2向地域体系扩张

目前,在日本以及欧美国家,都纷纷开展针对城市整体区域的从建筑规划到日常维护、管理的各种尝试。采用中央服务器对各个住宅、楼宇的设备信息、能源信息进行一元化管理,协调各栋建筑物,努力提高城市的整体效率。预计在实行分区供热的中国,这种想法更容易被接受,拥有更加广阔的发展空间。

摘要：本文介绍楼宇设备的节能协调控制系统,该系统随着开放式协议的应用,使空调、照明设施的联动成为可能。目前在楼宇中已经开始推广使用节能协调控制系统。

关键词：协调控制,节能,楼宇

参考文献

[1]ASHRAE.ANSI/ASHRAE Standard135-1995BACnet[S].1995.

[2]Fukunaga,et al.Open BA Using“NAISnet Building System”[J].Special issue on Tokyo Headquarters Building,New Technical Report(in Japanese).2003,81(3):10-17.

[3]Murakami,et al.Development of Building Coopera-tive Controller for Energy Saving and Comfortable Environment[R].The11th International Conference on Human-Computer Interaction,2007.

[4]Sogo,et.al.,Evaluation towards cooperative con-trol for energy saving of air conditioning system,inte-gration section lecture meeting and thesis collection[M].Japan:2002,321-322.

[5]Honma,Murakami,et.al.Cooperative control for energy conservation,environment and comfort,inte-gration section lecture meeting and thesis collection[M].Japan:2002,323-324.

[6]Terano,Murakami,et.al.Analysis on current situ-ation for optimization of building management integra-tion section lecture meeting and thesis collection[M].Japan:2002,325-326.

[7]Murakami,et.al.Application of Energy Management and Control System Using Web Technology[J].Electri-cal Installation Engineers of Japan.2007,27.

智能用电楼宇节能综合控制措施分析篇6

1 智能用电楼宇节能综合控制管理系统的架构

1.1 组成子系统

智能用电楼宇节能综合控制管理系统由多个子系统组成, 在相互配合和共同作用下, 实现对楼宇智能用电的综合管理。 BA系统, 也可称作楼宇自控系统, 其由多个部分组成, 即配电监控、照明、空气质量检测和电梯系统等, 实现智能一体化的用电管控; 风电光伏子系统能够实现新型能源的电力转化, 是顺应环保和经济需求的重要子系统; 智能变电站系统能够对相关能量进行智能应用, 实现电能质量的显著提高, 智能用电效用也十分突出; V2G系统完成电网和电动汽车之间的有效连接, 在确保电动汽车电能供应的基础上, 还能将其作为移动储能工具, 实现电能的充分利用; 空调系统则实现整体系统热能的控制, 并在与智能变电站系统的配合下实现能量的综合利用。 5 个系统同时具备信息采集、处理和分析功能, 为智能用电管控提供策略依据。

1.2 分层构架

楼宇智能用电管理系统除上述5 个主要组成系统外, 还拥有3 层分系统构架。分系统主要构成包括网络、电信息采集单元和监控服务器等。在其有效配合下, 组成了现场设备层、通信层和监控管理层3 层管理系统。现场设备层是整体系统的硬件支持平台, 包括仪表和测控保护装置、子系统的SCADA系统等, 其主要作用是为整体系统提供数据源, 在设备的支持下, 实现对用电信息监测和通讯的分析; 通信层是对监测信息进行即时传输, 为楼宇智能用电综合管理系统提供数据信息支持。该层是对现场设备层和监控管理层的有效连接, 实现了通讯信息在两者之间的快速传递; 监控管理层即对分系统采集并反馈的信息进行监控和管理, 通过监控人员和管理操作人员的有效配合, 实现对楼宇用电情况的智能管控。

2 智能用电楼宇节能综合控制的优势

相较于传统的楼宇用电管控方式, 智能用电楼宇节能控制有着更为突出的优势。首先, 智能用电楼宇节能综合控制有着配电楼宇系统的配电单线图, 在其帮助下, 能够对供电设备和其他智能管理设备进行工作情况的即时查询, 利用线路颜色或线路箭头判断设备的使用情况和设备的用电量情况, 方便管理者对当前楼宇的设备和用电情况进行有效管控; 其次, 该系统能够实现对电量数据的统计和总结, 在生成精确数据表格后, 便于用户的信息查询, 实现用电信息的透明化; 此外, 该系统具备预警功能, 在侦查到用户用电危险或电参量超标后, 快速向用户提供安全预警, 大大降低用电安全问题的发生率; 最后, 该系统能够对楼宇供配电系统的使用情况进行准确监控, 便于企业对其进行有效管理。

3 智能用电楼宇节能综合控制措施

3.1 构建现场设备层

为充分利用智能用电楼宇节能控制系统实现楼宇节能用电的综合控制, 应结合楼宇配电设备和用电情况进行系统的科学设计。就现场设备层来说, 设备硬件的配置设计对整体系统功用的实现具有重要作用。在设计过程中, 应首先确保各系统设备的完备, 将BA自控系统、风电光伏系统、 V2G系统和空调系统、智能变电站、电量采集仪表等设备进行合理化组织, 关注其物理接口, 确保其与接口处相匹配。同时, 应注意各系统设备协议类型的设置, 确保其能够正常使用。

3.2 完善通信层

智能用电楼宇节能控制系统包含多个接入系统, 各个系统不断采集用电信息和相关预警信息, 进而对智能用电楼宇节能控制系统进行信息传输, 其信息内容繁复, 处理难度较大。通信层的设计和安装, 能够实现大数据的分流, 在设备测量数据和信息输送之后, 对其进行分析和打包, 以Mod bus TCP协议的形式实现对智能用电楼宇节能控制系统的传输。在通信层的设计中, 应当注意与所有系统设备的有效连接, 为整体系统的可扩展性和可维护性提供重要保证。

3.3 充分发挥监控管理层优势

监控管理层能够实现楼宇整体用电情况的监测和用电信息的提供与展示, 还能实现对新型生活能源的有效引导, 为新型能源供电比例的提高提供数据支持。在应用监控管理层时, 应事先做好对楼宇历史用电情况的准确分析。首先掌握不同用电系统在不同时段用电量的情况, 了解不同用电系统的能耗等级, 并对不同时段电能质量信息进行统计分析, 进而为用电节能控制提供数据支持。

在掌握历史用电情况的前提下, 制定出有效的节能控制策略。首先, 在电价结构基础上, 以经济性为目标, 制定出最佳用电方案, 大大减少电能支出; 其次, 依据楼宇用电负荷情况, 选定最佳负荷平衡用电方案, 使得电网压力减小, 电力设备使用寿命得以延长; 同时, 为子系统设计最佳运行策略, 实现子系统设备的高效化; 制定新能源的并网或V2G充放电策略, 实现新能源利用率最大化, 减少电能消耗。

4 结束语

根据楼宇的用电需求, 以电能节约和电力设备管控为出发点, 实现智能用电楼宇节能控制系统的有效建设。结合楼宇的具体情况, 对现场设备层、通信层和监控管理层进行科学设计, 进而制定出最佳的节能控制策略, 为楼宇电力供应稳定性和节约性的实现提供技术保障。

参考文献

[1]朱彬若, 张慎明, 王虎.楼宇智能用电能量管理系统设计与实现[J].华东电力, 2010 (4) :520-522.

浅析北京市商业楼宇节能减排状况篇7

当前能源问题已经成为世界经济发展的一个刚性约束问题, 据IPCC调查显示, 在工业化国家能源相关的碳排放中, 建筑物所产生的碳排放占36%, 而根据EIA的评估, 建筑能源消耗占全球能源消耗的30.8%。根据发达国家经验, 随着城镇化加速推进, 人民生活水平不断提高, 建筑能耗比重将达到40%。我国以“三高 (高层、高密度、高容积率) 楼宇”为主, 楼宇在碳排放总量中更是几乎占到了50%, 其中楼宇取暖、空调、通风、照明等能耗占全国总能耗的30%, 建筑领域将承担越来越大的减排任务。其中, 商业楼宇作为城区产业发展的新空间和城市经济可持续发展的新增长点, 其能耗将成为建筑能耗甚至能源消耗的主要组成部分。

北京商业楼宇在建设和发展的过程中, 呈现出经济质量高度集约、产业结构高端发展、辐射带动能力强、经济发展国际化等特征, “楼宇经济”成为北京CBD发展新亮点。而随着北京商业的发展和居民生活水平的提高, 人们对建筑的需求呈现激增态势, 建筑能耗也将进一步激化北京市能源需求刚性和能源供给紧张之间的矛盾。

经过对金融街, 西单以及国贸发放调查问卷和对金融街街道社区进行访谈等考察研究了解后, 我们大致了解到:

现在北京的绝大多数商业楼宇都存在着中央空调和照明系统的能耗巨大, 玻璃幕墙对周边居民生活影响严重, 给排水系统的不完善所造成的水资源浪费, 以及隔音设施的简陋, 屋顶绿化不到位, 仅有的节能减排设施无人维护等问题十分严重且亟待解决。并且, 商业楼宇的使用者在日常工作中并没有发挥出其对于节能减排的重要作用, 从而使得北京市商业楼宇节能减排设施较为落后。

二、受访者的节能减排意识调查

(一) 受访者对节约能源的重视程度

调查结果显示:平常有节能习惯的受访者占59%, 不会注意这些事的受访者仅占3.7%。由调查结果可知, 大部分受访者平常有节能习惯, 对节约能源的重视程度较高。

(二) 受访者对节能产品的使用情况

调查结果显示:居民使用最多的节能产品有节能灯、太阳能热水器, 而燃气车等新型节能产品的使用率较低, 可能原因在于其技术不够成熟。

(三) 受访者生活习惯中的环保程度

调查结果显示:大部分受访者在生活习惯方面都有节能环保的意识, 但在废旧电池单独处理与使用办公节能产品方面很少有人能经常做到。

(四) 受访者对我国当前节能减排涉及建筑领域的认识

调查结果显示:40%的受访者认为节能减排涉及到居住小区, 30%的受访者认为涉及到商业建筑, 还有20%的受访者认为涉及到工业建筑和公共建筑。由此可见, 大部分受访者对商业楼宇节能减排有一定的认识, 但是还不够深入, 还需要进一步加强对商业楼宇节能减排意识的培养。

三、受访者对现处商业楼宇的节能减排设施满意度调查

(一) 受访者现处商业楼宇节能减排措施状况

调查结果显示:受访者多表示自己所处商业楼宇内无采用节能减排措施, 仅38.02%的受访者表示自己所处商业楼宇内已采用节能减排措施, 表明北京市商业楼宇商业楼宇节能减排增效工作存在明显滞后, 有待改进。

(二) 受访者对节能减排措施的满意度

(图1) 调查结果显示:受访者对于所处商业楼宇节能减排设施表示非常满意的仅占20.65%, 基本满意的占43.48%, 满意的占34.78%, 不满意的占1.09%。由此可见, 大部分受访者对于所处商业楼宇节能减排表示满意, 但满意程度还不够高。

四、受访者对所处商业楼宇的节能减排设施期望度调查

(一) 受访者对所在商业楼宇环境监测结果的了解期望度

调查结果显示:83.88%的受访者表示想要了解自己所在商业楼宇的节能减排设施, 仅有16.12%的受访者表示无所谓, 可见大部分受访者对商业楼宇节能减排的了解期望度较高。

(二) 受访者对节能减排措施得到改善的期望度调查

(图2) 调查结果显示:受访者对垃圾处理和屋顶绿化节能减排措施得到改善的期望度最大, 表明目前这两项节能减排措施实施程度较低, 最应该得到改进。

从以上调查可见, 当前商业楼宇节能减排增效工作存在明显滞后, 尤其是高耗能、高污染问题。加快商业楼宇由高能耗高碳排放模式向低能耗零碳排放模式转型, 对创建低碳城市, 发展低碳经济, 建设可持续发展社会具有重要战略意义。除此之外, 大部分人群拥有较高的环保意识, 对节约能源的重视程度也较高。虽然不同人认为我国目前浪费的资源不同, 但是对我国资源浪费有个正确的总体认识。

近年来, 我国经济的高速发展带动了建筑业的发展, 楼宇经济作为其产物是低污染、低能耗和以人力资本为主体的新型经济形态, 代表了未来城市低碳经济发展的方向。但随着楼宇经济的不断发展, 商业楼宇用电、用水等资源的消耗正在持续上升, 商业楼宇的节能减排日益成为发展低碳城区的重要领域。总结为一句话, 没有绝对的节能楼宇, 只有相对的楼宇节能, 楼宇节能减排是一项长期的系统工程, 即不能徘徊不前也不能幻想一蹴而就, 而是需要相关各方持续的协调努力和实际落实。

参考文献

[1]姜秀娟, 王峰玉.国外低碳社区规划对我国的启示[J].郑州:《管理工程师》杂志编辑部, 2011:4-6.

[2]ARUP.北京长辛店低碳社区概念规划[J].哈尔滨:《城市建筑》杂志社, 2010:44-46.

[3]马煜婷.低碳社区在国外[J].北京:《经济》杂志社, 2010:27-31.

[4]郑中华.低碳型社区绿化技术分析及展望[J].北京:中国城市林业出版社, 2010:19-21.

解析智能楼宇用电的节能控制措施篇8

1 楼宇智能用电管理系统的架构组成

1.1 组成子系统

楼宇的节能控制需要智能用电综合管理系统的支持, 因此, 要了解智能用电楼宇节能控制措施, 就需要先了解楼宇智能用电管理系统的架构组成。总体来说, 楼宇智能用电综合管理系统是由BA系统、风电光伏子系统、V2G系统、智能变电站系统和空调系统这5部分构成。BA系统又被称展馆楼宇的自控系统, 它是包括照明系统、空气质量检测系统、电梯系统和配电监控系统等在内的一个子系统;风电光伏子系统是一种环保、经济的总系统成分, 是将新型能源融入电力网络的一种关键成分, 在综合管理系统中占有重要的地位;V2G子系统是将电网与车辆进行互动链接的系统, 主要是将电动汽车连接到电网, 并进一步将其作为移动的储能单元;智能变电站系统和空调系统有效地提高了电能质量, 综合利用了相关的能量, 并且其中还贯通了智能用电理念。

楼宇智能用电综合管理系统之所以能够实现节能和减排功能, 主要取决于5个子系统的工作, 而5个子系统的工作不仅包括采集数据、处理数据, 还包括分析数据和显示数据。通过5个子系统处理、分析这些工作的结果, 楼宇智能用电综合管理系统便能够制订出相应的用电策略。

1.2 分层构架

了解了楼宇智能用电管理系统的主要组成系统后, 下面简要介绍了分系统的结构分布。智能楼宇用电综合管理系统主要是由电信息采集单元、网络、监控服务器和Web服务器等构成的。同时, 该管理系统共有3层, 具备采集数据、采集电信息单元数据、分析统计和报警的功能, 如图1所示。

1.2.1 监控管理层

各分系统所采集或简单处理的信息会从这里反馈给监控人员和管理操作人员。在这些信息中, 除了包括供电和用电情况、电能质量情况外, 还包括各个子系统的运行用电状态等。当这些信息反馈给监视管理人员后, 会及时被分析、处理, 并有相关人员针对其制订出应对策略, 以达到节能的目的。

1.2.2 通信层

通信层的主要作用是将监测所得的各种数据信息和系统各设备间的运行状态信息传输至楼宇智能用电综合管理系统中。事实上, 通信层能够连接现场设备层与监控管理层, 实现两者之间的数据传输, 即通讯的上行与下达。

1.2.3 现场设备层

现场设备层包括测控保护装置、仪表和各个子系统的SCADA系统。现场设备层可以说是整个用电管理系统的硬件支持平台, 对楼宇节能用电控制工作有较大的影响, 并起到了系统数据源的作用。因此, 要完成楼宇用电综合管理系统, 利用该系统实现楼宇智能节电控制, 就必须设计出合理、明确的现场设备层, 以完成测量监测和通讯分析任务, 进而达到节能的目标。

2 智能用电楼宇节能控制的优越性能

智能用电楼宇节能控制与传统的手工管理方式相比, 具有多种优越的性能, 具体表现在以下几个方面: (1) 智能用电楼宇本身配置楼宇配电系统单线图, 所以, 可以利用这个程序查询每一台变压器和每一个设备的具体工作情况。智能用电楼宇节能控制还可以利用系统单线图线路显示出来的颜色来辨别设备的使用情况, 通过线路中显示的箭头方向和箭头的闪烁情况来辨别电流的方向和大小。另外, 双击设备后还可以知晓该设备的用电量情况, 通过这个操作使操作者了解到当前的用电情况。此外, 管理者还可以透过这个设备观察电能的输入、输出和电能消耗的具体过程, 以便更好更安全地操作楼宇配电网。 (2) 透过这个系统平台可以完成对每种用电量数据的统计工作, 还可以系统地统计过去的数据, 进而生成历史表格方便用户查询。 (3) 智能用电楼宇节能控制可以侦查到潜在的危险, 进而实现对用户的预警并且记录相关情况。与此同时, 智能用电楼宇节能控制还可以实现可动态的各种实时电参量的超标预警, 让人们可以有效避免一些事故的发生, 从而保障人们的生命安全和财产安全。使用智能用电楼宇节能控制, 可以让人们不再忙于系统的运行管理, 还可以减少大部分的维护费用, 用户只需要查看以往电参量的用电记录就可以了解每个时间段的具体用电情况, 从而轻松地分配好系统内的能耗。 (4) 智能用电楼宇节能控制可以准确监控楼宇供配电系统的一些使用情况, 例如门禁信号、电能质量和系统的运行情况等。同时, 智能用电楼宇节能控制中的管理软件不但能查询用电数据, 还可以对其数据进行一系列的分析。所以, 对于企业的运营和管理等, 该系统都是一个不错的帮手。

3 楼宇节能用电管理系统的设计与实现

3.1 现场设备层

智能用电楼宇节能控制系统是整个系统的核心, 也是整个系统的硬件支撑平台和整个系统中的数据统计来源。但是, 对智能用电楼宇节能控制系统的要求是, 其设计一定要合理, 这样才可以为实现智能用电楼宇节能控制系统打好基础。上海世博就是引用了智能用电楼宇节能控制系统。以上海世博园为例, 分析了楼宇智能用电能量管理系统设备层需要集成的设备内容, 得到的结果如表1所示。

3.2 通信层

如表1所示, 智能用电楼宇节能控制系统的接入系统繁多且复杂, 每个设备对智能用电楼宇节能控制系统传输的内容也是不一样的, 所以, 有时为了确保智能用电楼宇节能控制系统的可维护性和可扩展性, 需要将全部设备测量得到的数据和设备情况输送至通信网, 然后通信网会分析这些数据, 并打包成Modbus TCP协议传输给智能用电楼宇节能控制系统。

3.3 监控管理层

3.3.1 功能

监控管理层的功能主要包括以下几点: (1) 监控管理层负责全馆供电、用电信息的监测、提供和展示工作; (2) 为了显示新型供电能源的环保经济性, 需要监控管理层提供新型能源供电与展馆用电的比例; (3) 突出APF、SVG+等技术对电能质量的优化和动态补偿等内容; (4) 监控管理层负责引导新型能源生活, 例如电动汽车等; (5) 突显楼宇自控系统为生活带来的方便性和舒适性。

3.3.2 分析楼宇历史用电情况

在分析楼宇历史用电情况时, 主要分析以下3方面的内容: (1) 对比不同用电系统在不同时段的用电量; (2) 分析不同用电系统的能耗等级; (3) 分析不同时段电能质量的信息, 展现出智能用电对电能质量的提升。

3.3.3 用电节能控制的策略

用电节能控制策略主要包括以下4点: (1) 根据不同的电价结构制订出最优的用电策略, 以保证其经济性, 并由此实现系统的削峰填谷, 从而减少电费的支出; (2) 分析全馆的用电负荷, 制订出能够保证负荷平衡的用电策略, 并选择最优的方案, 以便降低电网的压力, 增加发电设备的效率, 延长设备的使用寿命; (3) 分析历史用电情况, 为每个不同的子系统制订相应的运行策略, 以便确保用电设备能够高效运行; (4) 分析全馆用电负荷、电能质量和电价架构等信息, 从而制订新能源的并网策略或是V2G充放电策略, 最终达到节能的目标。

4 结束语

楼宇的节能控制离不开智能用电措施, 因此, 很多企业选择建立智能用电的综合管理系统, 为企业的节能管控提供切实可行、高效方便的解决办法。目前, 我国国家电网公司在智能电网的建设工作方面投入了较多的资源, 并研究了电力系统多个环节的信息化和自动化情况, 从而保证了发电、输电、变电、配电、用电和调度过程的互动性技术特征。总而言之, 楼宇的节能控制需要智能用电综合管理系统的支持, 所以, 要做好智能用电楼宇节能控制, 就需要先建设好楼宇智能用电管理系统。参考文献

摘要：楼宇的节能控制离不开智能用电措施, 因此, 很多企业选择建立智能用电综合管理系统, 为企业的节能管控提供切实可行而又高效便捷的解决办法。另外, 智能用电的综合管理系统对楼宇节能管理信息系统来说, 也是保证其运行操作和维护管理的可靠平台。

关键词：楼宇用电,智能用电,管理系统,节能

参考文献

[1]朱彬若, 张慎明, 王虎.智能用电楼宇节能综合控制的实现方式[J].上海节能, 2010 (04) :39-43.

[2]任永礼.基于电力需求侧管理的办公楼宇节能服务研究[D].重庆:重庆理工大学, 2014.

楼宇节能篇9

重点耗能机电设备概况

国家大剧院主要用能设备包括制冷机组、热水循环泵、空调主机、空调循环泵、功率放大器及电机等。暖通空调系统、变配电及通风系统属于国家大剧院的环境用能。公共照明系统也是另一项重要耗能设备。楼宇自动化系统对于这些高耗能设备的运行及控制方式起着主要作用, 其是否科学合理将直接影响到大剧院的能源消耗。

1.1 冷源与热源设备

国家大剧院冷源采用4台制冷量为1100RT的离心式冷水机组和1台300RT双机头螺杆式冷水机组。空调冷负荷约为15 000k W。空调冷水一级泵与冷水机组相对应设置和控制, 为定流量运行。一次热源由市政热力网提供, 空调采暖最大热负荷约为10 000k W。通过4台即热式热交换器和空调采暖热水一级泵, 供应空调采暖用热水。二级设置3套循环泵系统, 变流量运行, 分别为风机盘管系统、空气处理机组系统、辐射地板系统。

1.2 空调通风

国家大剧院的空调机组是针对不同功能区域的不同采暖通风功能而分别设置。对于歌剧院、戏剧场、音乐厅和小剧场的观众厅和演播室等温湿度要求较为严格的空间, 采用具有再加热功能和加湿功能的全空气处理机;对于南、北水下廊道、公共大厅、花瓣厅、橄榄厅、各剧场公共休息厅和休息环廊等部位湿度要求不高的区域, 使用不具除湿或加湿功能的全空气处理机;对于空间较大的内区包括办公区采用风机盘管加新风机组的形式。空调通风系统将室外新鲜空气经过加热/制冷、过滤等一系列处理由空调处理机送进室内;将室内废气通过各支路排风机送入结构基础层中的总排风通路汇合, 最后从总排烟机房的总排风口排出。

1.3 公共照明

在国家大剧院幻彩迷人的公共空间里, 各类功能照明形态各异, 灯具种类繁多。有水下廊道的柱形灯、歌剧院顶层龙形灯、下照式射灯、橄榄厅四周与白玉墙融为一体的日光灯带、歌剧院环廊玻璃吊片灯、戏剧场导轨灯、蛇形灯、支架灯等;还有镶嵌在壳体上的蘑菇灯, 室外园林照明等。光源有金属卤化物灯、卤钨灯、荧光灯、LED灯等。这些公共照明都是根据自控系统的设定程序, 或根据演出时间, 或根据某区域光照度自动开关。

2建立机电设备的管理中心

经过几年时间的实践运行探索, 国家大剧院逐步建成了一套稳定、高效的楼宇自控系统, 实现了对建筑物机电设备的集中管理, 是集监视、控制、预警、警告等多项功能于一身、集专业经验与智能技术于一身、集先进的网络通讯技术与自动化技术于一身的具有精细化管理模式的设备管理中心。

楼宇自控中控室是机电设备指挥调度中心, 网络构架由C/S升级为B/S模式, 所有设备运行状态于工作站上一目了然, 警告信息弹出报警, 设备运行按照日程设定自动启停, 末端设备根据程序判断自动调节, 反馈回来的各类参数作为调节判断的依据。

3楼宇自动化系统在设备节能管理上发挥的作用

对于设备的节能管理, 重点在于两大主要监控对象:空调系统和照明系统。而具体管理手段和措施, 是在运行过程中依据大剧院的建筑特点和特殊要求逐步摸索而来。利用楼宇自动化系统的数据采集、数据显示、报表统计和警告等功能, 完成或协助完成各类设备的运行管理、维护维修和节能管理。

3.1 公共照明节能控制

国家大剧院公共照明整体控制遵循演出时段和参观开放时段不同模式的原则。

1) 区域光照度控制

国家大剧院南、北水下廊道和玻璃穹顶的特殊建筑结构使得环境照度受室外光照射影响较大。为了更好地节能, 同时为了避免阴天影响白天参观时段各区域的基本照度, 通过安装在不同区域的照度传感器采集光照度信息, DDC控制器接收到光照度数据之后和设定的阈值进行比较, 如果光照度值小于等于阈值则部分受控灯具打开, 如果光照度值大于阈值则受控灯具关闭。

2) 演出保障

国家大剧院演出多在晚间。剧场四周的功能照明在该剧场有演出时依次开启, 在观众进场时开启那些表达空间形态、营造环境气氛的灯具, 营造大剧院的空间视觉效果。当穹顶远离夕阳的照射或阴天下雨光线暗淡, 光感值下降到阈值时开启筒灯等基础照明。

在整个剧院都无演出时只开启应急照明。

白天开放参观, 对于观众参观路线的照明同样使用光感控制部分灯具的开启。

3.2 末端空调机组节能控制

在保障参观和演出时段舒适温湿度环境的前提下, 尽可能地启用节能运行控制方式是空调节能运行管理的基本原则。国家大剧院共有空调和新风机组88台, 排风机90台, 总排烟风机16台。楼宇自动化系统完成所有空调机组和排风机组的自动控制启停、温湿度的调节和空气换气循环的任务, 自动控制与新风机组配套的排风机、车库排风机、总排烟风机, 使封闭空间的气流组织有序地循环。公共大厅和四个剧场的环境温湿度环境涉及室外天气条件的判断、冷热源出水温度的设定、总排烟风机运行台数、各空气处理机温湿度的控制、演出时间与观众人数等诸多因素。楼宇自动化系统与无线测温系统进行实时通讯, 根据设定值将剧场内的无线测温加权值作为相关调节参量, 随时调整各类设定参数, 从而完成一系列的自动调节。

1) 空调节能管理措施

(1) 对于为公共空间服务的空调机组, 原设计将回风温度作为被控对象, 通过实践运行发现因回风温度热惰性大而影响控制效果。通过监测现场温度反馈, 适时调整设定温度。将送风温度作为受控对象, 不但可提高控制效果, 而且可缩短调节时间, 提高效率, 减少冷量多余的消耗。

(2) 对于启闭有规律的设备, 为其设定科学的日程管理, 减少人为失误概率, 提高设备运行效率。

(3) 将部分空调机组的过滤网压差报警改为微压差检测, 将原有只检测过滤网压差是否大于一个数值改为监测过滤网两端的压差值, 为更换过滤网提供科学的依据, 既保证了内区对新鲜空气要求高的新风质量, 又可降低室外空气清新时期更换过滤网的频率, 节省资金, 避免资源浪费。

2) 优化节能控制策略

对于国家大剧院这种高级别的演出场所, 环境温湿度要求比较严格, 既能满足演出剧场的温湿度要求, 又可最大限度地节能降耗是作者一直探索的课题。

1) 过渡季新风阀的调节

过渡季如何充分利用室外空气来调节送风温湿度是作者比较关心的问题。为剧场送风的空调机组和公共空间的空调机组, 在改造之前的工作方式是设定当室外温度在18℃~22℃时自动将新风阀开为100%全新风状态, 利用室外空气提供制冷。

为了在18℃~22℃范围之外的过渡季仍可利用新风作为冷/热源调整送风温度的目的, 优化了部分空调机组程序, 将室外焓值与室内焓值比较, 如非演出时段, 自动连续调节新风阀开启度, 最大限度地利用室外新风调节送风温度。在演出时段, 在保证最小新风量的基础上PID调节新风阀开度, 以实现最大限度地节能。

2) 除湿节能的优化控制策略

夏季为了保证剧场内湿度, 对于六管制空调机组设定13℃露点温度的控制目标, 在此基础上调节再热水阀开度保证送风温湿度。但是夏季不排除室外有高温低湿的天气条件, 13℃的露点温度不免有些浪费。在没有高要求的演出时段, 尝试将混风露点值参与控制回路, 与混风温度做比较, 当机组内空气含湿量偏低时适当减小除湿量, 同时热水供应量也相对减少, 在达到送风温湿度要求的基础上, 尽可能地降低能耗。

3.3 冷热源设备节能控制

1) 冷水机组设备的节能管理

冷冻机组设备是空调系统中装机容量最大的设备, 其成套设备是否能高效运行非常重要, 也是节能管理的重点。楼宇自动化系统主要控制的设备有冷热水系统的补水泵、空调二次泵、风机盘管二次泵。通过Modbus协议读取冷冻机参数。

通过与冷冻机的联机通讯, 设备监控系统可根据冷冻水供回水温度、冷却水供回水温度、冷冻机电流百分比、出水温度设定等参数, 在几种模式选择的前提下, 再结合室外环境计算出启机数量, 为值班人员手动操作提供参考。冷水机组及其他相关设备同样具备控制功能, 但目前的管理方式为只监不控。

2) 热源设备的节能管理

国家大剧院热源供应来自市政热力热水。通过一次管道上的热计量表可监测热水使用流量。热源设备的自动控制主要为二次水泵的调节和控制。

3) 二次循环水泵的节能管理

国家大剧院的冷水和热水循环系统均为变流量运行, 设备监控系统自动调整循环水泵的运行台数和频率以适应末端设备的换热需求, 既能保证水系统的动态平衡, 还可节能降耗。

根据大剧院参观、演出活动特点编写控制程序:白天循环水泵在设定时间开启并按白天压差设定值调节水泵和台数, 夜间在规定的时间按夜间设定压差值维持水泵循环运转, 水泵根据设定自动增加/减少台数或者增减频率。冷/热水的空调二次泵均各为4台, 多数时间运行2台, 程序根据设定的组间轮换时间自动两两倒泵, 组内的2台水泵还可根据设定时间自动轮换运转。

4结束语

众所周知, 楼宇自动化系统的存在目的有三:一是提高设备运行效率;二是减少人力, 提高设备管理水平;三是节能降耗。但目前国内的建筑物可将三个优势都发挥出来的并不多见。经过几年不断完善与升级, 国家大剧院楼宇自动化系统基本能发挥上述三个优势, 但仍有不尽人意之处。问题一:以目前的状况来看, 因硬件条件不具备, 没有电量分项计量, 因此能源分项计量管理处于空白状态。问题二:对于冷水机组的群控和市政热力一次水等调节模式, 有待于进一步摸索寻找自动控制模式与实际操作的最佳契合点。