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控制系統 為智能建筑節能“搭橋”
文:永升建筑集團    來源: 永升建筑集團    時間:2014-01-15 23:51:38    點擊::1332
 

    據相關機構調查,在民用建筑中,電能的消耗情況大致如下:空調用電占到建筑用電40%~50%;水泵電梯等設備用電占10%~15%;照明用電占15%~25%;其他設備用電占10%~15%。從這些數據中可以看出,在建筑耗能方面,空調和照明占到了舉足輕重的地位。因此,在這些方面挖掘節能潛力,將會收到很好的效果。

    相關機構還對北京市大型公共建筑能耗進行了調查:其夏季空調室溫每提高1攝氏度,可節電5%~10%;對建筑設備進行合理改造,避免“大馬拉小車”的現象,注重設備的運行效率,使之在最佳運行點運行,可節電10%~20%。

    利用智能控制系統進行節能,主要體現在對建筑設備的監控和照明設計及控制方面。這種思路在舊建筑改造和新建工程設計兩方面,都具有關鍵意義。

    在配電系統設計改造中,首先應注意三相負荷的平衡,避免嚴重三項負荷不平衡現象,造成不必要的線路損耗;個別回路季節性超負荷運行,這樣既增加線路損耗又影響供電安全,對這些回路必須重點進行改造;及時檢查配電系統無功補償裝置,確保低壓側功率因數提高到0.90以上,降低無功損耗。其次,要注意抑制配電線路中的諧波電流。諧波電流是電流中無用的有害成分,它會在配電線路和變配電設備中產生電能損耗和傷害。諧波電流在導體內有集膚效應,致使電纜電線絕緣體產生快速老化并被燒毀的趨勢。諧波電流還會導致變壓器的銅損、鐵損和噪聲增加,溫度升高,進而使變壓器基波負載容量下降,導致電機銅損、鐵損增加,溫度升高,產生機械共振。此外,諧波還可造成電源電流的畸變,使供電質量降低,嚴重影響電子設備及電器控制設備的可靠運行。針對諧波電流產生的諸多問題,在變壓器低壓側裝設無源濾波器,能有效濾除中性線和相線的諧波電流,保證系統正常安全運行,并降低能耗,提高供電質量。最后,建筑用電設備的能耗不可小視,對于效率低下、頻繁使用的用電設備,從節能的角度來看,一定要進行有效控制或逐步更換;采用計算機監控設備對建筑群高壓供電、變壓器、低壓配電系統以及備用發電機的運行狀態和故障報警進行檢測,并監測系統的電壓、電流、有效功率等一系列參數,為節能和安全運行提供實時信息。

    對于照明控制系統來說,筆者認為,應采用智能照明控制設備。智能照明控制從目前的技術發展情況來看,主要采用分布式集散控制方式,這是以計算機通信網絡為平臺組成的系統。采用計算機系統對建筑公共區域尤其是多功能廳等大開間、多場景的公共區域進行照明控制,將實現對整個照明系統的工作狀態實時監控,對每個回路、每個燈具的狀態和故障進行監視,并能方便地進行各種照明場景、模式的變換、調光以及更改。智能照明系統采用模塊化結構,能對燈具起到全面的保護控制和狀態參數檢測,這是采用常規控制方式所不能達到的。它采用軟啟動和軟關斷技術,限制電網電壓浪涌,提高燈具的使用壽命。采用智能照明系統管理可獲得良好的節能效果,大量節約電能和運行費用。

    此外,對于逐步發展起來的建筑能源管理系統,應主要針對功率大的設備或系統,如制冷機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等設備的效率和工況進行評估,通過分析對比,提出節能措施方案來降低能耗和運行成本。

    在對既有建筑改造過程中,采用變頻技術的現象逐漸增多。設備采用變頻技術,雖然理論上能夠有效節能,但系統效率并無太大改善,同時還將給供電系統帶來更多諧波。不管什么系統,其初始狀況由于設計考慮不周而存在一定缺陷,只依靠電氣專業自動控制系統達到效果幾乎是不可能的。

    隨著計算機技術、控制技術、網絡技術、通信技術、顯示技術和計算機軟件技術的發展,建筑設備監控系統的性能更趨優異,成為實現建筑節能的有效方式和手段,可以全方位地對建筑各類機電設備進行最佳控制,在滿足需要的前提下最大限度地實現節能。目前,世界上已有施耐德、ABB、奇勝等專業公司推出包括變配電、暖通領域的智能監控系統以及智能照明控制系統。

    這些專業化系統公司的強大支撐,無疑進一步明晰了今后智能建筑領域的發展方向,也為該領域提供了行之有效的節能技術和手段。與此同時,筆者還要強調,能源管理系統的實施在很大程度上取決于管理制度、措施以及運行管理人員等更多方面的因素,而這就是人們所常說的行為節能——加強空調系統的日常運行維護,減少因人員維護工作不當而造成的浪費,從而達到節能目的。系統設置只是為建筑節能打下基礎,而更為重要的環節是運行管理。在建筑設備運行中節能,管理能夠起到事半功倍的作用。

    隨著科學技術快速發展、智能控制系統不斷更新,各項節能技術將日趨完善。但無論怎樣,建筑節能同樣存在“短板效應”。因此,各專業精心設計和密切配合仍然非常必要,這是力求系統達到最佳節能效果的最好辦法。

 
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