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浅谈建筑设备电气自动化系统的节能控制

时间:2022-10-31 17:10:05 来源:网友投稿

摘 要:对于一幢建筑物而言,设备电气自动化系统主要包含能量计算系统、电梯监控系统、动力监控系统、照明系统、空调系统、给排水监控系统、变配电监控系统等等,需要控制器具有高处理能力以及使用的稳定性。在控制期间严格约束并管理各类子系统,及时了解并报警各类设备的故障。现阶段设备电气自动化为建筑节能起到了显著功效,提升其日常管理效率。本文首先分析了电气自动化节能控制的优势,并在此基础上针对建筑设备常见节能方向展开讨论。

关键词:电气自动化;节能控制;优势;应用

上世纪受到经济发展条件制约,我国智能建筑的发展起步呈现落后状态,但近年来发展速度明显加快,在广州、上海、北京之类的一线城市,建筑物依靠电气设备自动化系统达到了显著节能效果[1]。相对于传统电气设备体系而言,自动化系统的应用具有高效、稳定、安全优势,有益于实现建筑物的环保型建设与绿色型建设[2]。本文以建筑设备电气自动化系统为切入点,研究了自动化系统在节能方面的应用。

一、电气自动化系统应用优势

(一)安全性

电气自动化系统属于后台操作,在有效的程序运行下故障发生几率较小,各类设备的使用寿命及利用率可有效提升[3]。在正常工作状态下,若存在参数超出设定负荷,则系统可自动发出警报并提示警告类型,此时控制参数的值会直接显示在中央计算机上,达到对系统的实时监控、自动监控。在完成系统检测后可直接分析出报警参数,管理者可主动对系统设置加以调节,避免产生安全隐患和事故。若设备参数未达到设计标准,则系统可自行改善调节,保障整体系统运行的稳定性。

(二)稳定性

引进电气自动化系统时,传统工作人员管理模式会逐渐被摒弃,办公场所所需面积减小,建筑面积可更高效率地应用于先进设备,降低了管理费用。智能化电气设备在工作过程中降低了人为因素的不当干扰,现代化的后台流程让设备使用寿命提升、故障发生率减小[4]。只要不会超出使用负荷基本无意外发生,對各类电器的保护作用较强。

(三)舒适性

目前我国电气自动化正朝着电气智能化方向发展,能够通过外界环境以及使用者的调节自行控制室内湿度及温度,使之处于最佳状态,提供更为舒适的环境[5]。用户可根据自身需求和休息时间依靠简单程序控制,电气自动化可直接根据程序完成各类操作,节省了人力资源且低碳环保。

二、电气自动化的节能应用

(一)变风量

1、应用原理

室内空气的调节是通过对送风空气湿度及温度的变动来调节的。例如在冬季室内温度低于用户设定标准值时,会直接增加送风空气的温度,让室内温度得以提高。电气自动化能够保障送风温度的稳定性,利用送风量的控制对控制数值加以改变。换言之,当用户设定值发生改变,或室内负荷变化存在异常时,系统能够自动根据频率变动让送风机组的速度产生变化,从而对送风量加以调节,让室内湿度及温度参数达到预定标准。变风量系统包含总风量控制与静压控制两种方式。总方量控制依照总风量与系统末端风量对应状态,按照末端实际需求量将风阀转变为风机,自动收集风量数据,控制风机运行速度。

2、应用优势

首先相对于传统定风量系统而言,自动化调节系统能够更少的消耗资源,自行调节制冷效果,根据时间及具体使用情况的差异避免温度过低或过高。其次,能够智能调节的风量系统能够满足同一幢建筑物内不同区域的使用需求性。用户可根据系统末端传感器上安装的调节阀来自行安排区域内的参数值,使用更为便捷。

(二)热泵

1、应用原理

热泵可分为地源热泵与水源热泵两种。地源热泵也被叫做土壤耦合式热泵。广泛应用于建筑空调体系,通过立体管道填埋方式将水作为转换媒介,通过水的流动让热泵部件流动散热,达到热量转换,形成土壤和热泵部件热量的中和。水源热泵则按照季节的不同,利用建筑温度变化及生物圈表层水源温度变化达到对热力的调节效果。冬季水源温度高于建筑温度,夏季则反之。可利用水源实现建筑物降温和升温效果,既而控制空气温度。

2、应用优势

首先,热泵系统具有运行稳定且安全的优势。将水作为媒介,可达到供给量与需求量的自动平衡,且在换季工作时其模式能够自动转换,整体运行状态较为稳定。由于其媒介安全性,在运行时不会受到外界环境较大影响且不存在电磁干扰、废气污染、自燃危险之类的问题,可近距离传输能量,较为环保。其次,该体系只需单个设备即可完成冬季及夏季的制热及制冷,仅包含制冷部件及制热部件等较简单的设备。运用过程中土壤吸收太阳辐射热量并保障散发的平衡性,有效利用了自然资源。

(三)照明

1、应用原理

照明是一幢建筑物耗电量仅次于空调系统的节能重点项目,通常建筑物内包含应急照明、办公室照明、走廊照明、楼梯照明等,不同区域内照明的时间及亮度均须合理分配资源。电气自动化模式下,可将非照明时间与照明时间独立分开操作,实现系统监控。后台系统对线路的控制可达到照明场景的多项操作,部分建筑安装红外线探测仪能够实现人来灯开效果并自动闭合,有效节约电力资源,符合节能控制模式。

2、应用优势

电气自动化的照明系统最明显优势在于智能照明,分为定时监控与区域监控,实现对明模式的灵活性。在节能方面,可利用定时照明在写字楼之类的建筑物内设定下班时间后办公区域照明直接关闭。也可利用区域照明方式在门岗、办公区域、会议室之类的区域区分照明亮度及时间。

(四)焓值

1、应用原理

焓值指的是空气中的热量,在吸收及释放过程中,焓值会随之下滑或上升。在中央空调系统处理完毕空气之后,部分空气被输入到室内,剩下的空气会结合新空气被再次处理并送入室内。焓值控制系统能通过混合风状态降低资源消耗程度,运转期间确保空气质量。传统空调的使用状态下,人们处于相对封闭的空间,内部空气不流通易造成空调病之类的不良反应。在焓值系统应用下,可借助回风及新风的变化改善室内空气质量,

2、应用优势

通过复合判断模式可改进焓值判断的滞后性弱点,达到准确度高的动态反馈效果。该模式可设定普通模式及夜间模式,例如晚间气候适宜状态下可只输入新风。换言之,焓值的最大优势在于室内空气质量的保障,确保室内持续输入新空气。

结束语

科技的发展让电气自动化的应用范围不断拓展,系统的复杂程度不断提升。在改善系统功能的同时,电气自动化做到了资源消耗的减少及成本的节约,在可持续发展理念下推动建筑行业不断进步。

参考文献:

[1]朱巍峰.公司办公中心设备电气自动化系统节能控制设计[J].科技展望,2015,v.25;No.349 32:79.

[2]陈任荣.建筑设备电气自动化系统的节能控制技术[J].江西建材,2016,No.195 18:211-212.

[3]梁峰.设备电气自动化系统的节能控制及建筑工程设计方法[J].居舍,2017, 20:65.

[4]乔成.电气自动化技术在智能建筑中的应用研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2017,v.33;No.264 08:99-101.

[5]何龙.建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2014, 04:215.

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