优化智能楼宇系统

时间：2022-10-19 百科知识版权反馈

【摘要】：③上述表格没有直接显示出的是，要做好节能优化工作，需要在楼控系统建立实时监测数据库，以便做出分析。香港太古城物业的另一项优化工作是冷水机组运行优化。（注　风机耗能规则：风机耗能与风量和静压成正比，VAV系统减少风量意味着减少风机耗能，但由于其静压保持不变，仍然存在着能源浪费。因此它是一个在应用上优化的VAV系统，是一个带有VSD风机控制和分布式BAS的系统。

1．2．2　优化智能楼宇系统

1）优化运行能耗

智能建筑物业管理除承担运行和管理、降低运行费用、减少维修费用外，另外一个很重要的一个任务就是降低能耗。

以香港太古城的物业为例，它提供了一个节能优化的范例。香港太古城总面积5　500m²，楼层建筑面积1　500m²，总变风量终端数1　251个。典型楼层的变风量终端数为35～43个，环形风管网络。在离空调处理机远端1/3长度处布置了两个静压传感器。原控制算法为定静压法（FSP），现经物业管理列题研究改为降低静压法（RSP）。降低静压控制算法框图如图1．2所示。

采用了降低静压法后，在一年的大部分月份实现了节能。表1．1列出了定静压控制策略和降低静压法控制策略的单位能耗的区别，表1．2列出了采用降低静压法后每月的风机能耗量和总的节能量。

图1．2　降低静压控制算法框图

表1．1　节能月份分析

表1．2　采用降低静压法后每月的风机能耗量和总的节能量

从表中可见：

①太古城的物业做了切实的节能工作，降低了风机能耗8．57%。

②系统具有有效的、适合于优化的计量。

③上述表格没有直接显示出的是，要做好节能优化工作，需要在楼控系统建立实时监测数据库，以便做出分析。没有实时数据库，是无法做好节能优化工作的。

香港太古城物业的另一项优化工作是冷水机组运行优化。改造前，在90%的运行时间内，冷冻水的回水温都低于设计温度；有时冷冻水旁通阀门打开导致冷冻水部分短路；同时泵有余量。因此首先对1＃、4＃、5＃泵进行变频改造，保留2＃、3＃、6＃泵不变频，作为对照组。结果从7月到12月共节约54　285港元。图1．3比较了冷冻水系统泵改造前后的能耗情况。曲线表明改造后泵的能耗比改造前节省了将近36%，此例说明合理的改造降低的运行成本是非常客观的，可以在短期内回收投资。

图1．3　泵的能耗在节能改造前后的比较图

2）楼宇自控与建筑节能

（1）BAS系统在节能中的作用

BAS在采集楼宇数据，分析楼宇状况的基础上，对楼宇实施管理，从而提出节能方案。

①能源管理和测量

采用流量、温度等传感器及数字能源检测器对能源测量后进行集成，在分析过程中可以查看多个设备负荷的综合报表、能耗报表、成本定位报表等，这些数据也可以通过网页查看，可对系统的运行及计划进行分析并提出控制方案，控制内容包括：峰值需求限制、优化重设、日程表、VAV、VVVP等等。

②节能优化（SSTO）控制

通过可变时间设备（系统开始和终止时间依赖内部或外部温度）、最佳开始时间和时间基于系统计算等三种形式，确定系统开始和终止时间，以获得节能效果。

③峰值需求限制（PDL）

降低系统的峰值需求也是节能的一种方式，智能大楼对峰值需求限制的功能可以实现电力负荷降低的效果。如家庭取暖的高温限制，当室内变得太热时应该关闭燃烧器，这样既能避免危险又能节能。

（2）VVVP系统节能

①VAV系统（Variable Pressure）

早期的VAV系统对空调的控制是对后系统的各个Box产生相互影响，系统极易发散，对扰动调节能力差，经改进的VAV系统为压力无关型，风受静压恒定系统的控制分为风受静压控制和VAV Box温度控制两个独立部分，且解决了系统发散以及对扰动调节能力差的问题，因而定静压VAV是比较节能的，但实际能耗容易大于预设值，而且，仍然存在只能应用于小型VAV系统、对扰动调节时间长、线性反馈控制系统稳定性差等问题。

最大风门变静压控制不能用于大型VAV系统。

（注　风机耗能规则：风机耗能与风量和静压成正比，VAV系统减少风量意味着减少风机耗能，但由于其静压保持不变，仍然存在着能源浪费。）

②VVVP系统

VVVP系统（变风量与变压力的组合）用于大型VAV系统，系统稳定好，对于扰动调节时间短。因此它是一个在应用上优化的VAV系统，是一个带有VSD风机控制和分布式BAS的系统。

VVVP系统减少风机能耗的示意图如图1．4所示。