楼宇自控系统中节能控制的研究

　　1问题的提出

　　楼宇自控系统在智能建筑中起着非常重要的作用,除满足对各种设备进行分散控制、集中管理并具有高可靠性和信息集成性外,更重要的作用应该是有效地利用先进的控制技术和信息集成的优势节约能源,使系统产生更大的效益。然而,由于设计和施工的不规范,目前真正达到有效节能的楼宇自控系统不多,严重阻碍楼宇自控系统功能的发挥。

　　2节能方法及实现

　　对于每个系统采用的节能方法是不同的,应根据实际的设备和系统配置情况进行合理选择,使之在充分利用现有的设备基础上达到最佳的节能效果。

　　2.1空调机组

　　空调机组是智能建筑中耗能最多的设备,其运行方式不同,应从以下几个方面考虑空调机组的节能:

　　(1)全年运行系统的工况自动转换。根据室外气候条件和空调系统的不同结构及其工艺的不同要求进行工况的转换,一般以焙值作为转换的判断条件,通过调节空调运行参数来实现。如改变新、回风比系统的运行工况及转换条件:冬季采用最小新风比,通过控制热水阀保持温度的设定值;当热水阀关到最小,温度仍超过设定值时,改为通过控制新风比控制温度,进人冬季过渡季;当新风门全开,温度仍超过设定值时,如果室外空气烩值小于室内空气焙值,改为通过控制冷水阀控制温度,进人夏季过渡季;¼若室外熔值高于室内空气烩值,仍通过控制冷水阀控制温度,但风门控制改为最小新风比,进人夏季工况;夏季到冬季转换的过程与上述相反。这样就可以达到在保障舒适度的前提下最大限度的利用新风,达到节约冷、热源的目的。同时在工况转换时,必须设置一定的死区及综合考虑冷、热源转换之间的配合。

　　(2)控制器参数选择。合理选择每个回路的PID参数,使之具有良好的响应性能,或选择各种先进的控制算法,提高控制系统的性能指标。避免控制回路总处于不断调节或响应过程慢等不利影响,既浪费能量又影响执行器的寿命。

　　(3)最优起停控制。除一些必须连续运行的空调系统外,最直接的节能方法就是停机。由于空调区域的热惯性较大,可以自动根据室外气候条件和负荷大小及运行统计数据等,在满足舒适度的条件下,使上班前空调机组启动最晚,下班前空调机组停机最早,实现最优起停控制,最大限度节约能源。

　　(4)多级控制的有效配合。对有些系统除具有中央空调机组外,在各房间配有再加热盘管,特别是工艺空调)实现单独调节,此时应合理地选择控制策略及配合关系控制送风温度,防止中央空调送风的温度过低,而房间过分再加热的能量浪费现象发生,应考虑整体系统的节能效果。

　　(5)选用高质量温度传感器。室内空气每相差1”C的调节都要消耗很多能量,选用传感器精度差,在达到要求的设定温度时,传感器测得的结果可能相差较多,而产生的节能效益远大于传感器的价格。

　　(6)温度设定值应随室外温度自动调节。对于舒适性空调系统,可在夏季随室外温度的升高,适当提高温度的设定值,减小室内、外的温差,既能保证人的舒适度要求,又能实现节能;同样也适合冬季情况。

　　(7)供热曲线控制。对于需要维持几个对系统或建筑物安全有关的温度的系统,可以根据时间表,采用软件进行曲线的计算,控制器使用多个参数(由经验确定)进行控制,以保证供热曲线实现经济运行。

　　(8)控制送风压力恒定。在空调机组中采用变频风机控制送风压力,根据需要减小不必要的送风,避免过多送风的调节而消耗较多能量。

　　(9)死区恒温或死区PID控制。根据系统精度要求,在一定范围(死区)内使控制器输出为零,执行器处于关闭状态,既不加热也不求供冷,系统处于零能量带中,这样也可以延长执行器的寿命。