楼宇自控系统中节能控制措施探讨

房丽红

江苏金陵科技集团有限公司 南京 210008

摘要：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。在智能楼宇自控系统中进行节能控制不仅具有技术体系的优势，而且符合国家绿色建筑标准的要求。基于此，本文主要对楼宇自控系统中节能控制措施进行分析探讨。

关键词：楼宇自控系统；节能控制措施

1、前言

在城市化进程中，我国的智能建筑数量越来越多，在政府可持续发展及绿色建筑理念的推动下，楼宇建设中对节能的控制成为建筑设计和研究的重点内容。它能够对能源资源有效动态管理，节约能源和管理成本。一个优良的楼宇自控系统几乎能对整个建筑内的所有设备进行系统、规范、有效的统一管理，节省大量能源及人力，成为建筑管理及单位行政管理上的亮点。

2、楼宇自控系统概述

楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置（DDC）完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。楼宇自控系统监控的系统通常包括暖通空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、环境监控等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

3、楼宇自控系统节能控制的模式及其主要措施

从楼宇自控系统的内容上看，以目前的技术水平和能源耗费的情况，楼宇自控系统中的暖通空调系统以及供配电系统是耗能比较明显的系统，也是节能控制需要采取措施的重点对象。

3.1中央空调机组的自控节能模式

中央空调的机组能源耗费主要表现在冷冻站设备和空调机组的耗电量，因此，在空调机组的自控模式应该围绕着这两个部分进行。楼宇自控系统一般是通过设备使用的末端进行负荷量的计算，及时自动调整热量和冷能的输出，以实现机组的最优化运行状态或者自动启停。

现阶段，随着通信电子技术的不断发展，中央空调机组的冷冻站设备生产商一般都采用微机控制技术生产，其设备产品利用自带的数字源控制和智能控制自动完成节能目标。其核心是压缩机的能量调节不再是双位元控制而是利用无级卸载控制、多台联动控制等实现精确的能量调节。同时机组的负荷调节由单变量送风温度控制等技术变成多变量的输入模糊控制技术，运行效率明显提高。也就是说，在中央空调机组中，冷冻产品设备主要采取的节能措施是微电子控制技术保证能量调节，而在机组上则采用多变量的模糊控制提高机组的工作效率以完成节能的目标。

3.2变流量技术的自控节能模式

在楼宇自控系统中，最主要的监控内容之一就是暖通空调系统，同时这也是耗能最明显的部分。暖通空调系统利用变流量技术能实现在设备部分负荷状态下也能保证建筑内部舒适的环境，避免了全负荷系统的能量浪费，从而达到节能的目的。一般来说，暖通空调系统的变流量技术措施主要包括变风量系统（ＶＡＶ）、变水量系统（ＶＷＶ）和变制冷剂流量系统（ＶＲＶ）三个方面。

变风量系统就是在房间的热湿负荷低于设定指标时，在保持送风量不变的情况下能够通过减少送风来维持室内的温度。在这个过程中，总风量根据不同房间的风量变化就能减少风机的耗能，同时计算空调系统的总负荷是根据不同房间的技术同时性来减少风机的总容量。变风量的节能措施主要通过变风量的末端控制和变风量空调机组控制两个方面来进行，在施工的过程中要注意掌握控制方法和系统的布局。这个技术系统最关键的内容是变风量设备的末端送风装置的自动控制设备，在现阶段有ＡＨＵ风管系统和ＦＣＵ系统两个方式。变风量系统的技术核心就是要通过风量调整和信息反馈减少不必要的送风机耗能，并增加热源机的效率以达到节能的效果。

变水量系统就是利用水温供应空调机来提高热源机的运行效率，通过改变送水量达到节约水泵用电的目标。一般的变水量系统直接通过控制水泵来完成，系统性能不同所能够完成的节能目标也是不同的，一般采用无段变速和双向阀控制措施。

变制冷剂流量系统采用室外机对室内机的空调机组方式来完成，节能控制就是变频控制方式，根据室内机开启的情况来控制室外机压缩机的转离达到节能的目标。目前，该系统产品开发出了专用的网关接口设备，可以将这个系统自动纳入到楼宇自控系统之中。具体来说，就是该系统的末端设备通过接口把信号传送到自控信息系统中，自控系统在预设值等参数的基础上自动传送信号对空调系统进行管理。

3.3空调风机盘管的节能控制模式

在暖通空调系统中，要想降低风机的耗能而采用的盘管节能控制模式也是比较有效的技术措施。空调风机的盘管优化实际上就是控制风机的运行时间来完成节能。

一般来说，空调风机盘管的节能控制措施包括：

（１）改变公共区的温度设定，主要是根据季节的温度变化逐级降低温度设定值；（２）根据建筑使用者的活动规律设定温度控制指标，如在夜间降低房间的温度控制等；（３）自然冷却，就是尽量采用自然的温度和风向调节；（４）采用远程技术温控技术将温度差值进行自动风机控制处理。

3.4供配电系统的节能优化控制模式

供配电系统是楼宇自控系统中耗能比较大的部分，一般该系统的节能优化控制通过以下两个方面来完成：

（１）公共区域照明控制。在耗电情况比较明显的建筑公共区域位置上，在实施节能控制技术安装的过程中，应该根据季节、光感等进行有效的电路和电源安排。如夏季照明运行时间应该短于冬季、增加回路电路设计、光感控制回路等，能够有效满足用电要求的同时节约能耗。

（２）在工作和生活的区域，应该增加电量和控制管理的措施，满足远程用电监控的要求，避免人为因素带来的电量损耗。

3.5室内温度分层控制

对于大型公共建筑，例如政府办公大楼或机场、火车站、大型商场类建筑，由于考虑到人员流动通道需要，在建筑内部上下层自动扶梯处存在大面积的空间连通现象，由于空气对流造成热气流上升、冷气流下沉，影响空调系统的舒适性效果。这种情况下，通过设置在屋顶、室内或地面的设置温度传感器可检测到室内不同空间内的温度，从而指导不同楼层空调系统改变其系统运行设定温度，例如，降低靠上楼层的设定温度，适当提高靠下楼层的设定温度。

另外，对于不同空调系统，如位于大空间定风量空调系统，可改变末端风口的送风方向，例如，对于有电动球形喷口送风末端，在夏季和冬季应调整到不同的送风方向，夏季冷风尽可能向上吹出，冬季热风尽可能吹向地面，这样可尽量减少垂直方向温度不均匀的问题。

4、结语

综上所述，加强对楼宇自控系统中节能控制的研究分析，对于楼宇自控系统理想应用效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的实践中，应该加强对节能控制的重视程度，注重其整体性与协调性，以提升楼宇自控系统的应用水平。

参考文献：

[1]钟斌兰;楼宇设备节能优化控制研究[J];电子世界;2012年17期.

[2]王坚;楼宇自控系统的节能模式研究[J];中国新技术新产品;2011年03期

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