一、智能建筑能量控制与管理系统的优化
智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统,实现信息共享,进行综合管理,其作用和效益是巨大的,要实现这些作用和效益,就必须实施优化,建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比,有以下特点:
①可以从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效率,降低投资和运行费用;
②可以对系统及其过程进行定量化的状态模拟,减少控制环节,提高可靠性与稳定性,发生故障概率降到最低可能限度,系统响应输出最优化;
③它有不变条件下的优化控制及优化控制条件的两种型式,通过优化控制方案达到节能目的的是一种“主动节能”,它有别于墙体结构、门窗的形式和设置的改造的“被动节能”。
二、基于节能策略的智能建筑BA系统优化方法(主要针对空调系统)
1、节能策略的优化
PID控制。空气处理机的DDC通常采用PID控制,选择合适的PID参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。PID系数高,空调对室内温度波动的反应特性曲线陡,达到设定温度的过渡过程较短;相反PID系数低,达到设定温度的过渡过程较长。但并不是PID系数越高越好,否则易引起DDC控制系统失稳,表现为室内温度的振荡和水侧的电动调节阀周期性的来回运动无法在固定开度上运行。采用双级控制,DDC控制器等等,工程设计中可以视需要灵活运用,以达到最优的效果。例如办公、商场等场合,夏秋季在清晨时通过程序启动空气处理机(或新风机),利用室外凉爽空气对室内全面换气预冷,既节约新风能耗又提高了室内空气质量。
2、控制权的优化
通常BA遵从的是中央控制站集中管理的原则,有时也有其不便的一面。在某些场合(如会议室)将空调、通风系统的参数的设定功能放置在现场可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供这样的功能,需要专门部件来实现。
3、直接数字控制器(DDC)的优化
主流BA系统供货商都能提供大、中、小不同处理能力的DDC,冷冻机房、热力站监控点是密集场合应优先采用大型控制器,以减少故障率和控制器间的通讯。这种控制器的典型特征是有强大的处理器(如摩托罗拉的68302)和1MB以上的RAM,尤其是能够和I/O扩展模块连接达到输入输出功能的扩展。
4、关于BACnet和LonWorks的支持
BACnet和LonWorks的提出是为了在不同层面解决控制系统的互联互操作问题。LonWorks采用现场总线控制技术(FCS),突破了以往的集散型控制技术(DCS),它的提出是BA技术的一次飞跃,是今后BAS发展的技术趋势。但目前受到各种条件限制LonWorks技术优势还不能完全发挥出来,工程实现并不完善。若自控系统规模不是很庞大,最好不用全面采用LonWorks技术。如果仔细分析目前主流的BA产品,会发现其实它们在不同程度上部分采用或部分支持现场总线技术,这种取长补短的混合模式在当前是切合工程实际的,可以实现技术的平稳过渡。在设计BA系统的过程中切不可一味追求技术的先进性。
5、控制网络优化
在满足扩展性和灵活性的前提下,控制网络的拓扑结构应尽可能简化、清晰,无论基于RS485总线或基于LonTalk总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络,这种布线设计的随意性如果运用不当,在工程实践中仍然是有技术风险的,并可能增加系统的投资。小型工程尽可能运用基于RS485总线的控制网络,采用“手拉手”的布线方式,大型工程可以考虑楼层网络分级。
6、BAS监控中心
BAS监控中心监控整个空调、通风、动力系统,一般与消防控制、安保监控等合用一室。由于该机房通常远离冷冻机房、锅炉房,在这里远程操作这些关键设备是不合适的。推荐的做法是在冻机房和锅炉房现场控制室另设置一台监控分站,由该分站负责冷冻机、锅炉监控功能,并且该分站功能受权局限为冷热源设备。