暖通空調(diào)論文：智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化方法研究

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 摘要： 目的:研究實現(xiàn)智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效途徑和優(yōu)化方法。方法:分析比較建筑物內(nèi)部主要耗能單元的節(jié)能措施。結(jié)果實現(xiàn)了對BA控制系統(tǒng)(主要是暖通空調(diào)系統(tǒng))的傳感器、執(zhí)行器、控制器、網(wǎng)絡等若干環(huán)節(jié)分級優(yōu)化，從系統(tǒng)的各種可能結(jié)構(gòu)和參數(shù)中找到最佳匹配，使整體效能最佳，從而提高系統(tǒng)的效率。結(jié)論:確立智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點、優(yōu)化原則及技術(shù)措施對于智能建筑節(jié)能實現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實意義，BAS系統(tǒng)是實現(xiàn)智能建筑節(jié)能的有效途徑之一。

     一、 概述
    智能建筑節(jié)能是世界性的大潮流和大趨勢，同時也是中國改革和發(fā)展的迫切要求，是21世紀中國建筑事業(yè)發(fā)展的一個重點和熱點。節(jié)能和環(huán)保是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā)，建筑節(jié)能的關(guān)鍵又在于提高能量效率，因此無論制訂建筑節(jié)能標準還是從事具體工程項目的設(shè)計，都應把提高能量效率作為建筑節(jié)能的著眼點。智能建筑也不例外，業(yè)主建設(shè)智能化大樓直接動因就是在高度現(xiàn)代化、高度舒適的同時能實現(xiàn)能源消耗大幅度降低，以達到節(jié)省大樓營運成本的目的。

    二、智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)的優(yōu)化
     智能建筑樓宇自控系統(tǒng)將建筑內(nèi)所有設(shè)備集成一個系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享，進行綜合管理，其作用和效益是巨大的，要實現(xiàn)這些作用和效益，就必須實施優(yōu)化，建筑智能化工程的最優(yōu)化設(shè)計與常規(guī)設(shè)計相比，有以下特點:1)可以從系統(tǒng)的各種可能結(jié)構(gòu)和參數(shù)中找到最佳匹配，使整體效能最佳，從而提高系統(tǒng)的效率，降低投資和運行費用;2)可以對系統(tǒng)及其過程進行定量化的狀態(tài)模擬，減少控制環(huán)節(jié)，提高可靠性與穩(wěn)定性，發(fā)生故障概率降到最低可能限度，系統(tǒng)響應輸出最優(yōu)化;為通過優(yōu)化控制方案達到節(jié)能目的的是一種“主動節(jié)能”，它有別于墻體結(jié)構(gòu)、門窗的形式和設(shè)置的改造的“被動節(jié)能”。

    三、 智能建筑BA系統(tǒng)優(yōu)化方法(主要針對暖通空調(diào)系統(tǒng))
    1 控制策略的優(yōu)化

      空氣處理機的DDC通常采用P工D控制，選擇合適的P工D參數(shù)對空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是非常關(guān)鍵的。P工D系數(shù)高，空調(diào)對室內(nèi)溫度波動的反應特性曲線陡，達到設(shè)定溫度的過渡過程較短;相反P工D系數(shù)低，達到設(shè)定溫度的過渡過程較長。但并不是P工D系數(shù)越高越好，否則易引起DDC控制系統(tǒng)失穩(wěn)，表現(xiàn)為室內(nèi)溫度的振蕩和水側(cè)的電動調(diào)節(jié)閥周期性的來回運動無法在固定開度上運行。P工D能解決大部分場合的空調(diào)控制，但對于影劇院等大熱慣性空調(diào)場合，靠高的P工D系數(shù)來提高空調(diào)機組對負荷變化的響應速度是不足以解決問題的。這時可以采用雙級控制，即分別在空調(diào)的送風道和室內(nèi)安裝溫度傳感器，室內(nèi)的溫度設(shè)定由主DDC控制器完成，水閥的驅(qū)動由副DDC根據(jù)風道溫度傳感器和主DDC的指令完成，由于風道溫度變化速度快于房間溫度的變化，這一控制方式加速了系統(tǒng)對溫度波動的響應。在實際的工程設(shè)計中，BA系統(tǒng)對空調(diào)的節(jié)能控制有多種手段可以采用，例如室內(nèi)外焙值比較法、二氧化碳等污染物濃度檢測法確定新風量，基于日程表的定時操作等等。工程設(shè)計中可以視需要靈活運用，以達到最優(yōu)的效果。例如，辦公、商場等場合，夏秋季在清晨時通過程序啟動空氣處理機域新風機)，利用室外涼爽空氣對室內(nèi)全面換氣預冷，既節(jié)約新風能耗又提高了室內(nèi)空氣品質(zhì)。