淺談建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能控制

劉宇

摘 要：對(duì)于一幢建筑物而言，設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要包含能量計(jì)算系統(tǒng)、電梯監(jiān)控系統(tǒng)、動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)、變配電監(jiān)控系統(tǒng)等等，需要控制器具有高處理能力以及使用的穩(wěn)定性。在控制期間嚴(yán)格約束并管理各類(lèi)子系統(tǒng)，及時(shí)了解并報(bào)警各類(lèi)設(shè)備的故障。現(xiàn)階段設(shè)備電氣自動(dòng)化為建筑節(jié)能起到了顯著功效，提升其日常管理效率。本文首先分析了電氣自動(dòng)化節(jié)能控制的優(yōu)勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上針對(duì)建筑設(shè)備常見(jiàn)節(jié)能方向展開(kāi)討論。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；節(jié)能控制；優(yōu)勢(shì)；應(yīng)用

上世紀(jì)受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件制約，我國(guó)智能建筑的發(fā)展起步呈現(xiàn)落后狀態(tài)，但近年來(lái)發(fā)展速度明顯加快，在廣州、上海、北京之類(lèi)的一線城市，建筑物依靠電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)達(dá)到了顯著節(jié)能效果[1]。相對(duì)于傳統(tǒng)電氣設(shè)備體系而言，自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用具有高效、穩(wěn)定、安全優(yōu)勢(shì)，有益于實(shí)現(xiàn)建筑物的環(huán)保型建設(shè)與綠色型建設(shè)[2]。本文以建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)為切入點(diǎn)，研究了自動(dòng)化系統(tǒng)在節(jié)能方面的應(yīng)用。

一、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）安全性

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)屬于后臺(tái)操作，在有效的程序運(yùn)行下故障發(fā)生幾率較小，各類(lèi)設(shè)備的使用壽命及利用率可有效提升[3]。在正常工作狀態(tài)下，若存在參數(shù)超出設(shè)定負(fù)荷，則系統(tǒng)可自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并提示警告類(lèi)型，此時(shí)控制參數(shù)的值會(huì)直接顯示在中央計(jì)算機(jī)上，達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)監(jiān)控。在完成系統(tǒng)檢測(cè)后可直接分析出報(bào)警參數(shù)，管理者可主動(dòng)對(duì)系統(tǒng)設(shè)置加以調(diào)節(jié)，避免產(chǎn)生安全隱患和事故。若設(shè)備參數(shù)未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則系統(tǒng)可自行改善調(diào)節(jié)，保障整體系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（二）穩(wěn)定性

引進(jìn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，傳統(tǒng)工作人員管理模式會(huì)逐漸被摒棄，辦公場(chǎng)所所需面積減小，建筑面積可更高效率地應(yīng)用于先進(jìn)設(shè)備，降低了管理費(fèi)用。智能化電氣設(shè)備在工作過(guò)程中降低了人為因素的不當(dāng)干擾，現(xiàn)代化的后臺(tái)流程讓設(shè)備使用壽命提升、故障發(fā)生率減小[4]。只要不會(huì)超出使用負(fù)荷基本無(wú)意外發(fā)生，對(duì)各類(lèi)電器的保護(hù)作用較強(qiáng)。

（三）舒適性

目前我國(guó)電氣自動(dòng)化正朝著電氣智能化方向發(fā)展，能夠通過(guò)外界環(huán)境以及使用者的調(diào)節(jié)自行控制室內(nèi)濕度及溫度，使之處于最佳狀態(tài)，提供更為舒適的環(huán)境[5]。用戶(hù)可根據(jù)自身需求和休息時(shí)間依靠簡(jiǎn)單程序控制，電氣自動(dòng)化可直接根據(jù)程序完成各類(lèi)操作，節(jié)省了人力資源且低碳環(huán)保。

二、電氣自動(dòng)化的節(jié)能應(yīng)用

（一）變風(fēng)量

1、應(yīng)用原理

室內(nèi)空氣的調(diào)節(jié)是通過(guò)對(duì)送風(fēng)空氣濕度及溫度的變動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)的。例如在冬季室內(nèi)溫度低于用戶(hù)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，會(huì)直接增加送風(fēng)空氣的溫度，讓室內(nèi)溫度得以提高。電氣自動(dòng)化能夠保障送風(fēng)溫度的穩(wěn)定性，利用送風(fēng)量的控制對(duì)控制數(shù)值加以改變。換言之，當(dāng)用戶(hù)設(shè)定值發(fā)生改變，或室內(nèi)負(fù)荷變化存在異常時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)根據(jù)頻率變動(dòng)讓送風(fēng)機(jī)組的速度產(chǎn)生變化，從而對(duì)送風(fēng)量加以調(diào)節(jié)，讓室內(nèi)濕度及溫度參數(shù)達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。變風(fēng)量系統(tǒng)包含總風(fēng)量控制與靜壓控制兩種方式。總方量控制依照總風(fēng)量與系統(tǒng)末端風(fēng)量對(duì)應(yīng)狀態(tài)，按照末端實(shí)際需求量將風(fēng)閥轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)機(jī)，自動(dòng)收集風(fēng)量數(shù)據(jù)，控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行速度。

2、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

首先相對(duì)于傳統(tǒng)定風(fēng)量系統(tǒng)而言，自動(dòng)化調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠更少的消耗資源，自行調(diào)節(jié)制冷效果，根據(jù)時(shí)間及具體使用情況的差異避免溫度過(guò)低或過(guò)高。其次，能夠智能調(diào)節(jié)的風(fēng)量系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足同一幢建筑物內(nèi)不同區(qū)域的使用需求性。用戶(hù)可根據(jù)系統(tǒng)末端傳感器上安裝的調(diào)節(jié)閥來(lái)自行安排區(qū)域內(nèi)的參數(shù)值，使用更為便捷。

（二）熱泵

1、應(yīng)用原理

熱泵可分為地源熱泵與水源熱泵兩種。地源熱泵也被叫做土壤耦合式熱泵。廣泛應(yīng)用于建筑空調(diào)體系，通過(guò)立體管道填埋方式將水作為轉(zhuǎn)換媒介，通過(guò)水的流動(dòng)讓熱泵部件流動(dòng)散熱，達(dá)到熱量轉(zhuǎn)換，形成土壤和熱泵部件熱量的中和。水源熱泵則按照季節(jié)的不同，利用建筑溫度變化及生物圈表層水源溫度變化達(dá)到對(duì)熱力的調(diào)節(jié)效果。冬季水源溫度高于建筑溫度，夏季則反之。可利用水源實(shí)現(xiàn)建筑物降溫和升溫效果，既而控制空氣溫度。

2、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

首先，熱泵系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定且安全的優(yōu)勢(shì)。將水作為媒介，可達(dá)到供給量與需求量的自動(dòng)平衡，且在換季工作時(shí)其模式能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換，整體運(yùn)行狀態(tài)較為穩(wěn)定。由于其媒介安全性，在運(yùn)行時(shí)不會(huì)受到外界環(huán)境較大影響且不存在電磁干擾、廢氣污染、自燃危險(xiǎn)之類(lèi)的問(wèn)題，可近距離傳輸能量，較為環(huán)保。其次，該體系只需單個(gè)設(shè)備即可完成冬季及夏季的制熱及制冷，僅包含制冷部件及制熱部件等較簡(jiǎn)單的設(shè)備。運(yùn)用過(guò)程中土壤吸收太陽(yáng)輻射熱量并保障散發(fā)的平衡性，有效利用了自然資源。

（三）照明

1、應(yīng)用原理

照明是一幢建筑物耗電量?jī)H次于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能重點(diǎn)項(xiàng)目，通常建筑物內(nèi)包含應(yīng)急照明、辦公室照明、走廊照明、樓梯照明等，不同區(qū)域內(nèi)照明的時(shí)間及亮度均須合理分配資源。電氣自動(dòng)化模式下，可將非照明時(shí)間與照明時(shí)間獨(dú)立分開(kāi)操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控。后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)線路的控制可達(dá)到照明場(chǎng)景的多項(xiàng)操作，部分建筑安裝紅外線探測(cè)儀能夠?qū)崿F(xiàn)人來(lái)燈開(kāi)效果并自動(dòng)閉合，有效節(jié)約電力資源，符合節(jié)能控制模式。

2、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

電氣自動(dòng)化的照明系統(tǒng)最明顯優(yōu)勢(shì)在于智能照明，分為定時(shí)監(jiān)控與區(qū)域監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)明模式的靈活性。在節(jié)能方面，可利用定時(shí)照明在寫(xiě)字樓之類(lèi)的建筑物內(nèi)設(shè)定下班時(shí)間后辦公區(qū)域照明直接關(guān)閉。也可利用區(qū)域照明方式在門(mén)崗、辦公區(qū)域、會(huì)議室之類(lèi)的區(qū)域區(qū)分照明亮度及時(shí)間。

（四）焓值

1、應(yīng)用原理

焓值指的是空氣中的熱量，在吸收及釋放過(guò)程中，焓值會(huì)隨之下滑或上升。在中央空調(diào)系統(tǒng)處理完畢空氣之后，部分空氣被輸入到室內(nèi)，剩下的空氣會(huì)結(jié)合新空氣被再次處理并送入室內(nèi)。焓值控制系統(tǒng)能通過(guò)混合風(fēng)狀態(tài)降低資源消耗程度，運(yùn)轉(zhuǎn)期間確保空氣質(zhì)量。傳統(tǒng)空調(diào)的使用狀態(tài)下，人們處于相對(duì)封閉的空間，內(nèi)部空氣不流通易造成空調(diào)病之類(lèi)的不良反應(yīng)。在焓值系統(tǒng)應(yīng)用下，可借助回風(fēng)及新風(fēng)的變化改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，

2、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

通過(guò)復(fù)合判斷模式可改進(jìn)焓值判斷的滯后性弱點(diǎn)，達(dá)到準(zhǔn)確度高的動(dòng)態(tài)反饋效果。該模式可設(shè)定普通模式及夜間模式，例如晚間氣候適宜狀態(tài)下可只輸入新風(fēng)。換言之，焓值的最大優(yōu)勢(shì)在于室內(nèi)空氣質(zhì)量的保障，確保室內(nèi)持續(xù)輸入新空氣。

結(jié)束語(yǔ)

科技的發(fā)展讓電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍不斷拓展，系統(tǒng)的復(fù)雜程度不斷提升。在改善系統(tǒng)功能的同時(shí)，電氣自動(dòng)化做到了資源消耗的減少及成本的節(jié)約，在可持續(xù)發(fā)展理念下推動(dòng)建筑行業(yè)不斷進(jìn)步。

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