淺談樓宇設備電器系統節能控制器的優化設計要點

李嘯

摘 要：對樓宇建筑電器系統的節能控制器進行優化設計，能夠增強樓宇的自動化水平，減少樓宇能耗。樓宇設備電器系統的節能控制器包括被控對象、檢測部件、調控模塊以及執行模塊組成，通過對節能控制器的分析，設計節能控制器軟件的主程序和終端服務子程序，期望能夠達到一定的技能效果。

關鍵詞：樓宇設備;電器系統;節能控制器

近些年來，我國城市化進程不斷加快，建筑物的能耗問題成為人們關注的重點，建筑樓宇的電器設備能耗在樓宇總能耗中占據了70%以上，因此對建筑電器系統的節能控制器進行優化能夠增強樓宇的自動化水平，確保不同機電設備的穩定運行，降低樓宇的總能耗。

樓宇設備電器系統的節能控制器主要包括被控對象、檢測部件、調控模塊以及執行模塊等幾部分。

一、樓宇設備電器系統節能控制器的優化設計

（一）樓宇設備電器系統的組成

人們對于室內環境的質量要求逐漸提高，樓宇的電器系統需要提高人性化服務功能。樓宇電器系統組成主要包括變配電系統、電梯系統、照明系統、空調系統以及消防系統等。這些子系統的優化設計和節能管理關系到樓宇整體的設備電器系統的運行。

（二）樓宇設備電器系統節能控制器的原理

樓宇設備電器系統的節能控制器是針對不同的樓宇電器系統的子系統進行調控的，從而在整體上減少樓宇電器系統的能耗。樓宇設備電器系統的節能控制器包括被控對象、檢測儀器、調控模塊以及執行模塊。控制器通過檢測部件來檢測整個樓宇設備電器系統的參數，調控模塊則用來對檢測值和設定值之間的差值進行分析，然后根據分析結果向執行模塊發出指令，通過調控被控參數，確保符合節能要求。樓宇設備電器節能控制依靠PID調控功能對參數進行調控，運行模塊包括運行機構及調控機構負責接收調控模塊發出的調控命令。樓宇設備電器系統節能控制依靠電動執行機構中的風門驅動器。調控機構對工藝介質流量進行調控，完成電器系統被調量的自主調控。電器系統的節能控制器通過傳感器采集電器系統中的溫濕度、空調循環水壓等參數，并且將這些參數反饋給控制模塊，然后控制模塊對比輸入檢測信號的設定值，發出節能調控信號，對執行模塊進行偏差調控，最終實現節能減排的目標。

（三）現場調控模塊DDC的設計

樓宇設備電器節能控制器通過計算機對現場調控模塊進行管理。DDC控制模塊采用溫濕度傳感器、空調循環水壓力變送器等不同的檢測部件，對樓宇設備電器系統的測量信號進行獲取。通過對采集到的現場信號和設置的節能數據進行對比，根據對比偏差明確節能調控信號，該信號作為執行機構的參考對被控參數進行管理，最終目的是實現節能控制。

二、節能控制器的優化設計

（一）變配電系統節能管理模塊設計

樓宇設備電器系統節能控制器對變配電系統的監控內容包括下面幾個方面：

①對配電系統運行情況的計量進行調控，判定故障原因以及進行處理，并且對配電系統的進線電壓、電流和變壓器溫度等進行檢測。

②檢測配電系統的電器設備低壓母線、低壓出線以及變壓器進線開關的分合閘，以免產生故障，一旦發現故障信息發出警報信號，程序故障位置和電壓電流等等參數值。

③對樓宇內設備電器系統中的排水、電梯、空調和照明燈的能耗進行計算匯總，為整個電器系統的節能控制提供支持。

（二）照明系統節能管理模塊設計

照明系統節能管理內容包括下面幾個方面：

①樓宇節能控制器和節假日、工作日、白天晚上不同時段設計用電管理程序，對樓宇走廊和樓梯照明開關的關閉以及監控照明回路的運行情況。白天工作日按照光照狀態設置樓宇運行燈具數目，夜晚工作結束之后除了樓宇走廊和樓梯照明設備之外，其余都要關閉來節約能源。

②根據建筑外表的材料特征和燈具的特征，對建筑外表投光燈最佳亮度進行分析，并且出具照明節能管理方案，按照該方案，設計建筑外表照明節能管理程序，并且運用改程序調控投光燈。

（三）電梯系統節能管理模塊設計

樓宇電梯系統中電梯信號包括廳外召喚以及電梯廂內召喚兩種，這兩種信號分別對應著乘客在電梯外以及電梯內觸碰電梯按鈕產生的信號。樓宇設備電器系統節能控制器根據樓宇電梯系統反饋電梯召喚信號，根據電梯群控管理節能方法對電梯的耗能進行監測。

樓宇設備電器系統節能控制器通過上位主機檢測到電梯廳外召喚信號，如果存在信號指向脈沖隨機進行智能分析，指示電梯執行任務并且智能分配電梯跳讀，確保電梯運行處于最優運行狀態，避免能耗的浪費。

三、系統軟件設計

樓宇設備電器系統節能控制器軟件采用C語言編寫系統軟件程序。系統軟件包括主程序以及終端服務子程序。主程序對節能控制器進行系統配置，并且實行初始化處理且根據情況做出中斷相應。結束中斷運行之后返回主程序等待下一次開啟。中斷程序包括故障中斷服務程序和定時器中斷服務程序。其中定時器中斷服務程序負責檢測樓宇設備電器系統的電壓、電流等參數，而故障中斷服務程序對樓宇設備的電器系統進行安全監控，一旦出現故障，中斷程序輸出信號，總體節能控制器便進入循環等待控制狀態，并且發出警報。

四、小結

本篇文章對樓宇設備電器系統的節能控制器進行優化設計，分析了節能控制器對樓宇設備電器系統中變配電系統、照明系統及電梯系統進行節能管理的過程，希望能夠對樓宇設備電器系統的節能設計提供一定的思路。

參考文獻：

[1]劉桂濤.樓宇設備電氣系統節能控制器的優化設計[J].現代電子技術，2016，39（18）：154-160.

[2]魏乃永.辦公樓智能照明控制方法能效分析[J].建筑電氣，2013，32（6）：32-38.