试论电气自动化在建筑节能中的应用论文_张屹,王宇

试论电气自动化在建筑节能中的应用论文_张屹,王宇

北京天润建设有限公司 北京市 100062

摘要:在社会经济不断进步的过程中,我国加快了城市建设的步伐,建筑业迎来广阔发展空间,现阶段,高层及智能建筑几乎成为我国城市建设及经济发展的重要标志。高层及智能建筑具有功能庞大、系统复杂的特点,在积极加强建筑节能研究的过程中,必须充分考虑电气自动化系统的有效应用。该系统不仅能够提升建筑使用效率,还能够在联动效应的基础上,提升建筑的安全性,同时促使各项建筑功能得以最大程度的发挥。

关键词:建筑物;建筑节能;电气自动化技术

随着生态环境的日益恶化,人们对资源和能源的浪费,能源开始出现短缺,促使人们增强了环保意识。建筑行业能源消耗量非常大,需要加快其向生态化方向的转变进程。鉴于此,很多大型建筑企业开始重视建筑节能,对建筑工程中电气自动化系统的节能设计提到了一个新的战略高度,传统的人工管理模式逐渐被取代,提高了设备的运行效率和质量。在建筑工程中使用先进的节能技术和材料,设计绿色节能建筑,实现在提高建筑工程节能环保的同时提高建筑企业的经济效益。在城市能耗中,建筑能耗约占四成。随着建筑数量的不断增加,建筑能源消耗也日渐增加。在能源有限的情况下,国家开始号召节能减排,要求加强建筑节能管理,推动建筑行业绿色节能发展。而建筑能耗主要来自于建筑中的各种用电设备,采用电气自动化技术则能实现建筑的电气节能控制,从而满足建筑节能管理要求。因此,还应加强电气自动化在建筑节能中的应用分析,继而有效进行建筑的节能管理。

1、电气自动化系统节能控制的意义

我国建筑行业每年能源消耗量都非常大,消费总量已经远远超出全国总能源消耗量的四分之一。特别是城市公共建筑中使用的采暖以及空调制冷系统,运行当中能源消耗量占整个公共建筑各方面能源消耗量的75%。其中能源消耗量最大的是照明系统,所占比例达到了20%。以上提到达到采暖系统、空调制冷系统以及照明系统的能源消耗量已经超过了国家规定的能源消耗指标。因此,建筑行业应该研究新型节能技术确保建筑行业在未来能够持续稳定发展。

2、电气自动化节能技术原理

从现阶段对节能建筑的分析研究来看,电气自动化系统在使用和控制方面主要是由三个部分组成,分别为控制器、执行器以及数据传输通道,其中包含有两级网和四级控制装置,其工作原理分别如下:(1)两级网。两级网分为初级网络和二级网络,节能建筑中的局域网主要构建的是初级网络,为了能够加强控制工业总线又构建了二级网络。这同时也是其能达到的最高值,远远落后于现代人需求;(2)四级控制装置。总控制器是四级控制装置的首层部分,在装置的运行过程中起着关键作用,在该装置中包含有多个信息系统。一个多功能控制器包含于该装置的第二层,同时第二层还包含首层的相关设备。第二层的有效运行可以加强主控计算机与现场设备之间的联系,顺利传递信息,进而构建出有效的信息传递通道。具有数据分析和传递功能的是该装置的第三层,其在工作过程中对大量数据进行筛选,确保现场设备能够在正确指令的控制下运行。该装置第三层的有效运行可以使智能控制接口的功能得到充分发挥,有效采集和处理信息,实时控制建筑能耗。该装置的第四层装设有传感器、执行器,其主要功能是在平时运行当中,实时监测和控制现场设备。

3、建筑电气自动化节能技术的实际应用

3.1热泵技术的应用

在建筑供暖和制冷方面,为实现建筑节能,可以采用热泵技术实现地面建筑温度调节,将地球浅层温度与地面建筑温度联系在一起。利用埋管式热泵系统,将水当成是冷热量载体,利用土壤中埋设的换热管道使水在热泵机组内循环流动,可以实现设备与土壤的热交换,为建筑提供冷热源,为热泵技术原理图。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际应用该技术,需要采用状态信号控制法实现热泵设备自动化控制,通过控制循环水需求量实现建筑节能控制。利用DDC,可以进行热泵机组各支路电磁阀信号采集,确定热泵使用率和循环水系统的输送流量。在循环水总管上安装流量传感器采集供水量信号,比较实际流量和系统总输送流量,可以通过参数设定实现水泵转速调节,使机组达到需求流量,实现热泵设备的高精度控制[2]。在实际进行技术应用时,可以采用PID闭环控制方式,利用控制器进行编程和参数设定后,根据目标区域反馈值实现循环调节。根据机组运行时间记录,在启动阶段进行运行时间少的机组安排,可以加强系统平衡控制阀调节,在保证系统稳定运行的同时,使机组使用寿命得到延长。

3.2变风量技术的应用

空调能耗之所以较大,除了与冷热源设备能耗有关,也与送排风设备能耗过多有关。在实际设计时,需要采用变风量控制技术,利用终端控制设备实现电动风门开启控制。在室内温度设定值发生变化时,利用变频调速设备,能够实现风机转速自动调节,通过改变送风量实现温湿度等环境参数调整,达到环境参数设定要求。为空调节能自动化控制原理。预先设定温度,与检测得到的温度进行比较,可以利用得到的结果进行送风温度调节,实现送风温度自动控制。通过在送风箱内完成变频器安装,然后利用压力传感器实现送风道压差检测,则能结合风压变化实现变频器输出控制。借助控制器和电动风门,可以实现电动风门开启程度的控制,使风机转速得到调节。实际为提高设备控制精度,利用风道中的传感器完成回风温度检测后,系统会将得到的信号传输至DDC控制器,通过比较和运算分析得到相应电压控制信号,调节加热器或制冷器电动调节阀的阀门开度。针对新风,同样需要实现温度检测,实现新风和回风的焓值比例计算,实现新风和回风风阀调节。利用压差开关,能够对风机启停状态进行检测,在风机前后压差达到设定值后调动自动控制程序。如果压差过低,系统会实现连锁控制,即在风阀与水阀连锁的情况下,使风机停止运行。

3.3照明节能技术应用

照明系统能耗同样较多,在照明节能控制方面需要实现大量照明设备的串联,加强照明参数输入和输出控制,利用集成控制装置实现照明自动化控制,减少系统能源消耗。具体来讲,就是可以根据室内桌面光照度作为输入参数,根据设定值实现照明设备的节能控制。按照国家规定,在实际进行照明设备节能控制时,还要结合照明区域实现照度控制,为结合照明标准设定的建筑各区照度和功率密度表。光照度设定值应为自然光与人工照明的合成结果,利用传感器能够实现自然光照度值的检测,然后结合设定值进行实际人工照度值的计算,得到控制器输出控制信号。采用自动化系统,能够对各照明灯具亮度进行调节,并且能够加强灯具的监控管理,因此能够节省约30%的灯具用电量。采用该技术,可以实现照明系统多线路电源开关集成管理,借助公共通信线路实现信息传输,因此能够使照明系统得到统一管理。

结束语

近年来,在科学和信息技术飞速发展的背景下,我国加快了城市建设的步伐,建筑业迎来广阔的发展空间。然而,随着工业的不断进步,节能观念受到广泛关注,建筑工程在施工和后期使用过程中,都需要耗费大量的能源,新时期加强建筑节能思考成为建筑行业的重点。新时期,如何加强电气自动化设计和应用,实现建筑最佳节能效果至关重要。本文首先对电气自动化节能技术原理进行了简要介绍,对电气自动化在建筑节能中功能体现及应用进行了详细探讨。

参考文献

[1]关于建筑节能中电气自动化应用的研究[J].李嘉鸣.江西建材.2016 (07)

[2]智能建筑中电气自动化应用技术探讨[J].戴圣椿.现代物业(中旬刊). 2018(12)

[3]论建筑电气自动化在现代建筑中的运用[J].王君.山西建筑.2019(01)

[4]基于电气自动化技术的智能建筑探讨[J].江维林.南方农机.2019(06)

论文作者:张屹,王宇

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/8

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