建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计探讨论文_张岩山

【摘要】:为了促进现代工业化建设发展,促进电气节能建设。建筑市场加强了建筑设备电气自动化系统改革。本文针对电气自动化系统的节能控制研究和工程设计进行分析,现将研究分析阐述如下。

【关键词】:建筑设备电气;自动化系统;节能控制研究;工程设计探讨

二十世纪八十年代起,我国提出了城市化建设理念,建筑设备电气系统为城市的功能型建设奠定了基础,全面提升了建筑设备的工作效益。与此同时,建筑工程也消耗大量物质和能源,对环境造成了负面影响。如何如何提升绿色环保建设质量也成为了建筑行业关注重点。

1.分析建筑设备电气自动化系统的必要性

根据《中国建筑能耗研究报告(2018)》可知,2016年建筑能源消费总量达8.99亿t标准煤,占全国能源消费总量的20.6%。在普通建筑能耗中,空调制冷和采暖系统能耗约占一半以上,另外照明系统能耗占10%~20%,导致建筑能源消耗指标超出规定,降低了建筑能源使用效率。在公共建筑中,采暖及制冷能耗约占75%,照明能耗约占20%。现阶段,城市建筑普遍采用电气自动化系统对空调、采暖、照明等电气设备进行监控管理,确保设备正常运行。而在建筑节能方面,还要实现电气自动化合理应用,才能使建筑节能控制水平得到进一步提高,使建筑能源损耗得到减少。按照国家颁布的《公共建筑节能设计标准》可知,在相同建筑室内环境参数调节下,应使空调、采暖等电气设备能源消耗减少一半以上。因此,还应加强传感器技术、电力电子技术等技术构成的电子自动化技术的应用研究,在保证建筑环境宜居性的同时,实现建筑节能控制管理,使建筑能耗得到有效控制。

电气自动化技术诞生于西方上个世纪八十年代,经过智能化技术开发或,提出了建筑电气自动化系统。经过改革后的智能建筑,推动了建筑市场稳定运行,也带动了建筑行业内部市场竞争力,建筑设备电气自动化系统也成为了当代建筑产业的必要附属结构。早期建筑设备电气自动化提倡的是工业效率,随着建筑产业对环境可持续发展的影响,建筑电气自动化系统开始走向了节能化的工程设计历程。我国将建筑设备电气自动化理念和智能建筑融合在一起,以技术创新为支撑,不断引进西方成熟的工业技术,基于国内建筑环境、建筑居住需求做出了创新实践,形成了具有中国特色的建筑的设备电气自动化系统。

2.分析建筑设备电气自动化系统的优势

2.1提倡绿色生态

建筑设备自动化强调科学生产,减少了人为疏忽对工业建设的影响。此外,自动化系统弥补了传统生产体系存在的管理漏洞,可以及时化、分析数据,提升资源运行效率,控制资源浪费。

2.2提升系统的可操作性

电力自动化系统对环境敏感,可以避免人为影响,提升建筑产品的稳定性。例如自动化系统可以加强环境监督,让整个系统都在可视化环境中执行任务,保证系统稳定运行。

2.3提升设备灵敏性

建筑设备日常运行中常会发生设备性能失常导致的失误问题。分析其原因,大多是设备运行时间短且运行不稳定。建筑设备电气自动化系统可以避免该问题,其内部系统可以及时观察设备的运行参数,并将其及时传输给控制中心,进一步调整整个系统的设备运行。若运行时间发生了临时事件,电力自动化设备也能够及时检测设备的超负荷状态,选用最优的处理方式,减少经济损失。

2.4推进绿色节能理念

通过建筑自动化控制系统可以加强楼宇建筑自动化系统的控制和检测,例如采用空气调节、电气分配和声控灯照明技术,节约电力资源,实现自动化设备有效驱动和科学调控。

3.分析建筑设备电气自动化系统设计方法

3.1变风量控制技术

变风量控制技术易受到外界环境影响,例如水分环境和空气环境可通过改变湿度和风向两途径改变风量。若采用单一控制方法控制变风量,不会直接改变温度和室内舒适度。可以根据室内环境来改变风量大小,以此来实现高效低耗目标。

3.2照明控制系统节能研究

照明系统是建筑结构中的关键系统,耗电量大是其最直接的缺点,在整个照明设计中,工作人员应按照具体的应用分析,针对不同的地区环境确定照明时间,并根据居民的用电量不断减少用点损耗量。

3.3热泵技术

人泵技术如水源热泵、地源热泵都是自动化系统捷能控制的重要技术。热泵技术是在不同季节下,利用建筑表面和地球的水域表面温度差,让其实现空调系统驱动。该技术有效实现了节能控制。例如利用夏季建筑表面温度高于水域温度,利用热泵技术就可以降低建筑表面高温,科学散热;冬季时候情况反之(如图1所示)。此外,热泵技术也属智能化控制技术,通过根据数字控制器收集温度数据,进而调整建筑内的水量和温度,最后将建筑水量控制在合理的范围内。

(图1 热泵技术)

3.4排、注水系统

排水监控系统会实时监控水泵送水或高位水箱给水。一般而言,建筑室内水源是从室外管网输送,室内排水是借助重力直流的方式,若排水的水箱液面高于溢流水位系统就会自动报警。气压罐的水量都随着系统的运行而减少,若检测到水池水量不足就会自动将水注满,集水坑水位高于固定水位时候,系统就会自动报警,停止水坑注水。

4.电气自动化系统的工程设计要点

电气自动化系统的工程设计要点如下:①了解建筑建设特点。②了解自动化设计的产品和设备。③确定自动化系统的设计。对涉及排水工程的建筑电气自动化及节能化设计,要科学选用水泵、冷循环系统。热交换子系统内有空调热水循环泵、循环器等,主要用于实现一次、二次回水温、压力和流量监测,调节子系统中也包含了空气净化、加热、制冷或者是加压设备,该系统中也包含了管理回风温度和温度控制体系,设计时候要注意加热、制冷、加湿、加压精度调控;通风系统设计重点在于排烟机的启动处理,要保证后期运行维护方便;排水系统设计要注意生活水泵、排水污泵、储水池运作灵敏,若水池中的水超过水面,就会停止注水,若水量不足系统会自动报警。

5.结语

综上所述,建筑设备自动化系统基于节能控制需求,可促进我国建筑产业发展。加强电气自动化系统控制和调节,可以在保证我国建筑行业经济不断增长的同时,推动节能技术、科学建筑、智能化电气设备的推行,对促进我国节能减排建设有重要的价值意义。

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论文作者:张岩山

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第2期

论文发表时间:2020/4/22

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