摘要:我国各种建筑火灾频发,已经成为危害生命安全和财产安全的重要威胁之一,因此在进行建筑物设计和建造时,一定要注重防火设计,而火灾中的烟雾以及有毒气体的危害是火灾危害的根本源头,所以做好防风排烟可以适当降低火灾危害,在进行建筑物防风排烟设计时,需要考虑防火安全、通风系统的稳定、以及火灾发生时的疏散等功能,这样的系统才是比较合理的系统,才可以在火灾发生时,尽量降低火灾的危害,同时维护人的生命安全和财产安全。根据建筑物的设计,可以从防风排烟和空调通风两方面进行具体分析。
关键词:节能控制技术;通风空调系统;应用
1建筑通风空调系统组成
建筑通风空调系统由通风系统和空调系统组成。通风系统分为局部排气和全通风,根据不同的通风功率可分为机械通风和自然通风两种。空调系统的种类很多,根据空气处理设备的集中程度可分为:集中式空调系统、半集中式空调系统和分布式空调系统。以上形式的通风空调在日常的安装施工中比较常见。暖通空调设备是一个大型而复杂的系统工程,大到高层的办公大楼、星级酒店,小到和民用建筑有重要的关系,施工技术涉及到关键管道工程和设计图纸技术,我们作为一个专业暖通空调技术人员,要严格把握施工的各个环节,确保建筑暖通空调系统的正常使用。
2节能方式
建筑通风空调系统的节能主要从以下几方面考虑。1)热能回收,循环利用。空调系统耗能的特点之一是大量余热的浪费,如果可以对散失的冷热循环利用,使能源利用效率最大化,从而发挥节能降耗效果。例如暖通空调系统的排风环节通过设置余热回收器来回收热量,从而实现重复利用。2)改善保温,减少流失。空调系统主要功能为建筑物提供内外温差,有效降低建筑物温度传导,减少通风空调系统能耗。建筑物结构在实现空调系统节能目标方面有着不可估量的影响。优异的结构构造,可以降低传热系数,提高建筑结构的保温隔热功能,从而保证通风空调系统覆盖区域衡温,减少空调电量消耗。3)再生能源,推广利用。空调系统运行过程实际是不同能量间转换过程,传统化石能源不可再生,极大消耗地球资源,转换过程中还会产生污染物,给环境造成不可逆转的破坏。提倡利用洁净能源、可再生能源,是空调节能降耗的重要途径,如地源热泵空调系统、太阳能热利用,都是很好的节能措施。4)优化策略,细化控制。通风空调系统能够为人们带来舒适的环境,不过人类体感舒适既受到空气温度因素的影响,又受空气湿度以及风速等方面因素的影响。传统通风空调系统往往只强调控制区域温度,未曾设计空气环境当中的湿度以及风速。在缺乏相对控制的条件下,只能片面增加通风空调系统功率,必然导致能耗上升。通风空调系统在运行过程中需要兼顾空间温度以及湿度,优先选用通风控制方案,自动将各项指标保持在合理的范围内,在保证人体舒适感的基础上,实现节能降耗的目的。
3节能控制原理
通过上述分析可见,优化通风空调控制系统的控制策略、提升系统的自动化程度、整体协调各设备运行,是空调系统节能的主要手段。下文以轨道交通车站的通风空调系统为例,分析节能控制原理。在轨道交通车站区域中,随着人流、列车进出站的变化,车站热负荷变化处于相对比较快的变化中,负荷具有随机特性。因此通风空调系统不能仅采用模型辨识的方法,针对轨道交通车站负荷多输入、多输出的非线性时变特点,建立一套根据轨道交通车站环境自适应地、跟随目标温度可以自动调节的控制系统,才能有效保证在满足舒适及适宜的工况下,通风空调系统节能运行。利用前馈控制算法和系统自动寻优算法,根据室外天气情况,自动调节组合风阀开度,最大程度利用新风中的冷量,规避新风中的热量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆选择最佳供冷模式,在满足冷负荷的前提下,根据外界环境匹配最合适的通风空调系统运行模式,降低通风空调系统的整体能耗。即当新风有利时,尽可能引入新风,降低冷源设备负荷率甚至关停冷源设备;当新风不利时,尽可能降低新风量,减少新风带入的热量,室内环境改善以冷源+空调系统为主进行调节。
4冷源节能控制系统
基于上述控制原理和思路的冷源节能控制系统(又称“冷源群控系统”),通过丰富的传感器数据、强大的数据分析处理能力,控制系统内设备按最佳匹配状态运行,是物联网技术和大数据分析技术在节能控制系统中的典型应用,在轨道交通工程中已有越来越多的运用实例冷源群控系统一般由布置在冷站的冷源集中控制柜、根据冷站规模配置的下位辅机智能控制柜、实现水系统变流量控制所需的全部传感器以及控制线缆等组成。水系统设备均为三级负荷,由变电所0.4kV开关柜室每段三级负荷总母线下各引一回路至环控电控室,水泵、冷却塔由单回路至就地负荷开关箱后直接配电,阀门由电控柜直接配电,冷水机组由变电所直接配电。冷源群控柜是实现冷源群控功能的核心主体,基于实时负荷需求自动控制,包括对冷水机组、冷水泵、冷却泵、冷却塔、电动阀门等设备的启停控制和运行监视,以及对设备之间的联动、连锁保护,实现对冷源系统的“一键启停”、无人值守功能。群控柜直接采集冷水供水温度、回水温度、流量、供回水压差以及冷却水供水温度、回水温度、流量等实时参数,按程序预设控制冷源系统设备的启动、停止,使系统安全可靠运行并保持运行费用最低。自动控制主要包括以下几种模式。1)时序控制。一种基于预设时间表对设备进行启停控制和优化运行的模式。在此模式下,节能控制装置自动按照由用户设置的设备运行时间表对设备进行启停操作和优化运行控制。2)主机联动。一种水系统设备与冷水机组进行组合联动和优化运行的控制模式。在此模式下,与冷水机组联动(包括冷冻水泵、热水泵、冷却水泵、冷却塔风机和水阀等),将自动按照设定的顺序启停并自动优化运行。3)主机群控。一种既满足当前空调负荷需求又使冷水机组维持高效运行的控制方式。在有多台冷水机组并联运行的情况下,实现主机运行台数的优化控制,使主机尽可能在高效状态下运行。智能控制器安装于冷源群控柜及下位辅机智能控制柜中,实现群控系统与被控对象间模拟量或数字量的数据交换。在通信中断时,能独立控制被控对象的电路功能组合。群控系统的控制软件根据通风空调系统设备的配置,以组态方式灵活添加或修改受控设备对象,并设置其属性,确保控制系统的通用性和可扩展性,无需进行二次编程。
5结论
通风空调系统的节能是建筑节能的主要部分,即要提供冷暖适宜、健康安全的工作生活环境,也需考虑能源安全、资源消耗和环境污染等因素。通过物联网、大数据、云计算等先进技术,以环境健康舒适为前提条件,从全域角度调节系统内设备运行,达到系统综合能效最低的控制目标。充分发挥通风空调系统的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性等作用,为国民经济的发展和人民生活水平的提高带来正面效应。
参考文献:
[1]胡自林.深圳地铁9号线通风空调系统节能设计与创新[J].铁路技术创新,2017(03):25-29.
[2]赵杰.地铁BAS对通风空调系统控制工艺的研究[J].科技创新导报,2017,14(07):48+50.
[3]张丽丽,李百利,刘鹏飞,胡北.核电站核岛通风空调系统现场施工安装问题浅析[J].暖通空调,2017,47(02):21-25.
[4]张辉.轨道交通车站通风空调系统施工研究[J].工程建设与设计,2017(03):79-83.
论文作者:王开刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/10
标签:空调系统论文; 节能论文; 设备论文; 负荷论文; 系统论文; 火灾论文; 温度论文; 《基层建设》2018年第14期论文;