楼宇设备节能优化控制研究论文_麦晓东

楼宇设备节能优化控制研究论文_麦晓东

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引言

自改革开放起,我国逐步放开了对原有流动人口的控制,导致城市化进程随着社会发展不断加快。在这样的背景下,我国城市化水平飞速提升,人们对城市建筑的要求也随之改变,楼宇设备正变得越来越智能、舒适、便捷。但是楼宇设备的运行导致了建筑能耗不断增加,加重了社会能耗。如何在不影响楼宇设备运行性能,保证设备良好运行发展的同时,对设备进行节能优化,提高设备的管理控制水平从而建设绿色环保的现代化智能楼宇,是现阶段建筑行业急需解决的重要问题之一。

一、楼宇设备节能优化控制总体分析

为了满足使用者智能、舒适、便捷的需求,现代化智能楼宇中存在着许多高能耗科技设备。楼宇设备种类众多,控制协调较为复杂,其中包括日常生活中经常使用到的电梯、空调、监控等,也有给排水系统、消防设备等隐藏在楼宇建筑中或是不常使用的设备。经数据分析,在楼宇设备的总能耗中,电梯、监控等其它设备只占比30%左右,而空调设备系统、照明系统和给排水系统的能耗占比非常高,达到了建筑整体运行能耗的70%。同时,空调设备系统又是这三个能耗占比较高系统中最高的部分,占据了三个系统能耗总和的70%以上。因此,楼宇设备的节能控制要做到及时获取各设备的实际使用情况及能耗数据,根据实际使用率控制设备使用度和使用时间,用技术控制提高设备的利用率,有效降低设备能耗;这就要求管理人员采取科学的监测和传感设备,及时获取数据并使用集成控制系统对各设备进行精准控制。

(一)空调设备系统能耗分析

空调系统的节能优化是非常有必要的,因为空调系统产生的能耗是整个楼宇设备能耗中最多的,甚至可以说如果能控制好空调系统的能耗,楼宇设备总能耗一定会大幅下降。要对空调系统进行节能优化控制,首先要了解空调系统的使用情况,对不同时段、不同季节和气候状况下的能耗数据进行分析,做好不同情况下相应的控制对策。在夏日开启空调系统时,能量会先由冷源系统产生,然后通过水系统传递至风源系统,最后由风源系统利用风将能量传递至温度需要调节的空间;冬日开启空调系统时暖风能量也是同样的传递过程。在这样一个过程里,能量会在经过各系统的传递时损失一部分,如输入水能量损失、管道损失等。

(二)给排水设备系统能耗分析

给排水系统中,主要有两方面能源损耗,即电能和水能。电能方面,消耗的电能的主要设备是给排水系统中的水泵运行和消防系统的自动喷淋系统;水能方面,消耗水能的主要主体是楼宇使用者的日常生活用水和楼宇维护等的消防用水。经过研究,可用楼宇的设计单位数乘以单位用水量标准来计算楼宇建筑的最高每日生活用水量,根据排水设计手册得到楼宇内消防用水量,两个用水量之和即为楼宇的正常用水量;而水管网渗漏、水终端设备损耗等属于智能楼宇设备的建筑用水损耗,可在此方面设计节能优化。水泵耗电量与用水量、喷淋系统耗电量与系统设计功率都是正相关,可据此对电力能耗进行优化分析。

(三)照明设备系统能耗分析

楼宇照明设备中,能耗的高低主要取决于楼宇中选择照明时的照度值,照度值高的照明系统中,设备数量、功率等一般都会高于照度值低的照明系统,照明设备的安装位置也会有所不同。

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二、楼宇设备节能优化控制目标

楼宇设备节能优化控制是要在楼宇设备正常使用的基础上,采用一些节能优化措施对设备进行控制,降低设备系统的能耗,从而实现节能减排,使建筑不仅拥有智能性和舒适性,也提升了建筑性和环保性,响应绿色环保的可持续发展政策。

每个系统因其功能和能耗部分不同,控制目标也不同。空调设备系统的节能控制目标是通过对空调系统的节能优化,在不同气候环境下实现对空调设备的智能化控制,使空调运行时能够维持室内所需温度的同时降低电力能耗。给排水系统的节能控制目标是节约电力能耗和水力能耗。照明系统的节能控制目标是根据空间需求选择合适的照度值,采用节能优化控制系统,合理安排用电需求。

三、楼宇设备系统节能优化控制措施研究

(一)空调设备系统节能优化控制分析

楼宇空调设备系统能耗占比较大,因此要将空调系统拆分开来,对其进行详细分析。空调设备系统可以根据能耗集中部分划分为四个模块,即冷源设备、水系统、空气处理设备和新风机组。

空调设备系统的节能优化设计上,需要选择可以控制自身机器进行自动变频的水泵来作为冷源设备,对水系统的路径和出风路径进行优化设计,保证路径的畅通,加强保温工作,保证管路上的能量能够以最低量流失,减少能量在转移途中的损耗;同时,空调主机也要选择能效比较高的热回收机组,在设计上提高整体空调设备系统的细节质量。在空调设备系统使用时的节能控制上,可以单独对不同独立空间进行温度控制,让使用者可以根据所在空间的需求选择空调的开闭,直接在使用上降低能耗;还可以通过增加智能化控制系统的方式,避免使用者将空调设备开启过高或是过低温度,一旦使用者开启的温度超过了设定范围,智能化控制系统有权将空调强制关闭。

从这几个方面进行楼宇空调设备系统的节能优化控制,可以有效的提高空调设备的利用率,降低能耗水平,减少运行成本。

(二)给排水设备系统节能优化控制分析

给排水系统与空调设备系统较为不同,给排水系统的节能优化主要体现在设备上,如设备型号的选择、设备数量、如何维护运行设备和对设备进行智能化控制等。给排水系统的节能优化控制有以下几个方面:第一,应在水泵的选择上进行优化,选择可以自动变频调速的水泵,这种水泵可以实现供水量的改变,通过需求控制供水,直接降低水泵耗能;第二,用水终端也要谨慎选择,在不影响使用感的前提下尽量选择节水型设备,如节水型水龙头,节水型马桶等;第三,要对可以回收利用的废水进行回收利用,设计使用回用装置,将其用于绿化灌溉、清洁等;最后,可在一些容易出现问题的管道部位设置传感设备,及时监测供排水管道的使用情况,一旦发生意外,可以用最快速度进行发现问题所在并进行处理,避免水力资源的浪费。

(三)照明设备系统节能优化控制分析

区域不同,对照明的需求也不同。因此,照明系统可以根据不同的区域和时间段,通过智能化照明设备的控制,实现对应需求的照明强度调整。在空间较大的公共区域,可以采取定式控制的泛光照明。

结语

节能减排的观念已经深入了人们的生活,楼宇设备节能优化控制刻不容缓。通过对楼宇设备能耗占比较大系统的分析,本文有针对性的指出了各系统能耗较大的部分,给出了相应的节能优化和智能控制的管理意见,对楼宇设备节能优化控制水平的提高和降低楼宇设备整体能耗具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]牛凯.浅谈建筑设备电气节能的优化控制设计[J].门窗,2017(10):18.

[2]迟长春.智能建筑设备节能优化运行控制系统分析[J].现代建筑电气,2010,1(09):18-21.

[3]侯音.智能建筑设备节能优化运行控制技术探讨[J].居业,2015(04):53-54.

论文作者:麦晓东

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第12期

论文发表时间:2019/9/19

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