自动化在节能控制中的应用--以楼宇节能控制为例

随着经济发展与科技进步，居民对生活与办公环境的健康性、舒适性以及智能性提出新的要求，而中央空调系统的应用恰好能满足居民诉求。然而由于中央空调系统是基于大工况下而设计的，其能源转换与利用率偏低，造成能源损耗接近于建筑总能耗的65%，直接影响着国民经济的稳定与可持续发展。因而为能*此问题，楼宇自动化控制系统便应运而生。本文在分析楼宇自动化控制系统的基础上，对节能控制策略进行深入研究，以期实现降耗节能目的。
1 楼宇自动化控制系统分析
楼宇自动化控制系统是以现代控制理论作为支撑的集散型计算机控制系统，其也称之为分布式控制系统，主要特点便是集中管理、分散控制，也就是借助分布于现场中被控设备处微型计算机控制装置实现被控设备的有效检测与控制工作，*了因计算机集中控制而造成的高危险性，以及常规仪表控制作用的单一性。同时，中央控制室内中央管理计算机多项功能，比如CRT 显示技术、软件管理以及数字通信功能等，可有效实现集中操作、报警、打印以及显示等不同工作，*解决常规表控制的分散与人际不畅问题，真正的实现了统一化管理，确保设备工作在佳状态下。楼宇建筑自动化控制系统主要分为暖通空调、照明、消防、给排水以及供配电等诸多系统。依照中国行业标准进行划分，楼宇自动化系统还能分成设备运行管理系统、消防监控子系统和安全防范自系统。通常楼宇自动化系统设计时会综合考量监控子系统与安全防范子系统，两者独立设置时怎样实现统一管理，需要楼宇自动化系统的监控中心构建通信系统，这样才能及时的发现灾情，并根据约定完成操作权的有效转移，实现一体化控制。
生态建设概念的提出，智能建筑的高能源消耗问题受到各界的重点关注，特别是楼宇中央空调的高能耗，低效率，是楼宇自动化节能控制研究的重点。
2 楼宇自动化系统节能控制方法
2.1 优启停控制
楼宇暖通控制系统的开启，应在短时间内满足舒适度需求。优启停控制便是区域内即将达到佳舒适度前立即关闭空调系统，以降低暖通空调运行时间与能耗。
2.2 新风补偿控制
一般情况下，楼宇室内的温度与湿度是保持不变的，比如夏季室内温度控制在26 摄氏度，湿度为50%RH。如果室内与室外温差相对比较大，那么长时间深处低温环境，或者是高温环境，面对温差的变化身体必然会产生不适，甚至诱发疾病。同时暖通空调温度的不断变化，也会增加空调系统的能源消耗。而借助室内温度浮动控制与新风补偿控制，可以结合季节的变化，科学的调节室内温度与湿度，为民众创造舒适、健康、安全的空气环境，有效降低暖通空调系统的能源消耗。此外，楼宇室内引入室外的新鲜空气，而且含量仅仅达到送风量20%，科学、有效地把室内二氧化碳含量控制合理数值之内，通过调节新风量，大限度上减小暖通空调的工作能耗，以实现节能目的。
2.3 提前预冷关闭新风
一般为能让楼宇室内的温度与湿度达到佳舒适度，要提前启动暖通空调系统。而开启暖通空调系统时应该提前启动，并且关闭新风阀门，以降低新风的负荷，进而有效减小能源消耗。
2.4 水泵变频控制
楼宇暖通空调系统设计时，水泵主要结合暖通空调系统中大工况进行选型，且水泵的额定功率一般要高于设计中的大功率，从而水泵的选型之时就存在能源过渡消耗问题。同时，因为受到室内环境与室外环境等相关要素的影响，暖通空调系统的工作负荷是实时变化的，而且绝大多数时间下暖通空调系统的工作状态都是超负荷的。因此，为实现循环水量和负荷变化之间的相适应，需要摒弃以往的阀门节流，以防止阀门过渡的损耗能量。此外要综合分析楼宇建筑负荷情况、管网情况以及室外气候参数变化等，要合理选择变频水泵，以有效调节水泵的工作转速，让水泵实际流量和实际负荷能够相适应，从而达到节能降耗的目的。
2.5 焓差控制
借助室内外传感器实现空气中焓的有效检测，然后根据焓数值与空气质量合理管控排风量、送风量。比如夏季黎明，通常室内外空气温度相差较大，且室内空气温度高于室外，但室外的空气质量相对比较高，因此楼宇自动化系统要合理的引入室外新鲜空气，巧借室外大气与自然能力实现室内外空气的转换。当室外空气焓数值比室内空气焓数值低时，需要引入大量的新风，启动新风量控制按钮，从而为室内输送大数量的新风。
3 总结
基于绿色、生态、环保时代背景下，能源消耗成为世界关注的焦点，而持续发展与低碳环保理念也是国民经济发展的根基。而楼宇自动化节能控制的大力建设，是一项惠民工程，需要国家、政府、社会、民众共同努力，开发智能系统，以实现智能建筑的稳定与持续发展。