设备电气自动化节能控制探究

发表时间:2020/9/2   来源:《当代电力文化》2020年第9期   作者:杨志江
[导读] 建筑设备基于自动化控制达成智能化管理,替代了人工管理的方式
        摘要:建筑设备基于自动化控制达成智能化管理,替代了人工管理的方式,不仅能够节省更多人力劳动,同时能够避免意外事故的产生。不仅能够减少环境污染,更能够确保设备安全、稳定的运转。可是建筑设备的自动化在国内依然处在发展时期,这难以满足国际接轨的发展目标,所以探究其系统性是非常关键的。
关键词:建筑设备;电气自动化;节能控制
引言
        近些年来,国家大力倡导利用先进技术提升建筑的智能价值,也即从控制管理以及通信等不同维度对建筑进行优化,最终实现建筑设备电气自动化和办公自动化。在建筑行业的发展进程中,由于电气设备运行而导致的照明不合理和血压低等问题,严重扰乱了人们的生活秩序,但是如果能够及时引进建筑设备电气化自动系统,则能从根源上规避这些问题,提高能源的使用效率和系统的管理效率,因而近些年来建筑设备电气自动化得到了飞速发展。
1建筑设备电气自动化系统功能介绍
        根据现今工程实践来看,建筑设备电气自动化系统的功能主要包括以下几个方面:其一,对建筑内部各类机电设备的启动和停止进行自动监控,并将具体的运行状态信息显示在中央监控计算机上;其二,对各类设备的运行参数、变化趋势以及历史数据进行自动检测和显示,内容包括电压、电流、功率因素等,一旦某项参数超出预先设定值,系统会立即发出报警;其三,对各类意外和突发事件进行检测并处理,主要针对的是各类设备运行中出现的故障;其四,根据外部环境条件对建筑设备的运行状态进行调整,使其始终保持最佳状态。其五,对建筑内部的所有机电设备进行统一管理和协调控制,以应对各类灾害事故。其六,对能源和设备进行管理,如对水、电、燃气等资源的使用进行计量和收费。
2电气自动化开展节能控制的作用
        当前国家建筑行业的能源消耗数量非常高,在现代城市化的实际发展中,空调制冷与采暖方面的能源消耗也非常大,另外还包含照明系统的能源消耗。电力能源与热力能源的实际消耗超出了规定的范围,而能源应用成效非常低,这已经成为城市节能降耗发展中亟待解决的问题了。在城市建筑物中广泛应用建筑设备的电气自动化系统,能够对采暖、制冷、照明以及通风等诸多电气设备实施自动化管控。电气设备的自动化系统一般包含控制设备、传感器、执行设备和监控软件等,这些设备基于通讯互联网实现串联,形成一个有机系统,实现对设备运行的有效管理,并且对环境进行合理优化。国家出台节能设计标准相关内容后,对建筑物室内的环境参数进行规定,年度电气设备的能源消耗也被有效降低。设计工作者方面的积极探索,对建筑设备当中的节能控制举措进行分析,能够减少能源资源的消耗,对节能环保工作目标的达成来讲非常关键。
3当前建筑设备电气自动化系统的应用现状
        世界上最早的建筑设备电气自动化系统源于美国,随着智能建筑在美国出现,其强大的竞争力和节约能耗的明显优势被世界各国所追捧。日本和欧洲等发达国家开始注重智能建筑的研究、开发和建设,各建筑企业也更考虑居民的居住舒适度和精神需求。更多的建筑企业和相关配套企业也更注重相关建筑设备电气自动化的研究和发展。我国的经济底子相对较薄弱,在很长的一段历史时期内我国的科学技术水平也较低,但是随着改革开放的深入,我国的经济发展也进入了飞速发展的快车道。二十世纪九十年代开始,我国出现了几个经济特别发达,发展特别迅速,人才相对聚集的几个城市诸如北京、上海、广州和深圳等。一批智能建筑开始在这些城市出现,但是由于我国的城市发展不均衡,这些智能建筑仅仅是局限于几个特大城市,并且相关配套设施都是欧美国家和日本等国家的产品,我国本国的产品十分有限,并且竞争力相对较低。


4建筑设备电气自动化节能控制设计的具体措施
        4.1水源热泵相关系统
        水源热泵就是基于季节不同的地球浅层水源,其温度低于地面以上的建筑物温度,而在冬季的时候,其温度高于地面以上的建筑物温度。由于热传递相关原理,能够让建筑物温度得以持续、稳定的保持,也能够对空气进行有针对性的调节。水源热泵在整个用户系统当中处在末端,其不但能够为用户提供供热操作,同时更能够把能源进行有针对性的提取,基于足够的动力,对用户能源方面的需要进行有效满足。在给用户进行供冷的时候基于阀门设置实现目标。地源热泵实际上就是一种热泵系统。水实际上承载着冷热量,其在管线当中进行循环往复的流动,让热量实现有效传递和交换,水文的上升与降低过程中就能让建筑物实现供冷、热的作用。这项技术的优点有很多,不仅能够实现高效节能、一体多用,其实际运行也是非常稳定的。
        4.2排水系统和注水系统
        一般情况下,楼宇建筑中的排水监控系统主要负责水泵直接送水或高位水箱给水作业,室内水源供给和室内水源排出分别具有不同的流程,前者主要是由室外管网提供,后者则主要采用重力直流的方法。但是,伴随着排水监控系统的运行气压罐的水量会随之减少,这时系统会自动对水池中的水量和工作状态进行检测,并结合实际情况实现自动注水。排水系统控制潜污泵的运行,一旦超出某个固定水位,系统会自动报警,停止对水坑注水。
        4.3变风量控制技术
        空调系统是建筑内部耗电量最大的体系,现如今建筑中常用的空气调节系统多是根据被控参数的变动对送风空气的温湿度进行调整。在冬季提高送风空气温度,在夏季降低送风温度。而变风量空调系统则与之不同,它是通过调节送风量的大小实现对被控参数的调整,采用的是变频调速技术控制送风机的转速,从而实现对送风量的有效控制。变风量空调系统控制方法主要有总风量控制和静压控制两种。前者是遵循的是系统各末端风量总和与系统当前总风量相匹配的原理,以风机代替末端风阀,基于末端的实时风量需求,对风机运行进行控制。后者则是根据系统末端风阀的开度控制调整送风机的转速。
        4.4照明控制系统
        建筑物的照明系统是建筑能耗较大的一个系统,其涉及到大量的住户照明、物业办公和公共照明系统。对于照明系统的设置和规划,我们的设计者要充分考虑不同的照明环境和照明时间,根据不同的照明属性进行不同的设计和规划。一些公共区域的照明可以通过照明控制系统根据不同时节来调节照明系统的开启与关闭时间。再者,可以利用声控系统来有效的满足节能和对照明功能的需求,这也是当前应用广泛的一种照明系统设计模块。随着计算机技术的不断完善,很多智能建筑将建筑照明系统设置为不同的模块,每个模块都有着自己不同的设置程序,设计者可以根据不同的具体变化情况进行不同的设置,例如实现时间控制、自动调光控制、自动开关控制以及手动遥控器控制等功能。
结束语
        综上所述,科技永远都是首要生产力,科技创新与经济发展让建筑物的结构更为多样,节能降耗形式的管控方式也变成现代化、可持续发展中的必要工作。建筑设备为了能够实现合理的自动化监控,同时基于检测结果实现对机电设备的自动化控制,对突然出现的情况及时进行有效处理。其满足国家实现可持续、健康发展的相关要求,这在整个建筑行业的健康发展中具有举足轻重的作用,其是国家经济发展的有力支撑。
参考文献
[1]苗聪.简析建筑设备电气自动化节能控制[J].时代农机,2019,46(11):35-36.
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