
隨著智能建筑的快速發(fā)展,樓宇自動化系統(tǒng)也逐漸對建筑內(nèi)的設備進行越來越科學、經(jīng)濟、合理的控制和管理。自動化控制技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展促成空調(diào)自動控制技術(shù)日益成熟。在世界能源日益緊張的今天,空調(diào)系統(tǒng)作為整個建筑物的能耗最大的部分,如何節(jié)能成為一個重要而且很有意義的問題??照{(diào)自動化系統(tǒng)作為樓宇自動化系統(tǒng)的一個最重要的部分,提高樓宇設備利用率、優(yōu)化設備的運行狀態(tài)和時間、延長設備壽命、降低設備的能耗。
樓宇智能化的空調(diào)系統(tǒng)
空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑的重要組成部分,是樓宇自動化系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象,也是建筑智能化系統(tǒng)主要的管理內(nèi)容之一。現(xiàn)代建筑中的空調(diào)及其自動控制系統(tǒng)的重要性體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,智能建筑的主要功能之一就是為人們提供一個舒適的生活和工作環(huán)境,而這一功能主要是通過空調(diào)及其控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的;其次,空調(diào)系統(tǒng)是整個建筑最主要的耗能系統(tǒng)之一,有資料表明,空調(diào)系統(tǒng)的耗能已占到建筑總能耗的50%左右。
空調(diào)系統(tǒng)組成
空氣調(diào)節(jié)簡稱空調(diào),它的目的是創(chuàng)建一個合適的(室內(nèi))大氣環(huán)境,使人在該環(huán)境中感到舒適;或者是保證(室內(nèi))大氣環(huán)境滿足生產(chǎn)工藝過程或科學研究、實驗過程的需要。為實現(xiàn)這一目的,空氣調(diào)節(jié)所依靠的技術(shù)手段主要是通風換氣,具體地說,就是加工和處理一定質(zhì)量的空氣送入室內(nèi),使室內(nèi)大氣環(huán)境滿足要求。對空氣的處理過程包括加溫(降溫)、加濕(除濕)、凈化等,即常說的熱濕處理??諝庹{(diào)節(jié)主要包括溫度調(diào)節(jié)和濕度調(diào)節(jié)。
空調(diào)系統(tǒng)的特點
多干擾性、調(diào)節(jié)對象的特性、溫度和濕度相關(guān)性多工況性、整體控制性。
中央空調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成
樓宇自動化系統(tǒng)對空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控主要是針對集中式中央空調(diào)系統(tǒng)。一般的局部空調(diào)如窗式空調(diào)機、柜式空調(diào)機、專用恒溫濕機等都自帶冷、熱源和控制系統(tǒng),不是樓宇自動化系統(tǒng)的主要監(jiān)控內(nèi)容。當然,有時候也需要將建筑中的局部空調(diào)機納入樓宇自動化系統(tǒng),這時只是對他們的啟/停狀態(tài)進行監(jiān)視或控制,這些空調(diào)機本身的運行控制由其自身配備的控制系統(tǒng)完成,一般不納入樓宇自動化系統(tǒng)。因此,樓宇自動化系統(tǒng)涉及的空調(diào)系統(tǒng)專指中央空調(diào)系統(tǒng)。中央空調(diào)系統(tǒng)可簡單分為冷源、熱源和前段設備兩個主要組成部分。中央空調(diào)的冷源系統(tǒng)包括冷水機組、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)。中央空調(diào)的熱源系統(tǒng)包括鍋爐機組、熱交換器等。
中央空調(diào)的工作原理
冷(熱)水機組的基本工作過程:室外的制冷機組對冷(熱)媒水進行制冷降溫(或加熱升溫),然后由水泵將降溫后的冷媒(熱)水輸送到安裝在室內(nèi)的風機盤管機組中,由風機盤管機組采取就地回風的方式與室內(nèi)空氣進行熱交換實現(xiàn)對室內(nèi)空氣處理的目的。
風管(道)式機組的基本工作過程:供冷時,室外的制冷機組吸收來自室內(nèi)機組的制冷劑蒸氣,經(jīng)壓縮、冷凝后向各室內(nèi)機組輸送液體制冷劑;供熱時,室外的制冷機組吸收來自冷凝器的制冷劑蒸氣,經(jīng)壓縮后向各室內(nèi)機組輸送汽體制冷劑。
控制對象的特點
空調(diào)的耗電量W可簡化認為與室內(nèi)外的溫度差成正比,即:W=kΔθ=k〔θ0(t)-θ(t)〕式中θ0(t)為室外溫度,θ(t)為室內(nèi)溫度。在夏季,假設室外平均氣溫為30℃,將室內(nèi)平均溫度維持在20℃和25℃相比,耗電量相差可達50%左右。因此,應通過對空調(diào)系統(tǒng)的控制,將夏季室溫保持在舒適溫度的上限附近,而冬季則應將室溫保持在舒適溫度的下限附近,從而達到良好控制效果和節(jié)能效果。