隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，中國智能建筑的節(jié)能工作已成為經(jīng)濟(jì)國際化的重要關(guān)注點(diǎn)?？茖W(xué)技術(shù)的日新月異、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的迅猛發(fā)展,以及人們追求信息社會(huì)和安全舒適的生活方式。智能建筑向人們提供全面的、高質(zhì)量的、安全、舒適、快捷的綜合服務(wù)功能。它是現(xiàn)代高科技的結(jié)晶，是建筑藝術(shù)與信息技術(shù)完美的結(jié)合。

在大型建筑經(jīng)營中，“開源節(jié)流”是不變的宗旨：“收入”取決于客源量的多少，而“成本”則由建筑運(yùn)營及管理中的所有支出構(gòu)成的。其中，能源支出是建筑正常運(yùn)營中的一項(xiàng)最大費(fèi)用。建筑節(jié)能管理系統(tǒng)是建筑整體的重要組成部分之一。是基于現(xiàn)代分布控制理論而設(shè)計(jì)的集散系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將分布在各監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)控制器連接起來，共同完成集中操作，節(jié)能管理和分散控制的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

大型建筑內(nèi)中央空調(diào)系統(tǒng)已被廣泛采用，但是中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備種類非常多，數(shù)量非常大，分布非常廣等特點(diǎn)。在日常的管理過程中會(huì)產(chǎn)生冷熱負(fù)荷需求不均勻、冷熱量供應(yīng)不均勻、冷熱負(fù)荷的過盛或不足。目前樓宇自控系統(tǒng)能夠部分解決機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和群組控制，但是無法解決風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)按照節(jié)能策略的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)和能量負(fù)荷的按需供應(yīng)，由此產(chǎn)生大型建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)能源消耗居高不下。

簡單了解一下中央空調(diào)原理及組成：

中央空調(diào)冷凍站系統(tǒng)由兩個(gè)子系統(tǒng)（循環(huán)）構(gòu)成：

中央空調(diào)系統(tǒng)的主要組成部分

通過對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的原理和組成的了解，我們進(jìn)一步通過一個(gè)案例加以說明節(jié)能措施方案。

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制策略

項(xiàng)目的控制對(duì)象

5臺(tái)空調(diào)機(jī)組、5臺(tái)回排風(fēng)機(jī)、2臺(tái)新風(fēng)機(jī)，若干電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥；

控制設(shè)備及配置

5套空調(diào)機(jī)組節(jié)能控制單元系統(tǒng)柜，實(shí)現(xiàn)5臺(tái)空調(diào)機(jī)組、5臺(tái)回排風(fēng)機(jī)的節(jié)能控制、1套負(fù)荷控制節(jié)能單元、1套冷凍站節(jié)能控制單元（分別設(shè)在空調(diào)機(jī)組所在機(jī)房內(nèi)）。

15套溫濕度傳感器，EMS節(jié)能優(yōu)化管理軟件、通訊數(shù)據(jù)模塊。

控制點(diǎn)位

組合式空調(diào)送風(fēng)機(jī)、回排風(fēng)機(jī)：遠(yuǎn)程/就地狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、頻率控制、頻率反饋、啟停控制、電流、電壓、電能、功率因數(shù)、節(jié)能量、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)；

新風(fēng)機(jī)：遠(yuǎn)程/就地狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)、啟?？刂啤㈦娏?、電壓、電能、功率因數(shù)、節(jié)能量、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)；

新風(fēng)閥、回風(fēng)閥、混合風(fēng)閥：開度調(diào)節(jié)、開度反饋；

溫濕度傳感器：溫濕度反饋。

控制原理圖

空調(diào)機(jī)組單元系統(tǒng)節(jié)能控制策略

組合式空調(diào)機(jī)組送風(fēng)口、回風(fēng)口、新風(fēng)口均設(shè)溫度傳感器T送，T回，T新，其中T送信號(hào)反饋給空調(diào)機(jī)組的比例積分調(diào)節(jié)閥，T回反饋給空調(diào)機(jī)組的電動(dòng)機(jī)變頻器，空調(diào)機(jī)組的調(diào)節(jié)閥和變頻器同時(shí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，最大程度降低地車車站的空調(diào)運(yùn)行能耗。

變水量控制：根據(jù)送風(fēng)管溫度傳感器實(shí)測(cè)溫度值，與設(shè)定溫度比較，計(jì)算差值，自動(dòng)根據(jù)PID運(yùn)算結(jié)果調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥的開度。

變風(fēng)量控制：根據(jù)回風(fēng)管溫度傳感器實(shí)測(cè)溫度值，與設(shè)定溫度比較，計(jì)算差值，自動(dòng)根據(jù)PID運(yùn)算結(jié)果調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度。

◆空調(diào)季節(jié)

地鐵車站的空調(diào)系統(tǒng)一般采用焓值控制原理進(jìn)行全年空調(diào)小新風(fēng)、過渡季節(jié)全新風(fēng)和全通風(fēng)、冬季運(yùn)行等模式的轉(zhuǎn)換。

當(dāng)室外新風(fēng)焓值大于車站回風(fēng)點(diǎn)焓值時(shí)，為保障車站人員舒適度，采用空調(diào)小新風(fēng)運(yùn)行。此時(shí)全新風(fēng)閥關(guān)閉，小新風(fēng)機(jī)打開，回排風(fēng)機(jī)排風(fēng)風(fēng)閥關(guān)閉，回風(fēng)風(fēng)閥打開，回風(fēng)與小新風(fēng)混合并經(jīng)空調(diào)機(jī)組處理后送入公共區(qū)；

當(dāng)室外新風(fēng)焓值小于車站回風(fēng)點(diǎn)焓值且其溫度大于空調(diào)送風(fēng)點(diǎn)溫度時(shí)，采用空調(diào)全新風(fēng)運(yùn)行。全新風(fēng)閥打開，小新風(fēng)機(jī)關(guān)閉，回排風(fēng)機(jī)回風(fēng)風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)風(fēng)閥打開，回風(fēng)經(jīng)回排風(fēng)機(jī)直接排到排風(fēng)道，室外新風(fēng)經(jīng)空調(diào)器處理后送至公共區(qū)。

當(dāng)室外新風(fēng)焓值小于空調(diào)送風(fēng)焓值或者其干球溫度小于15℃時(shí)，室外新風(fēng)不經(jīng)過冷卻處理，利用空調(diào)器直接送入車站公共區(qū)，此時(shí)系統(tǒng)冷水機(jī)組停止運(yùn)行。

◆非空調(diào)季節(jié)

在非空調(diào)季節(jié)，冷水機(jī)組不運(yùn)行，與冷水機(jī)組匹配的冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔也不開啟，室內(nèi)空氣的調(diào)節(jié)完全由通風(fēng)設(shè)備完成，也就是說空調(diào)水系統(tǒng)停止運(yùn)行。對(duì)大系統(tǒng)而言，在非空調(diào)季節(jié)，室外新風(fēng)焓值小于空調(diào)送風(fēng)焓值，新風(fēng)可以將室內(nèi)的余熱余濕全部帶走，室外新風(fēng)不經(jīng)過冷卻處理，利用空調(diào)器直接送入車站公共區(qū)，小新風(fēng)機(jī)是關(guān)閉狀態(tài)，根據(jù)室內(nèi)溫濕度調(diào)節(jié)新風(fēng)量的大小，根據(jù)室內(nèi)舒適度（必須滿足設(shè)計(jì)要求的換氣次數(shù)）調(diào)節(jié)回風(fēng)風(fēng)量。對(duì)小系統(tǒng)而言，由于不同的小系統(tǒng)服務(wù)的房間功能不同，根據(jù)房間性質(zhì)的不同或者人員自身需求，擇機(jī)開啟VRV多聯(lián)機(jī)，以提供冷熱源。新風(fēng)量的也根據(jù)房間的性質(zhì)不同適當(dāng)調(diào)節(jié)大小。

冷凍站系統(tǒng)--模糊能效站節(jié)能控制策略

實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)冷熱源部分溫度、壓力、流量、室外環(huán)境溫度、濕度及負(fù)荷冷熱量等參數(shù)的監(jiān)測(cè)，結(jié)合EMS能源專用節(jié)能管理軟件實(shí)現(xiàn)離心式冷水機(jī)組、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、燃?xì)忮仩t、熱水泵的智能管理及節(jié)能優(yōu)化控制。

設(shè)置能量平衡裝置負(fù)荷控制節(jié)能單元，結(jié)合中央空調(diào)能源管理控制系統(tǒng)多區(qū)域冷量均衡分配節(jié)能控制技術(shù)及中央空調(diào)冷量模糊預(yù)判斷節(jié)能控制技術(shù)，進(jìn)行冷量平衡分配控制，從而實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的節(jié)能控制。

在各負(fù)荷區(qū)域冷熱量均衡分配控制的基礎(chǔ)上，結(jié)合能源模糊預(yù)判斷控制技術(shù)、循環(huán)水泵節(jié)能控制計(jì)算模型、泵組優(yōu)選控制技術(shù)，對(duì)冷凍泵（熱水泵）在原有變頻器的基礎(chǔ)上新增智能通訊設(shè)備和能耗采集設(shè)備。實(shí)現(xiàn)冷凍水（熱水）循環(huán)泵的變流量控制。實(shí)現(xiàn)水泵自身節(jié)能的同時(shí)，提高冷水機(jī)組和鍋爐的效率。

在區(qū)域冷量均衡分配控制、循環(huán)泵變流量控制的基礎(chǔ)上，結(jié)合能源基于COP優(yōu)化的主機(jī)群控技術(shù)、中央空調(diào)主機(jī)優(yōu)化控制數(shù)學(xué)模型控制技術(shù)。根據(jù)末端實(shí)際負(fù)荷量，天氣情況，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)冷水機(jī)組匹配優(yōu)化控制，達(dá)到末端實(shí)時(shí)負(fù)荷與冷熱源所提供冷熱量匹配。

   為冷卻泵安裝自適應(yīng)節(jié)流儀，在冷水機(jī)組匹配優(yōu)化控制的基礎(chǔ)上，結(jié)合能源模糊預(yù)判斷控制技術(shù)、最佳冷卻水回水溫度控制技術(shù)、冷卻水變流量控制技術(shù)、循環(huán)水泵節(jié)能控制計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)冷卻水變流量控制，達(dá)到中央空調(diào)系統(tǒng)整體COP最高；使中央空調(diào)系統(tǒng)整體最高效，能耗最低。

風(fēng)水系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)節(jié)能控制策略：

車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)系統(tǒng)與水系統(tǒng)是一對(duì)耦合系統(tǒng)，它們的良好匹配是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的重要保障；采取行之有效的風(fēng)系統(tǒng)與水系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略，在保障地鐵環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)，可有效降低地鐵車站空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。

由于送風(fēng)機(jī)頻率的改變直接影響空氣處理機(jī)組換熱量需求的多少（即冷凍水供冷量的需求），而這一變化可快速通過送風(fēng)溫度直接表現(xiàn)出來，因此在進(jìn)行水力平衡調(diào)節(jié)時(shí)，可使用各末端空氣處理機(jī)組的送風(fēng)溫度作為參考輸入，對(duì)冷凍水閥采用增量式 PID 調(diào)節(jié)即可，它比使用各支管回水溫度做參考更快速精確。

通過集中監(jiān)控平臺(tái)中的風(fēng)水系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)策略實(shí)現(xiàn)各控制環(huán)節(jié)間的相互協(xié)調(diào)控制 若出現(xiàn)大部分末端或所有末端的送風(fēng)溫度均高于設(shè)定值，表明水系統(tǒng)總的水流量不足，不能滿足末端負(fù)荷對(duì)冷量的需求，集中監(jiān)控平臺(tái)將通知冷凍水控制環(huán)節(jié)升高循環(huán)水泵的運(yùn)行頻率，增大水系統(tǒng)總的水流量，來滿足各個(gè)環(huán)路對(duì)冷量的需求。

若出現(xiàn)大部分末端或所有末端的送風(fēng)溫度均低于設(shè)定值，說明水系統(tǒng)總的流量過剩，已大于末端負(fù)荷對(duì)冷量的需求，集中監(jiān)控平臺(tái)將通知冷凍水控制環(huán)節(jié)降低循環(huán)水泵的運(yùn)行頻率，減少系統(tǒng)總的水流量來滿足各個(gè)環(huán)路對(duì)冷量的需求，減小能量的浪費(fèi)。

車站空調(diào)風(fēng)水系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)控制功能實(shí)現(xiàn)原理如圖4所示。

圖4 車站空調(diào)風(fēng)水系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作實(shí)現(xiàn)框圖

通過該全局協(xié)調(diào)策略，一方面保證了各末端空氣處理機(jī)組送風(fēng)溫度的恒定，使送風(fēng)機(jī)的變頻控制的冷量需求預(yù)測(cè)算法容易很好的實(shí)現(xiàn)（可簡化風(fēng)機(jī)輸出冷量和區(qū)域負(fù)荷計(jì)算方法），另一方面，該方法有效的將風(fēng)系統(tǒng)的變頻控制與水系統(tǒng)的變頻控制關(guān)聯(lián)起來，使整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)能協(xié)調(diào)工作，并有效防止了系統(tǒng)震蕩。

通過以上控制原理，達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能最大的目的。

技術(shù)或產(chǎn)品適用范圍與目標(biāo)客戶；

EMS能源管理系統(tǒng)平臺(tái)適用于：大型商業(yè)寫字樓、辦公樓、商城、酒店、醫(yī)院、地鐵、機(jī)場(chǎng)、地下空間、圖書館等大型中央空調(diào)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的環(huán)境和領(lǐng)域。

與市場(chǎng)上同類產(chǎn)品比較優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用后的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益分析；

目前市場(chǎng)上節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)眾多，但大多數(shù)是考慮單臺(tái)設(shè)備和小系統(tǒng)的節(jié)能方案。但是大型建筑物的整體COP能效的提升才能真正的實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效，我們目前是在吸取市場(chǎng)上眾多節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)創(chuàng)新的成果。

目前通過理論和實(shí)踐的結(jié)合，有了完整的EMS節(jié)能管理平臺(tái)整體架構(gòu)，并在實(shí)際項(xiàng)目中得以應(yīng)用，整體節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了，節(jié)能效果明顯。能夠創(chuàng)造明顯的社會(huì)效益。

     技術(shù)或產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格、使用壽命、使用說明、維修售后服務(wù)等；

EMS能源管理系統(tǒng)在市場(chǎng)上價(jià)格屬于國產(chǎn)高端價(jià)格。

自主開發(fā)底層平臺(tái)和硬件設(shè)備穩(wěn)定可靠，壽命可以10年。

項(xiàng)目操作使用手冊(cè)需要根據(jù)項(xiàng)目完成功能定制編寫。

項(xiàng)目實(shí)施有完善的培訓(xùn)步驟，現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)、安裝指導(dǎo)、調(diào)試指導(dǎo)和操作培訓(xùn)。項(xiàng)目完成初期技術(shù)會(huì)每周一次跟蹤指導(dǎo)，出現(xiàn)故障系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間報(bào)到平臺(tái)，技術(shù)人員8小時(shí)內(nèi)到場(chǎng)處理。

“開源節(jié)流”是不變的宗旨：“收入”取決于客源量的多少，而“成本”則由建筑運(yùn)營及管理中的所有支出構(gòu)成的。其中，能源支出是建筑正常運(yùn)營中的一項(xiàng)最大費(fèi)用。建筑節(jié)能管理系統(tǒng)是建筑整體的重要組成部分之一。是基于現(xiàn)代分布控制理論而設(shè)計(jì)的集散系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將分布在各監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)控制器連接起來，共同完成集中操作，節(jié)能管理和分散控制的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。