建筑设备中的采暖、通风及空调(HVAC)设备以消耗大量能量为代价,给人们创造舒适环境。HVAC设备容量的实际运行负荷是动态变动的,为达到节能目的,就需要HVAC设备的实际输出的能量,能跟踪部分负荷所需求的能量,这就要改变传统定量系统模式为变量系统的模式,因此,对于建筑群、大型建筑的集中供冷系统,楼宇管理系统(BMS)从单一设备节能调节控制,进入到了能量的综合管理节能控制。
能源的综合管理与节能控制
BMS通过统一的信息平台实现集成,形成具有信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的系统,以达到便于管理充分节能的目的,实现对HVAC设备的综合控制有以下几种方法:
多种能源的合理利用及控制。大型建筑群、大型公用建筑的空调冷源一般采用多种冷源,如机械压缩式制冷、热力吸收式制冷、直接蒸发式制冷等。启动哪种冷源要考虑到各种制冷机使用的能源、结合当地电源和热源情况以及建筑物全年空调冷负荷的分布规律、制冷机部分负荷下的调节特性等情况,从运行费用进行综合技术经济比较来确定,由BMS进行管理控制。
冷水机组的台数节能控制。集中供冷时,冷水机组选用多台,在容量上大小搭配、满足要求的前提下,尽量提高制冷效率。在部分负荷时,使用小容量的制冷机,保证制冷效率不过分下降。系统中的冷水泵和冷却水泵选用多台并联,在冷机台数控制时,也相应控制水泵台数。这样使冷水机组运行台数跟踪冷负荷变化,可节约大量能耗。
专业监控系统的集成。现在,有些建筑设备已配备了自成体系的专业监控系统,这已成为发展趋势。这一形式给BMS系统集成带来新的应用领域,应通过通信接口纳入到建筑设备管理系统,使有专业监控系统组成分站的集成模式应运而生。
能耗累计、参数监测与报警。《智能建筑设计标准》强调能耗累计,便于能耗分户计量、收费,鼓励节能。能耗累计应分项、分区进行,有利于节能评估。如分为冷机、蓄冰制冷系统、热力系统、空调系统、能量梯级利用(电、热、冷联产)中的蒸汽发生系统的能耗累计。
遵循一体化整合设计理念
BMS节能的双重性理念。BMS节能是由建筑设备本身及监控系统双方面的性能及其相互协调配合决定的,即BMS节能的双重性。要达到良好的节能,建筑设备特别是其中HVAC设备必须具备节能性、可测性和可控性;而HVAC设备节能运营管理还必须依托先进的BMS技术。无节能性、可测性和可控性的HVAC,无论在监控系统上付出多大的投资,都达不到良好的节能效果。
设计处于整体工程的上游且是关键环节,是施工的依据。众多的BMS工程设计的成功经验和失败教训告诫我们,BMS设计中要遵循一体化整合设计的理念,才能完成好BMS设计。这是由于BMS是多工种、多学科、多技术的跨行业的综合工程。它不但涉及到自控技术、计算机应用技术、网络通信技术,还涉及到暖通空调技术、给排水技术、供配电及照明技术,这是一个庞大的耗能系统。在建筑设备中HVAC更突显其运营管理和节能控制的设计与BMS技术的配合重要性。