對智能建筑暖通空調系統(tǒng)設計分析

對智能建筑暖通空調系統(tǒng)設計分析

摘要：隨著現(xiàn)代控制技術和電子技術的發(fā)展，自動控制設備的造價不斷的下降，變流量系統(tǒng)可以使系統(tǒng)全年以定溫差、變流量的方式運行，盡量節(jié)約冷凍水泵的能耗，使得其得以越來越廣泛的應用。本文通過對暖通空調設計、智能建筑集成系統(tǒng)中的計算機控制系統(tǒng)以及智能建筑暖通空調系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)的優(yōu)化進行分析。

關鍵詞：智能建筑，暖通空調，系統(tǒng)設計，分析

1.暖通空調設計

1.1暖通空調工作原理

暖通空調工作原理就是制冷劑在制冷機組的蒸發(fā)器中與冷凍水進行熱量的交換而汽化，從而使冷凍水的溫度降低，然后，被汽化的制冷劑在壓縮機作用下，變成高溫高壓氣體，流經(jīng)制冷機組的冷凝器時被來自冷卻塔的冷卻水冷卻，又從氣體變成了低溫低壓的液體，同時被降溫的冷凍水經(jīng)冷凍水水泵送到空氣處理單元的熱交換器中，與混風進行冷熱交換形成冷風源，通過送風管道送入被調房間。如此循環(huán)，在夏季，房間的熱量就被冷卻水所帶走，在流經(jīng)冷卻塔時釋放到空氣中。本文主要研究控制暖通空調系統(tǒng)的空氣處理部分，主要涉及供水系統(tǒng)和空氣處理單元。

1.2暖通空調供水設計

常用的冷凍水(水為載冷劑)系統(tǒng)的冷凍水管道均為循環(huán)式系統(tǒng)，根據(jù)用戶的需求情況的不同，按水壓特性劃分，可分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種：按冷、熱水管道的設置方式劃分，可分為雙管制系統(tǒng)、三管制系統(tǒng)、四管制系統(tǒng)：按各末端設備的水流程劃分，可分為同程式和異程式系統(tǒng)：按水量劃分，可分為定水量和變水量系統(tǒng)。變流量系統(tǒng)中的原則足的供、回水溫度保持不變，建筑物負荷變化時，通過改變供、回水的流量來適應，該水系統(tǒng)輸送的水流量要與建筑物需求相適宜。

由于目前大多數(shù)冷水機組的水流量要求恒定，所以變流量系統(tǒng)實際上是供冷(水)量與需冷(水)量相對匹配的。即供冷(水)量只能隨冷水機組的運行臺數(shù)的不同產(chǎn)生變化。由于空調系統(tǒng)大部分時間都處于設計負荷的60％以下運行，且負荷隨著時問在不斷地變化，為了使冷水所載的冷量與經(jīng)常變化的負荷相匹配，從而節(jié)約冷量輸送動力和冷源的運行費用，采用變冷水流量控制便成了理所當然的做法。

1.3暖通空凋空氣處理單元

在暖通空調空氣處理單元中，首先是新風與部分回風混合，形成混風，混風經(jīng)過熱交換器與冷凍水進行熱交換形成送風，在冬天，混風吸收能量溫度提高，在夏天，混風溫度降低，送風在風機的作用下經(jīng)過送風管道進入房間，與房間內的空氣進行熱量的傳遞，最終調節(jié)房問的溫度到達所需要的設定點。房間內的氣體在排風機的作用下被排出，形成回風。部分的回風排出室外，部分回風與新風混合重復上述過程。

混風和冷凍水的熱交換是在空氣處理單元的熱交換器中進行的，熱交換器是暖通空調系統(tǒng)空氣處理單元中的重要部分，熱交換器的工況處于部分負荷下時，并非與設計工況相同，而實際使用過程中，熱交換器絕大多數(shù)時間是在非設計工況。

2.智能建筑集成系統(tǒng)中的計算機控制系統(tǒng)

2.1主要設備

2.2控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)分為兩大控制部分：

2.3控制系統(tǒng)結構總控制工作站熱冷水系統(tǒng)熱水系統(tǒng)冷水系統(tǒng)空氣處理系統(tǒng)空氣處理單元-1（AHU1）、空氣處理單元-3（AHU3）、埋管式輻射墻板埋管式輻射墻板控制系統(tǒng)埋管式輻射墻板1-26（分組）、個人工作環(huán)境系統(tǒng)個人工作環(huán)境系統(tǒng)控制系統(tǒng)個人工作環(huán)境1-30（分組）、系統(tǒng)接口溫度/空氣品質控制系統(tǒng)與照明控制系統(tǒng)接口（兩個公司產(chǎn)品）。

控制系統(tǒng)的輸入、輸出量控制系統(tǒng)的輸入、輸出量的監(jiān)測控制系統(tǒng)的硬件控制系統(tǒng)的硬件工作狀況監(jiān)測安全監(jiān)視和檢查系統(tǒng)門衛(wèi)磁卡檢查系統(tǒng)系統(tǒng)設備打印機網(wǎng)絡設備

3.智能建筑暖通空調系統(tǒng)能量管理與控制系統(tǒng)的優(yōu)化

智能建筑樓宇自控系統(tǒng)將建筑內所有設備集成一個系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享，進行綜合管理，其作用和效益是巨大的，要實現(xiàn)這些作用和效益，就必須實施優(yōu)化，建筑智能化工程的最優(yōu)化設計與常規(guī)設計相比，有以下特點:1)可

以從系統(tǒng)的各種可能結構和參數(shù)中找到最佳匹配，使整體效能最佳，從而提高系統(tǒng)的效率，降低投資和運行費用;2)可以對系統(tǒng)及其過程進行定量化的狀態(tài)模擬，減少控制環(huán)節(jié)，提高可靠性與穩(wěn)定性，發(fā)生故障概率降到最低可能限度，系統(tǒng)響應輸出最優(yōu)化;為通過優(yōu)化控制方案達到節(jié)能目的的是一種“主動節(jié)能”，它有別于墻體結構、門窗的形式和設置的改造的“被動節(jié)能”。智能建筑暖通空調系統(tǒng)能量管理與控制

項目優(yōu)化原則技術措施

VAV系統(tǒng)與BA聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化VAV送風靜壓和新風量，節(jié)約能耗，改善室內空氣品質在溫度控制，新風量控制，送風壓力控制及受風量為苗裝置溫度控制基礎上，優(yōu)化送風靜壓和新風量的設定。

VAV系統(tǒng)智能控制運用智能對系統(tǒng)進行全局控制，不需系統(tǒng)建模，解決控制回路帶來的諸多控制問題神經(jīng)網(wǎng)絡控制，模糊控制，專家系統(tǒng)

空調水系統(tǒng)變流量控制冷熱煤水供回水溫度保持不變，根據(jù)冷熱負荷調節(jié)冷熱煤水的流量，提高系統(tǒng)的運行效率，避免無功損耗，達到充分節(jié)能根據(jù)冷熱煤水回水溫度參數(shù)，即時調節(jié)水泵工作特性曲線使冷熱煤水的回水溫度趨于恒定

蓄水池進水利用數(shù)據(jù)處理，網(wǎng)絡功能推進新的工程目標用電動閥門與水池內的液位裝置取代浮球閥，實現(xiàn)程序控制

蓄水池出水利用程序控制來管理，使池內水位降至某一定值時生活泵自動停止，防止消防水量時被動用，抬高生活泵吸水管所造成的死水區(qū)水質變壞，低水位時水泵工作失穩(wěn)

變頻調速供水新技術實現(xiàn)傳統(tǒng)的工程目標，使節(jié)能效果向理論值靠近壓力傳感器安裝在本給水系統(tǒng)的最不利點，對水泵變壓變量供水

表1系統(tǒng)優(yōu)化措施表

4.結語

雖然智能單