李嘯
摘 要:對樓宇建筑電器系統(tǒng)的節(jié)能控制器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,能夠增強(qiáng)樓宇的自動化水平,減少樓宇能耗。樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)的節(jié)能控制器包括被控對象、檢測部件、調(diào)控模塊以及執(zhí)行模塊組成,通過對節(jié)能控制器的分析,設(shè)計節(jié)能控制器軟件的主程序和終端服務(wù)子程序,期望能夠達(dá)到一定的技能效果。
關(guān)鍵詞:樓宇設(shè)備;電器系統(tǒng);節(jié)能控制器
近些年來,我國城市化進(jìn)程不斷加快,建筑物的能耗問題成為人們關(guān)注的重點,建筑樓宇的電器設(shè)備能耗在樓宇總能耗中占據(jù)了70%以上,因此對建筑電器系統(tǒng)的節(jié)能控制器進(jìn)行優(yōu)化能夠增強(qiáng)樓宇的自動化水平,確保不同機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運行,降低樓宇的總能耗。
樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)的節(jié)能控制器主要包括被控對象、檢測部件、調(diào)控模塊以及執(zhí)行模塊等幾部分。
一、樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)節(jié)能控制器的優(yōu)化設(shè)計
(一)樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)的組成
人們對于室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量要求逐漸提高,樓宇的電器系統(tǒng)需要提高人性化服務(wù)功能。樓宇電器系統(tǒng)組成主要包括變配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)等。這些子系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計和節(jié)能管理關(guān)系到樓宇整體的設(shè)備電器系統(tǒng)的運行。
(二)樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)節(jié)能控制器的原理
樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)的節(jié)能控制器是針對不同的樓宇電器系統(tǒng)的子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控的,從而在整體上減少樓宇電器系統(tǒng)的能耗。樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)的節(jié)能控制器包括被控對象、檢測儀器、調(diào)控模塊以及執(zhí)行模塊。控制器通過檢測部件來檢測整個樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)的參數(shù),調(diào)控模塊則用來對檢測值和設(shè)定值之間的差值進(jìn)行分析,然后根據(jù)分析結(jié)果向執(zhí)行模塊發(fā)出指令,通過調(diào)控被控參數(shù),確保符合節(jié)能要求。樓宇設(shè)備電器節(jié)能控制依靠PID調(diào)控功能對參數(shù)進(jìn)行調(diào)控,運行模塊包括運行機(jī)構(gòu)及調(diào)控機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)接收調(diào)控模塊發(fā)出的調(diào)控命令。樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)節(jié)能控制依靠電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的風(fēng)門驅(qū)動器。調(diào)控機(jī)構(gòu)對工藝介質(zhì)流量進(jìn)行調(diào)控,完成電器系統(tǒng)被調(diào)量的自主調(diào)控。電器系統(tǒng)的節(jié)能控制器通過傳感器采集電器系統(tǒng)中的溫濕度、空調(diào)循環(huán)水壓等參數(shù),并且將這些參數(shù)反饋給控制模塊,然后控制模塊對比輸入檢測信號的設(shè)定值,發(fā)出節(jié)能調(diào)控信號,對執(zhí)行模塊進(jìn)行偏差調(diào)控,最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
(三)現(xiàn)場調(diào)控模塊DDC的設(shè)計
樓宇設(shè)備電器節(jié)能控制器通過計算機(jī)對現(xiàn)場調(diào)控模塊進(jìn)行管理。DDC控制模塊采用溫濕度傳感器、空調(diào)循環(huán)水壓力變送器等不同的檢測部件,對樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)的測量信號進(jìn)行獲取。通過對采集到的現(xiàn)場信號和設(shè)置的節(jié)能數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,根據(jù)對比偏差明確節(jié)能調(diào)控信號,該信號作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參考對被控參數(shù)進(jìn)行管理,最終目的是實現(xiàn)節(jié)能控制。
二、節(jié)能控制器的優(yōu)化設(shè)計
(一)變配電系統(tǒng)節(jié)能管理模塊設(shè)計
樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)節(jié)能控制器對變配電系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容包括下面幾個方面:
①對配電系統(tǒng)運行情況的計量進(jìn)行調(diào)控,判定故障原因以及進(jìn)行處理,并且對配電系統(tǒng)的進(jìn)線電壓、電流和變壓器溫度等進(jìn)行檢測。
②檢測配電系統(tǒng)的電器設(shè)備低壓母線、低壓出線以及變壓器進(jìn)線開關(guān)的分合閘,以免產(chǎn)生故障,一旦發(fā)現(xiàn)故障信息發(fā)出警報信號,程序故障位置和電壓電流等等參數(shù)值。
③對樓宇內(nèi)設(shè)備電器系統(tǒng)中的排水、電梯、空調(diào)和照明燈的能耗進(jìn)行計算匯總,為整個電器系統(tǒng)的節(jié)能控制提供支持。
(二)照明系統(tǒng)節(jié)能管理模塊設(shè)計
照明系統(tǒng)節(jié)能管理內(nèi)容包括下面幾個方面:
①樓宇節(jié)能控制器和節(jié)假日、工作日、白天晚上不同時段設(shè)計用電管理程序,對樓宇走廊和樓梯照明開關(guān)的關(guān)閉以及監(jiān)控照明回路的運行情況。白天工作日按照光照狀態(tài)設(shè)置樓宇運行燈具數(shù)目,夜晚工作結(jié)束之后除了樓宇走廊和樓梯照明設(shè)備之外,其余都要關(guān)閉來節(jié)約能源。
②根據(jù)建筑外表的材料特征和燈具的特征,對建筑外表投光燈最佳亮度進(jìn)行分析,并且出具照明節(jié)能管理方案,按照該方案,設(shè)計建筑外表照明節(jié)能管理程序,并且運用改程序調(diào)控投光燈。
(三)電梯系統(tǒng)節(jié)能管理模塊設(shè)計
樓宇電梯系統(tǒng)中電梯信號包括廳外召喚以及電梯廂內(nèi)召喚兩種,這兩種信號分別對應(yīng)著乘客在電梯外以及電梯內(nèi)觸碰電梯按鈕產(chǎn)生的信號。樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)節(jié)能控制器根據(jù)樓宇電梯系統(tǒng)反饋電梯召喚信號,根據(jù)電梯群控管理節(jié)能方法對電梯的耗能進(jìn)行監(jiān)測。
樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)節(jié)能控制器通過上位主機(jī)檢測到電梯廳外召喚信號,如果存在信號指向脈沖隨機(jī)進(jìn)行智能分析,指示電梯執(zhí)行任務(wù)并且智能分配電梯跳讀,確保電梯運行處于最優(yōu)運行狀態(tài),避免能耗的浪費。
三、系統(tǒng)軟件設(shè)計
樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)節(jié)能控制器軟件采用C語言編寫系統(tǒng)軟件程序。系統(tǒng)軟件包括主程序以及終端服務(wù)子程序。主程序?qū)?jié)能控制器進(jìn)行系統(tǒng)配置,并且實行初始化處理且根據(jù)情況做出中斷相應(yīng)。結(jié)束中斷運行之后返回主程序等待下一次開啟。中斷程序包括故障中斷服務(wù)程序和定時器中斷服務(wù)程序。其中定時器中斷服務(wù)程序負(fù)責(zé)檢測樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)的電壓、電流等參數(shù),而故障中斷服務(wù)程序?qū)怯钤O(shè)備的電器系統(tǒng)進(jìn)行安全監(jiān)控,一旦出現(xiàn)故障,中斷程序輸出信號,總體節(jié)能控制器便進(jìn)入循環(huán)等待控制狀態(tài),并且發(fā)出警報。
四、小結(jié)
本篇文章對樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)的節(jié)能控制器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,分析了節(jié)能控制器對樓宇設(shè)備電器系統(tǒng)中變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及電梯系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能管理的過程,希望能夠?qū)怯钤O(shè)備電器系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計提供一定的思路。
參考文獻(xiàn):
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