时间:2017-09-03 00:06 来源: 作者: 点击: 次
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【摘要】智能配电控制系统不断更新完善，不论是建筑工程中的空调，工业及公共建筑及家庭空调系统及灯具系统，对太阳能发电系统的选择，可以实现多样化的控制模式。配电系统事实上是一个开放性的系统，本文对低碳节能与绿色智能控制系统分析探讨。 【关键词】低碳节能与绿色能源；智能配电；照明系统；节能控制 经济的快速发展及建设规模的更加扩大，能源供应出现越来越紧张的趋势，低碳节能更加显得重要。终端节能放在重要位置的观念己被人们所接受，不论是建筑工程中的空调，工业及公共建筑的照明，及家庭照明，节能灯具现在应用的很深入广泛，但是（自动）智能配电控制系统一般会被忽略掉，真正的低碳节能应该是智能控制系统与节能灯具，空调，太阳能光伏发电的有机组合，使节能效果达到更优化。 1. 低碳节能与绿色能源的应用 据一些文献资料介绍，在工程配电系统中除了工艺设备用电外，空调和照明用电量约占整个工程公用能耗的70%左右，空调控制和照明设备费用包括此两项的配布线工程费用约占电气工程费用的10%以上，因此合理的选择空调.照明的方案优化，配置先进的控制系统，不仅可大量简化布线穿管的工作量，而且更是有效的节省能源，降低各种运行费用，提高管理水平及创造社会价值。 现在太阳能光伏发电系统投资进一步降低，电网并入更加方便，国家对太阳能光伏发电采取大力的支持，目前在一些大城市的工程设计中越来越普及，作为一个独立的电源并入公共电网设备的投资，及对公用电网的安全运行的影响无法避免。采取把智能配电控制用于太阳能光伏发电系统之中，减少太阳能发电系统蓄电池的投入，统筹考虑配电系统的电能使用，可能极大的发挥太阳能光伏发电的效率。 智能配电控制系统的技术伴随着现代建筑技术的发展而不断更新完善，达到更加适应各种建筑结构布置的需要。使用的不同空调系统及灯具系统，对太阳能发电系统的选择，可以实现多样化的控制模式。配电系统事实上是一个开放性的系统，选择标准接口可以方便与其它系统，如安保、 消防、 门禁系统互相连接完成系统集成功能。同时利用系统配备的监控软件，使管理工作借助进入用户界面，可以更方便敏捷的遥控和监控建筑工程内部所有控制设备的工作状况。 2. 现代工厂及办公楼配电及照明 2.1现代化工厂内厂房及生产设施配套先进，生产厂房内空调，风机，热风幕及水泵等公用设备更加齐全，管理运行多数属于手工作业。采用智能配电控制系统后，可以按需用投入使用，减少不需用时长时间运行而造成的不必要浪费。 由于现代化大工厂厂房大多数为大跨度联合用房，建筑面积上万或者更大，按照使用功能区分: 有生产制造区域，生产辅助用房及仓库用区域等，各个区域的照明具有很大的不同用途需要。生产区域和仓库照明使用的光源主要是大型金卤灯与无极灯，而且还有一些需要防暴功能的要求，生产辅助用房多采用节能型荧光灯或LED灯。照明度水平的设计主要是取决于视觉作业的需要及产品精度质量。联合用厂房的工作时间一般是在白天，可以考虑利用窗外和天窗进入大量的自然光进行光亮补充，不仅可以节省大量电力，更加有效保持厂房内有舒适的天然视觉环境。联合厂房内的夜间照明多数为少数工种工作的局部区域，在厂房内可以对照明采取分散的控制措施处理。现在的智能配电控制系统: 是通过合理的管理以达到节省能源和降低运行费用，也是方便操作和管理，提高电能管理水平; 给用户提供一个舒适的工作环境，作为一个真正的有效的控制系统，这些都是要求达到的。 2.2多高层写字楼配电照明: 现代的办公大楼按照功能区域划分通常会是: 办公区域，门厅，经理室，会议室及多功能厅等各个功能区域的照明具有不同的特点。办公区域照明使用的光源主要是荧光灯，LED灯与白炽灯，其中荧光灯，LED灯用于一般性照明，而白炽灯多用在局部处照明。照度水平的设计主要取决于视察作业的需要及经济条件限制。办公区域照明的主要时间是在白天，可以尽量利用窗户入射的充足太阳光进行照度补充，不仅可以节省大量电能，更加维持室内舒适的视察适合感。 现代多高层办公大楼的照明控制系统，是通过合理管理即:在需要的时候和需要的区域把灯亮开到合适的照度，以节省电能和降低运行成本，也是便于操作及管理，提高楼内管理水平; 主要是给用户提供一个良好的工作场所和环境，确保工作人员具有良好的心态提高工作效率，作为一个真正有效的照明控制系统，这些都是要求达到的。 3. 建筑设计中一般存在的缺陷 3.1现代社会空调的应用极其普遍，而空调控制系统多数是采取分散就地控制，集中统一式中央控制。其缺点是造成人为的电能浪费，日常中可以发现单独一个人的办公室，一天或连续几天无法关闭空调设备或个别房间长期没有人工作也开启空调及照明，多人办公室也经常有不关空调及照明现象。造成人为的资源浪费，同样在工程中使用的风机，水泵也存在无人员管理空转的浪费现象。 3.2现在照明控制系统一般是把某些照明回路接入由工程系统控制的V点，通过控制这些V点实现例如区域控制，定时开关，中央监控等功能。但这种控制方法具有一定的局限性: 控制回路的数量一般较少，只是大面积区域控制。将回路划分的较细则造价太高; 现场一般不设置开关，所有照明回路通过中控室控制，现场不能干涉照明情况，使用不方便; 控制功能简单，只能实现定时开关的功能，若是实现场景预设，亮度调节、 软启动软关断等较复杂功能技术，难度大成本也高; 由于照明系统并不是一个单独的系统，所以当系统某一处出现故障，照明系统也会受到影响。 3.3太阳能光伏发电系统一般需要相同容量的蓄电池组为其服务，或者直接输入公共电网系统。而蓄电池组的使用寿命及运行成本会极大的影响整个太阳能光伏发电系统，蓄电池组的费用占到整个系统投资费用的30%以上，直接输入公共电网虽然可以降低蓄电池组容量，也考虑取消蓄电池组，但接入公共电网系统存在一定的技术风险，可能对电网安全运行存在隐患。 4. 智能配电控制的应用 现在大型石油化工企业的联合厂房及某联合办公楼工程，设计中采用智能配电控制系统，联合厂房内风机，水泵，热风幕，照明和配电箱的控制，统一在智能配电控制系统中进行就地控制，远程控制，联合办公楼设计中把整个空调，风机，水泵，照明和配电箱及太阳能光伏发电等系统统一在智能配电控制系统中，采取就地控制和远程控制运行。 4.1空调系统及控制。采用高性能功能强大的联网控制来实现灵活的室内温度控制。联网温控器具备KNX通信能力，可以根据需要设定室内温度。并提供舒适模式，节能和保护模式，可根据经KNX通信总线传输过来的时间表以自动定时模式运行。风扇速度既能采用自动模式，也可以手动模式选择速度。 制冷/供热模式切换: 制冷模式及供热模式的转换可以自动或手动完成，自动方法包括利用制冷/供热模式转换传感器或者远程转换开关实现，也可以通过执行经由KNX总线传输过来的中央控制站的指令实现。手动方式可通过按运行模式按扭来完成。如果要随意改变室内温度，在舒适模式下按“+” 或“-”按扭，可以升高或降低当时的室内温度设定值。自由调整风扇速度/风扇模式: 在自动风扇模式下，温控器能够基于室内温度设定值和实际室内温度自动选择风扇速度。室内温度达到设定值后，风扇以低速(出厂设定)运转工作; 在手动模式下风机会根据手动选择的速度运转，风机低速——中速——高速需要运行。 自由变更温控器的运行模式: 在保护模式下，设备停止运行。但是如果室内温度降至10℃以下，供热功能将启动，以防止室内结露。供热保护温度限值可根据需要进行改变。在舒适模式下，温控器会把室内温度保持在设定值，此设定值可以通过+和按扭重新调整。在节能模式下室内温度保持在一个较高或者较低的设定值，达到节省电能目的。节能目标的出厂设定值: 供热温度值低于15℃，制冷温度值高于30℃。节能温度限值可以按照实际需要进行调整。在自动定时模式下，温控器可以根据经过KNX总线传输过来的时间表，在舒适模式和节能模式之间进行自动转换。延长舒适模式的临时定时功能: 可以定舒适模式的运行时间。对于过滤器的清洁及外部故障提醒: 可以用图形提醒你清洁暖通空调设备的过滤器、 或者有故障出现提醒。 4.2照明系统及控制。采用网络控制的功能好范围广且方法也多，自动化程度高通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只需按一下控制板上某一个键，即可启动一个灯光场景，各照明回路随即自动变换到相应的状态。通过亮度感应和恒照度控制器，可以设置以用户为导向的室内照度值，并依据室内照度值的强弱，自动调节室内灯光的照度。在充分利用室外自然光的同时，最低限度的降低照明用电量。在此系统中采用的是集亮度感应，恒照度控制和人体存在感应为一体的吸顶式感应器。感应器的应用为办公室的节能发挥很大的作用。它可以根据人体微小移动判断是否人存在，并与恒照度功能形成合理的匹配关系; 当有人室内亮度值低于设定值时，灯调整到亮度合适，有人而室内亮度值高于设定值时，灯自动调暗甚至关闭; 无人时，无论室内亮度值低于或高于设定值时，灯调暗至某个特定值或者关闭。如果无有人的时间占据工作时间的30%，而无人时的亮度值为15%，保守的节能统计为:30%X(1-15%)=25.5%。而且通常在以销售为主体的公司中，无人的时间远大于30%，这些功能也可以通过其它方式如PC.PDA等形式实现。 照明方式: 统一控制方式比较单一，只有开关两个动作。智能配电控制系统采用调光模块和开关模块，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果，才能营造出不同舒适的氛围。管理方式: 智能照明系统可以提供如下管理方式并可任意组合。照度补偿管理智能控制系统可实现能源管理自动化，通过分布式网络可实现与BA系统的完整集成。对于一些公共使用区域如走廊的照明，采取红外移动的控制方式，当有人经过且光线低于设定的情况时开启走廊照明: 人离开后该路照明延时关闭。由于人们在走廊等地方停留时间较短，利用红外移动探测的控制方法可以防止浪费现象，可以减少白天仍开灯的问题。 采用智能配电控制系统后，可使照明系统运行在全自动状态，系统将按预先设置切换一些基本工作状态，目的是为夜晚. 安全清洁的场所，根据设定时间自动在各种工作状态之间转换。如上班时间来到系统自动把灯打开， 且光照度自动调节到工作最佳状况。靠近窗户位置系统能利用室外光线。当室外天空晴朗，室内灯光会自动调暗，天阴室内灯光会自动调亮，始终保持室内恒定的亮度需求。 5. 节能效果 5.1采用智能配电控制系统，根据需要及时的控制空调，水泵、 风机及热风幕的开关量，达到既可满足设备运行，又可节省大量电能。在各个配电箱中安装电能监测仪表，可以对电流、 电压、 功率及电能等近30个电力参数实现监测。上位机使用软件进行监控和分析; 实现整幢楼房能耗的监控和变化记录，并根据室内各回路电流监测情况统一管理分析。智能控制太阳能光伏发电系统电源的接入，根据太阳能光伏发电系统蓄电池容量，太阳光强度、电能使用情况等因素，把太阳能光伏发电系统蓄电池内的电能有效使用，使太阳能光伏发电蓄电池容量，减少太阳能光伏发电系统投入及维护费用降低25%左右。 5.2对能耗监测数据进行有效的持续统计，分类查询、 经济分析，节能研究和对设备的优化控制，提供方便。节省能源和降低运行费用是大家共同关心的问题，按国际标准办公室的最佳亮度为300Lx～500Lx; 智能控制照明系统可以利用智能传感器感应室外光线，自动调节光亮度，即室外自然光强则室内灯光变弱; 反之则变强。以保持办公室恒定的标准照度。 5.3由于智能配电控制系统可以通过合理管理: 利用智能时钟管理器根据不同日期、 不同时间按照各个功能区域的运行状态，预先进行光照度的设置，不需要照明的时间保证关闭灯; 在大多数状况下跟多区域其实不需要全部照明开灯或开到最亮度，智能配电控制系统可用经济的能耗提供舒适的照度; 在一些公共区域的会议室等场所，利用动静态功能在有人进入时才把灯开启或者切换到需要场景。智能配电控制系统切实要保证在需要的时候才亮起灯或必要的亮度，从而达到降低整个建筑物的电能。 5.4延长灯具的寿命：灯具损坏的关键原因是电网电过高压。灯具的工作电压越高则寿命快速降低，反之，灯具的工作电压越低则寿命成倍延长。因此适当降低灯具的工作电压是延长灯具寿命的最好办法。智能照明控制系统能成功的抑制电网的冲击电压，使灯具不会因电压过高而损坏，也可以通过人为地确定电压限制提高灯具的使用寿命。智能配电控制系统采用了软启动和软关断技术，避免了灯丝的热冲击，使灯具寿命得到进一步的延长。 5.5保护灯具: 传统开关控制灯具由于电网冲击电压和浪涌电压，容易损坏灯具。智能照明控制系统可把照明灯具上电源经调光模块控制调整，因此电源质量稳定。可以避免电网冲击电压和浪涌电压; 同时引入了软启动和软关断技术，灯具延长使用寿命2～4倍。这样可以有效节省电能，降低费用: 智能配电控制系统由于使用自动化照明、 空调、 太阳能使用智能手段控制，减少不必要的耗电; 同时也降低了运行维护费。智能照明、 空调、 太阳能使用控制系统比传统开关控制节电在30%以上，使工程真正体现低碳和绿色节能。通过上述浅要分析可知采用低碳节能的智能配电控制技术，可以根据需要设定室内温度，提供舒适节能和保护模式，使空调系统更节能舒适; 控制照明、 空调、 太阳能系统，不仅满足灯光效果，而且由于可观的节能效果， 即节电30%以上及灯具使用寿命延长2～4倍。作为低碳节能的智能配电控制技术的广泛应用，该系统是工业厂房，办公场所，娱乐及商业中心必不可少的应用控制系统。 参考文献 ［1］智能建筑设计标准［S］GB/T50314-2001. ［2］建筑照明设计标准［S］ GB50034-2004. |
