試析建筑設備電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能控制思路

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市規(guī)模化的擴大，社會群體對用電的需求量正在逐漸增大，電氣系統(tǒng)在城市當中的應用也越來越普及。一旦人們忽視電氣自動化設計的節(jié)能作用，電能資源的損耗就會增大，造成不必要的浪費，甚至最終還會影響到電氣系統(tǒng)正常的輸電和供電，給社會的生產(chǎn)生活帶來不便。本文將重點介紹建筑設備當中電氣自動化節(jié)能控制思路。

關(guān)鍵詞：電氣自動化系統(tǒng)；節(jié)能控制；系統(tǒng)設計

為電氣自動化系統(tǒng)設置節(jié)能控制具有低碳環(huán)保的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，并且它在管理方面實現(xiàn)了由智能管理替代了人工管理的方式，提高了設備運行的安全性和舒適度。同時，建造環(huán)保型的綠色節(jié)能住宅將是人們今后對生存居住環(huán)境提出的新要求，在這其中電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能控制就顯得特別重要。

一、電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能控制的意義

根據(jù)最新的社會研究調(diào)查表明，我國每年在建筑方面的消耗能源已經(jīng)超過了全國能源消耗總量的三分之一，在城市公共建筑中以空調(diào)的制冷和采暖系統(tǒng)的能源消耗為最大，占到了一半以上，照明系統(tǒng)的消耗同樣非常巨大，也有30%左右的比例。這些電能和熱能的實際消耗要遠遠大于規(guī)定的指標，能源使用效率十分低下，如何實現(xiàn)建筑的節(jié)能已經(jīng)成為一個迫不及待的重大問題。

現(xiàn)階段，城市的公共建筑中已經(jīng)廣泛地采用了建筑設備的電氣自動化系統(tǒng)，成功實現(xiàn)對空調(diào)、通風、采暖、照明等電氣設備的自動化控制。整個電氣自動化系統(tǒng)主要由傳感器、控制器、執(zhí)行設備以及監(jiān)控軟件所構(gòu)成，并且這些設備之間必須通過通訊網(wǎng)絡串聯(lián)起來，組成有機的系統(tǒng)整體才能夠完成對設備運行的管理和環(huán)境的優(yōu)化控制。自國家頒布的《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB50189-2005）以來，其中就嚴格規(guī)定了在相同的建筑室內(nèi)環(huán)境參數(shù)條件下，全年的空調(diào)、通風、采暖、照明等電氣設備能源消耗應該減少一半以上。可見設計人員積極探索建筑設備中的電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能控制模型，對于降低能源消耗，實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能有著非常重要的意義。

二、電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能控制思路分析

在建筑物中，由于環(huán)境的多樣性和復雜性等因素決定了建筑設備自動化系統(tǒng)屬于一種比較復雜的系統(tǒng)，它涉及到不同的目標方向，每個目標后面都具有多樣化的任務。在電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能控制思路分析中主要遵循以下設計原則來進行：

（一）配電設計優(yōu)化

在整個自動化電氣系統(tǒng)中，電力的組成系統(tǒng)是一個重要的組成部分，因此在配電的過程中首先就要考慮到電力系統(tǒng)的優(yōu)化適用性原則。要做到電力系統(tǒng)的適用性，除了要滿足用電設備對負荷容量的可靠性要求，還應該保障電氣自動化設備對控制手段的要求。這樣一來，配電的過程中不僅能夠有效適應用電設備和電氣自動化系統(tǒng)的要求，而且還能夠確保電力系統(tǒng)處在一種高效穩(wěn)定、靈活且易于操控的環(huán)境下。

（二）電氣自動化系統(tǒng)的安全性

安全問題對于任何一套用電設備來說都是最為關(guān)鍵的，建筑設備當中的電氣自動化系統(tǒng)也不例外。做好電力自動化系統(tǒng)的安全性必須做到以下幾點：第一，保證導線的絕緣性能處于良好的狀態(tài)；第二，在鋪設線路的過程中各導線之間要空出一定的絕緣距離；第三，將導線的負荷能力、熱穩(wěn)定及動態(tài)穩(wěn)定性能控制在一定的范圍之內(nèi)，保證電氣系統(tǒng)的安全；第四，做好電氣系統(tǒng)的防雷和接地工作也十分關(guān)鍵。

（三）優(yōu)化電氣系統(tǒng)的運行效率

在電氣系統(tǒng)中設計人員通常都選用節(jié)能設備來為電氣系統(tǒng)高效率的運行奠定基礎，同時一些均衡負荷、補償無功、減少電路損耗的節(jié)能方法也能夠應用進來達到節(jié)能的目的。比如，在進行配電設計的時候，工作人員就可以合理地調(diào)整負荷量以及重新選取適當?shù)脑O計系數(shù)。

在電氣自動化設計的節(jié)能控制中遵循以上這些方法原則能夠有效提升電源的綜合利用率和設備運行的效率，從而實現(xiàn)電能的節(jié)能環(huán)保效益。

三、電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)

（一）空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

空調(diào)系統(tǒng)作為建筑電氣設備中能源消耗最大的系統(tǒng)，必須首先對其采取相應的節(jié)能控制措施。空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能自動化技術(shù)主要包括：水源和地源熱泵技術(shù)、變風量控制技術(shù)以及空氣熱量值控制技術(shù)。

1、水源和地源熱泵技術(shù)

水源熱泵和地源熱泵技術(shù)是基于夏冬兩季地球不同的淺層水源和地面建筑物溫度的關(guān)系來進行的。當夏季地球的淺層水源低于地面建筑物溫度時，熱泵技術(shù)就會通過空氣和水的載劑形式，利用熱泵降低建筑物內(nèi)部的溫度；反之，當冬季地球的淺層水源高于地面建筑物溫度，熱泵技術(shù)就能升高建筑物內(nèi)部溫度，實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)功能。水源和地緣熱泵技術(shù)由用戶終端系統(tǒng)、水源中央空調(diào)主機和水源水系統(tǒng)三大主要部分組成，使用起來不僅節(jié)能環(huán)保、運行高效，而且適用的范圍面積非常廣闊，具有穩(wěn)定舒適的特征。該技術(shù)系統(tǒng)通過直接數(shù)字控制器來采集信號，判斷熱泵的使用狀態(tài)和用水情況，一旦用水量狀態(tài)偏大或是偏小，水源和地源熱泵系統(tǒng)都會隨時智能調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，控制系統(tǒng)的輸送水量達到總需求的標準。

2、變風量控制技術(shù)

變風量的控制技術(shù)顧名思義是通過控制空調(diào)送風量的大小來實現(xiàn)對參數(shù)的控制。變風量控制系統(tǒng)主要是變風量空調(diào)機組和變風量終端控制設備兩大部分構(gòu)成。其中，變風量空調(diào)機組決定了風的運轉(zhuǎn)速度，變風量終端控制設備則是利用信號的自動調(diào)節(jié)指示運行電動風門的開啟程度，讓室內(nèi)溫度適應人們所需要的設定值，避免資源的過度消耗浪費。

3、空氣熱量值控制技術(shù)

空氣中的熱量值在化學上又被稱為“焓值”，該技術(shù)主要是為了解決建筑物內(nèi)空氣流通的問題，實現(xiàn)內(nèi)部空氣和外部新鮮空氣的交換。中央空調(diào)對空氣熱量值的控制方式是將吸收過濕度和熱量的空氣一部分排出室外，另一部分與室外的新鮮空氣通過排風閥混合之后重新輸送回室內(nèi)。

（二）照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

在建筑電氣設備中，照明系統(tǒng)的消耗量僅次于空調(diào)系統(tǒng)，成為第二大能源消耗浪費的不穩(wěn)定因素。對照明系統(tǒng)的節(jié)能控制主要分為實時控制和智能控制，設計人員采用后者智能控制的情況普遍較多。在智能控制系統(tǒng)手段中，計算機網(wǎng)絡將系統(tǒng)串聯(lián)成系統(tǒng)單元、輸出單元、輸入單元三大部分。通過智能化的繼電器和面板就能夠相繼實現(xiàn)多線路獨立光源的開關(guān)控制，不再使用到傳統(tǒng)的面板開關(guān)，最后將傳送信息的公共通信干線放入到系統(tǒng)當中就能夠使照明系統(tǒng)形成一個統(tǒng)一可操作化的智能控制系統(tǒng)。

結(jié)束語：

總而言之，在社會不斷發(fā)展以及科技不斷取得進步的背景下，電氣自動化系統(tǒng)也會隨之發(fā)生變化，節(jié)能技術(shù)也會有更為先進的手段。設計人員如果想將電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能做到最優(yōu)化，就必須對節(jié)能設計這一塊不斷進行研究，為今后的節(jié)能技術(shù)提供更多的實踐和理論經(jīng)驗。

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