試析樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)工程實(shí)施的要點(diǎn)
內(nèi)容提要:結(jié)合特大型商業(yè)廣場(chǎng)智能化系統(tǒng)的建設(shè)和管理需求,依據(jù)相應(yīng)的國(guó)家、行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,對(duì)特大型商業(yè)廣場(chǎng)的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng);BA
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)(BuildingAutomationSystem,BA系統(tǒng))采用集散型控制技術(shù)對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)控,提高了建筑設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量,為建筑物的管理者提供集中的顯示操作控制和強(qiáng)大的運(yùn)行數(shù)據(jù)處理功能、減少管理的工作量,降低建筑設(shè)備的能源消耗,在建筑物中起著重要作用。
但是,長(zhǎng)期來(lái)國(guó)內(nèi)的BA系統(tǒng)工程質(zhì)量不高,實(shí)際能正常投入運(yùn)行的BA系統(tǒng)項(xiàng)目不多,這使智能建筑業(yè)界人士深感不安。在BA系統(tǒng)應(yīng)用中通常遇到的問(wèn)題及其主要原因有以下幾方面:
1. 少數(shù)建筑專業(yè)、暖通專業(yè)和電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)人員在擴(kuò)初設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有很好配合,以至空調(diào)機(jī)房空間過(guò)小,設(shè)備維護(hù)通道難以行走;新風(fēng)口位置設(shè)置不合理,新風(fēng)質(zhì)量不理想;電氣控制箱缺少與BA系統(tǒng)相配的電氣輸入/出端等。
2. 部分BA系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)施人員對(duì)建筑設(shè)備不熟悉、對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的整體了解不深入,致使傳感器位置設(shè)置錯(cuò)誤、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉壓力不夠、甚至系統(tǒng)缺少應(yīng)有的傳感器與軟件工具。
3. 部分BA系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)施人員對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行工況和工藝了解不全面,結(jié)果BA系統(tǒng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行控制方式不合理,不能達(dá)到有效的節(jié)能目標(biāo)。
4. 有些施工人員在設(shè)備安裝過(guò)程中,沒(méi)有按照規(guī)范操作,接線錯(cuò)誤、傳感器安裝位置錯(cuò)誤、執(zhí)行機(jī)構(gòu)與設(shè)備連接不牢固、DDC箱內(nèi)布線亂、箱體進(jìn)出線處不加保護(hù)橡皮墊圈、金屬軟管亂拉、接地系統(tǒng)混亂等,給系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)隱患。
5. 少數(shù)物業(yè)管理公司在BA系統(tǒng)投運(yùn)后,未能進(jìn)行必要的維護(hù)保養(yǎng);BA系統(tǒng)操作管理人員缺乏專業(yè)技能訓(xùn)練,致使原本正常的系統(tǒng)頻發(fā)故障。
6. BA系統(tǒng)的工程竣工文檔不全,操作手冊(cè)未漢化并缺少針對(duì)性,影響后續(xù)人員對(duì)系統(tǒng)的了解與掌握。
通過(guò)多年的工程實(shí)踐和總結(jié),筆者將樓宇自控系統(tǒng)在實(shí)施的要點(diǎn)可以歸納為以下四方面:1、技術(shù)的溝通和協(xié)調(diào);2、設(shè)計(jì)的合理性;3、系統(tǒng)的聯(lián)調(diào);4、系統(tǒng)維護(hù)人員素質(zhì)要求。下面就這幾方面具體闡述。
1 技術(shù)的溝通和協(xié)調(diào)
由于樓宇自控系統(tǒng)主要的被控對(duì)象大多數(shù)屬于其他系統(tǒng)承包商的工程范圍,而其他系統(tǒng)承包商對(duì)樓宇自控系統(tǒng)的要求均不太了解,這要求我們?cè)诠こ虒?shí)施的過(guò)程中非常重視工程的溝通協(xié)調(diào),它將直接影響到系統(tǒng)能否滿意的投入使用,從項(xiàng)目管理的角度來(lái)說(shuō),它是對(duì)工作范圍的具體落實(shí)和認(rèn)定。通常,在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中,我們是按以下步驟逐一落實(shí)的,這里可以推薦給各位讀者:
1.1 落實(shí)BA點(diǎn)表
首先按照標(biāo)書(shū)對(duì)BA系統(tǒng)的要求,參照業(yè)主其他系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖(重點(diǎn)是暖通、配電、照明、電梯),進(jìn)行系統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)。包括設(shè)備選型、DDC的現(xiàn)場(chǎng)布置、管線的走向、通訊接口實(shí)現(xiàn)的可行性、進(jìn)度及成本的估算等。確定最后的實(shí)施方案,也就是落實(shí)BA的實(shí)施點(diǎn)表。
1.2 接口要求
在方案確定后,針對(duì)各子項(xiàng)分別列出接口要求,同時(shí)抄送相關(guān)協(xié)作單位,必要時(shí)業(yè)主需要在產(chǎn)品招標(biāo)或合同草擬時(shí)技術(shù)確認(rèn)。
下面是我們?yōu)槟稠?xiàng)目的BA系統(tǒng)提出的接口要求:
1) BAS系統(tǒng)對(duì)變配電系統(tǒng)各設(shè)備接口的要求
高壓進(jìn)線柜
提供、并標(biāo)明電壓互感器A、B、C三相的端子給BA系統(tǒng)。
提供、并標(biāo)明電流互感器A、B、C三相的端子給BA系統(tǒng)。
提供高壓進(jìn)線柜母聯(lián)開(kāi)關(guān)的輔助干觸點(diǎn)信號(hào)(一副)給BA系統(tǒng)。
低壓進(jìn)線柜
提供、并標(biāo)明低壓進(jìn)線柜A、B、C三相(380V)的端子給BA系統(tǒng)。
提供、并標(biāo)明低壓進(jìn)線柜電流互感器A、B、C三相(5A)的端子給BA系統(tǒng)。
提供低壓進(jìn)線柜斷路器的開(kāi)關(guān)干觸點(diǎn)信號(hào)給BA系統(tǒng)(若有開(kāi)關(guān)干觸點(diǎn)信號(hào)),否則應(yīng)提供斷路器的開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng)。
變壓器
提供超溫報(bào)警干觸點(diǎn)信號(hào)給BA系統(tǒng)!
柴油發(fā)電機(jī)組
提供與BA系統(tǒng)相配套的智能化系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的監(jiān)測(cè)接口(RS232,或RS485通訊接口),并提供標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議及相關(guān)的軟件。
提供一個(gè)BA系統(tǒng)控制柴油發(fā)電機(jī)組啟停接口。
在雙路電源供電的情況下,當(dāng)二路高壓進(jìn)線不能正常工作時(shí),柴油發(fā)電機(jī)組能自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行應(yīng)急供電。
對(duì)各功能區(qū)或標(biāo)準(zhǔn)層的低壓配電柜
提供低壓配電柜開(kāi)關(guān)狀態(tài)開(kāi)關(guān)干觸點(diǎn)給BA系統(tǒng),否則應(yīng)提供斷路器的開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng)。
2) BAS系統(tǒng)對(duì)給排水泵電控箱接口的要求
提供、并標(biāo)明電控箱手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的輔助干觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng)。詳見(jiàn)附圖中15,16端子。
提供、并標(biāo)明電控箱啟;芈返拈_(kāi)關(guān)干觸點(diǎn)或輔助觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以監(jiān)測(cè)水泵啟停狀態(tài)。詳見(jiàn)附圖中13,14端子。
提供、并標(biāo)明電控箱過(guò)熱繼電器的輔助干觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以監(jiān)測(cè)水泵的故障狀態(tài)。詳見(jiàn)附圖中17,18端子。
提供、并標(biāo)明電控箱啟?刂苹芈返膯⑼S|點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以啟停水泵(自動(dòng)狀態(tài)下)。詳見(jiàn)附圖中19,20端子。
3) BAS系統(tǒng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備電控箱接口的要求
提供、并標(biāo)明電控箱手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的輔助干觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng)。詳見(jiàn)附圖中15,16端子。
提供、并標(biāo)明電控箱啟;芈返拈_(kāi)關(guān)干觸點(diǎn)或輔助觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以監(jiān)測(cè)機(jī)組啟停狀態(tài)。詳見(jiàn)附圖中13,14端子。
提供、并標(biāo)明電控箱過(guò)熱繼電器的輔助干觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以監(jiān)測(cè)機(jī)組的故障狀態(tài)。詳見(jiàn)附圖中17,18端子。
提供、并標(biāo)明電控箱啟?刂苹芈返膯⑼S|點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以啟停機(jī)組(自動(dòng)狀態(tài)下)。詳見(jiàn)附圖中19,20端子。
4) BAS系統(tǒng)對(duì)冷熱源系統(tǒng)各設(shè)備電控箱接口的要求
提供、并標(biāo)明電控箱手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的輔助干觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng)。詳見(jiàn)附圖中15,16端子。
提供、并標(biāo)明電控箱啟;芈返拈_(kāi)關(guān)干觸點(diǎn)或輔助觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以監(jiān)測(cè)設(shè)備啟停狀態(tài)。詳見(jiàn)附圖中13,14端子。
提供、并標(biāo)明電控箱過(guò)熱繼電器的輔助干觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以監(jiān)測(cè)設(shè)備的故障狀態(tài)。詳見(jiàn)附圖中17,18端子。
提供、并標(biāo)明電控箱啟停控制回路的啟停觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以啟停設(shè)備(自動(dòng)狀態(tài)下)。詳見(jiàn)附圖中19,20端子。
5) BAS系統(tǒng)對(duì)送排風(fēng)系統(tǒng)各設(shè)備電控箱接口的要求
提供、并標(biāo)明電控箱手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的輔助干觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng)。詳見(jiàn)附圖中15,16端子。
提供、并標(biāo)明電控箱啟;芈返拈_(kāi)關(guān)干觸點(diǎn)或輔助觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以監(jiān)測(cè)機(jī)組啟停狀態(tài)。詳見(jiàn)附圖中13,14端子。
提供、并標(biāo)明電控箱過(guò)熱繼電器的輔助干觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以監(jiān)測(cè)機(jī)組的故障狀態(tài)。詳見(jiàn)附圖中17,18端子。
提供、并標(biāo)明電控箱啟停控制回路的啟停觸點(diǎn)(一副)給BA系統(tǒng),BA系統(tǒng)用以啟停機(jī)組(自動(dòng)狀態(tài)下)。詳見(jiàn)附圖中19,20端子!
6) 對(duì)公共照明/泛光照明配電箱設(shè)備接口的要求
配電箱的手/自動(dòng)狀態(tài).提供并標(biāo)明手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的輔助干觸點(diǎn)信號(hào)(一副)給BA系統(tǒng)。詳見(jiàn)附圖中15,16端子。
配電箱的各回路狀態(tài).提供并標(biāo)明配電箱各回路(共41回路)的開(kāi)關(guān)干觸點(diǎn)信號(hào)(若有)給BA系統(tǒng),否則應(yīng)提供斷路器的開(kāi)關(guān)輔助觸點(diǎn)(各一副)給BA系統(tǒng).詳見(jiàn)附圖13,14端子。
配電箱的自動(dòng)控制.提供并標(biāo)明各控制回路的啟停觸點(diǎn)(各一副)給BA系統(tǒng)。詳見(jiàn)附圖19,20端子。
7) 附圖解讀
上述附圖為設(shè)備二次控制回路圖,其中,QC為主交流接觸器,用于控制一次回路中設(shè)備的供停電;一般按設(shè)備的功耗情況其后需配置相應(yīng)的過(guò)熱保護(hù)繼電器,在本圖中簡(jiǎn)稱RJ;J1為中間繼電器,用于執(zhí)行BA系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的啟停,注意線圈工作電壓為AC24V,這樣選擇的原因主要是在BA系統(tǒng)中DDC常用的供電方式為AC24V,所以DDC箱中通常配有AC24V電源,可以很方便的提供,此外,AC24V電源信號(hào)可以與其他弱電信號(hào)線纜同管敷設(shè),施工方便。J2為中間繼電器,用于向BA系統(tǒng)提供手/自動(dòng)信號(hào)狀態(tài),其線圈工作電壓為AC220V;J3為中間繼電器,用于向BA系統(tǒng)提供過(guò)熱保護(hù)繼電器動(dòng)作狀態(tài),也就是BA系統(tǒng)需要的故障狀態(tài),其線圈工作電壓為AC220V;此外,RD為二次控制回路的保護(hù)熔斷管;HK為手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),在處于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)6/7端子閉合,J2繼電器工作,使得15/16接線端子由開(kāi)路轉(zhuǎn)為閉合,BA系統(tǒng)在檢測(cè)到此種狀態(tài)后,可以通過(guò)編程顯示實(shí)際的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在器件選擇時(shí),首先應(yīng)考慮開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)過(guò)流容量,其次應(yīng)有足夠的觸頭數(shù)量;TA為手動(dòng)停止按鈕,為常閉觸發(fā)型,不帶自鎖;QA手動(dòng)啟動(dòng)按鈕,為常開(kāi)觸發(fā)型,不帶自鎖;HR為啟動(dòng)指示燈;HG為待機(jī)指示燈。
在手動(dòng)狀態(tài),即HK處于4/5端子閉合接通、2/3和6/7端子開(kāi)路狀態(tài);此時(shí),按下啟動(dòng)按鈕(QA)控制回路電流經(jīng)2、4、5、10、11對(duì)交流接觸器(QC)的線圈供電,QC主觸頭接通,設(shè)備開(kāi)始運(yùn)行,同時(shí),QC的輔助觸頭QC1閉合,使得QA按鈕旁路,QC自鎖保證了QC的持續(xù)工作,這時(shí),HR運(yùn)行燈點(diǎn)亮,HG待機(jī)燈熄滅;若此后按下停止按鈕(TA),QC線圈的電源瞬間失電,主觸頭斷開(kāi),設(shè)備停止運(yùn)行,同時(shí),輔助觸頭QC1打開(kāi),QC自鎖被打開(kāi),即使觸發(fā)按鈕TA再次閉合,QC的線圈仍然無(wú)法得電工作,從而達(dá)到停止設(shè)備的目的;同時(shí),HR運(yùn)行燈熄滅,HG待機(jī)燈點(diǎn)亮。
在自動(dòng)狀態(tài),即HK處于2/3和6/7端子閉合接通、4/5端子開(kāi)路狀態(tài);此時(shí),BA系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào),即對(duì)J1繼電器線圈供電,此時(shí),控制回路電流經(jīng)2、3、5、11對(duì)交流接觸器(QC)的線圈供電,QC主觸頭接通,設(shè)備開(kāi)始運(yùn)行;這時(shí),HR運(yùn)行燈點(diǎn)亮,HG待機(jī)燈熄滅;若此后BA系統(tǒng)發(fā)出停止信號(hào),即切斷對(duì)J1繼電器線圈供電,QC線圈的失電,主觸頭斷開(kāi),設(shè)備停止運(yùn)行;同時(shí),HR運(yùn)行燈熄滅,HG待機(jī)燈點(diǎn)亮。
1.3 圖紙會(huì)審
完成設(shè)計(jì)施工圖后,邀請(qǐng)各相關(guān)系統(tǒng)集成商和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行圖紙會(huì)審。其目的是介紹系統(tǒng)、落實(shí)各接口要求、明確工程的交接面(或稱接口界面)、確認(rèn)被控設(shè)備位置及管線布設(shè)的可行性。會(huì)議結(jié)束后應(yīng)形成會(huì)議紀(jì)要并下發(fā)各參加單位。
1.4 溝通協(xié)調(diào)
施工過(guò)程中要積極主動(dòng)的與各協(xié)作單位溝通,了解設(shè)備到貨情況,參加設(shè)備進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收,索要必要的技術(shù)資料,如:系統(tǒng)參數(shù)、設(shè)備接線圖、協(xié)議表等。
1.5 參加對(duì)設(shè)備安裝完畢后的最終驗(yàn)收,重點(diǎn)是接口完成情況。
2 設(shè)計(jì)的合理性
BA系統(tǒng)要能實(shí)現(xiàn)改善大樓的環(huán)境效率,而且也使大樓能源消耗在量化控制之下,確保大樓能源成本降低成為可能必須具有兩個(gè)要素:
其一:系統(tǒng)應(yīng)用穩(wěn)定可靠,發(fā)生故障概率降到最低可能限度。這一點(diǎn)通常通過(guò)系統(tǒng)選型來(lái)得以保證,此外,系統(tǒng)集成商對(duì)產(chǎn)品的了解深度也是成敗的關(guān)鍵。
其二:系統(tǒng)能提供精確的、量化的控制模式,為大樓能源控制提供可靠保證。這一點(diǎn)通常由系統(tǒng)集成商對(duì)相關(guān)系統(tǒng)(如暖通、供配電等系統(tǒng))的了解深度和自身對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試能力來(lái)決定的。
大樓營(yíng)運(yùn)成本的降低就是要求BA系統(tǒng)整個(gè)控制過(guò)程盡可能精確,以下幾個(gè)條件(因素)直接影響到BA系統(tǒng)精確控制程度:
系統(tǒng)前端所測(cè)信號(hào)尤其是類似溫度這樣的模擬信號(hào)必須盡可能準(zhǔn)確。為保證系統(tǒng)前端信號(hào)準(zhǔn)確,我們采取以下措施:
、俸侠砼渲们岸藗鞲衅鲾(shù)量:探測(cè)點(diǎn)數(shù)設(shè)置過(guò)少,則無(wú)法取得精確的前端信號(hào);而前端傳感器數(shù)量(點(diǎn)數(shù)表)過(guò)多的話易造成信號(hào)之間耦合,也使系統(tǒng)成本增大。
②正確選擇傳感器的安裝位置:舉例來(lái)說(shuō),安裝于送風(fēng)管道內(nèi)的溫度傳感器如果安裝在靠近機(jī)組送風(fēng)口處,則傳感器檢測(cè)得到溫度值可能偏低;如果安裝在離送風(fēng)口較遠(yuǎn),則傳感器測(cè)得溫度值可能要高一些。這就必須根據(jù)風(fēng)管的實(shí)際情況合理選擇傳感器安裝位置。
、巯到y(tǒng)控制環(huán)節(jié)少、能提供豐富的控制積算軟件。目前各BA廠商提供DDC(直接數(shù)位控制器),采用的是計(jì)算機(jī)數(shù)字輸出信號(hào)去直接控制電動(dòng)水閥閥門(mén)的開(kāi)度,而無(wú)須中間調(diào)節(jié)器;另外,DDC內(nèi)含有豐富的積算控制程序,有比例(P)算法、比例積分(PI)算法、比例積分微分(PID)算法。由于不同的PID系數(shù),被控對(duì)象生成不同的反應(yīng)特性曲線,PID系數(shù)較高,則對(duì)象反應(yīng)特性曲線較陡,也就是反應(yīng)過(guò)渡過(guò)程較短;PID系數(shù)較低,則對(duì)象反應(yīng)特性曲線較為平緩,也就是反應(yīng)過(guò)渡過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng)。理論上說(shuō),過(guò)渡過(guò)程較短的話,則系統(tǒng)響應(yīng)快,換句話說(shuō),也就是系統(tǒng)控制精度較高,但這并不說(shuō)系統(tǒng)控制精度越高就越好:由于空調(diào)系統(tǒng)本身慣性較大,如BA系統(tǒng)控制精度越高,系統(tǒng)越容易引起振蕩,系統(tǒng)也就越不穩(wěn)定。
這就要求在工程設(shè)計(jì)和調(diào)試的過(guò)程中正確進(jìn)行軟件組態(tài),選擇恰當(dāng)?shù)牟蓸又芷诤涂刂坪瘮?shù),保證系統(tǒng)響應(yīng)輸出最優(yōu)化,在系統(tǒng)控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定度之間找到最佳平衡點(diǎn)。
、茉趪(guó)內(nèi)許多工程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)者在調(diào)節(jié)閥門(mén)的選擇中,特別是選擇閥門(mén)口徑時(shí)存在隨意性現(xiàn)象較為嚴(yán)重。有些設(shè)計(jì)者直接選擇調(diào)節(jié)閥門(mén)口徑與管徑一致,有些簡(jiǎn)單地相對(duì)管徑縮小一號(hào)。這些隨意性的設(shè)計(jì)不僅造成投資浪費(fèi),同時(shí)降低了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì),影響系統(tǒng)的壽命,應(yīng)引起設(shè)計(jì)者高度重視。就閥門(mén)的選擇而言,過(guò)小的閥門(mén)一方面達(dá)不到系統(tǒng)的容量要求,另一方面閥門(mén)將需要通過(guò)系統(tǒng)提供較大的壓差以維持足夠的流量,加重泵的負(fù)荷,閥門(mén)易受損害;閥門(mén)口徑過(guò)大會(huì)使控制性能變差,易使系統(tǒng)受沖擊和振蕩,而且投資也會(huì)增加。閥門(mén)過(guò)大過(guò)小都會(huì)帶來(lái)控制閥壽命縮短和維護(hù)不便的后果。因此,選擇適當(dāng)?shù)目刂崎y口徑,對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是非常重要的。
選擇正確流量特性和合適口徑的電動(dòng)水閥是BA系統(tǒng)成功的重要保證。電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥的流量特性是指空調(diào)水流過(guò)閥門(mén)的相對(duì)流量與閥門(mén)的相對(duì)開(kāi)度之間的函數(shù)關(guān)系,目前工程上常用的主要有直線流量特性、等百分比流量特性的電動(dòng)水閥。
單位行程變化所引起的相對(duì)流量變化成正比關(guān)系的是等百分比流量特性水閥。該類型水閥可調(diào)范圍相對(duì)較寬,比較適合具有自平衡能力的空調(diào)水系統(tǒng),因此BA系統(tǒng)中大量應(yīng)用的是等百分比流量特性的電動(dòng)水閥。
工程上我們常用的是通過(guò)計(jì)算電動(dòng)閥門(mén)的流量系數(shù)(Kv/Cv)值來(lái)推導(dǎo)電動(dòng)水閥口徑,因?yàn)榱髁肯禂?shù)和水閥口徑是成對(duì)應(yīng)關(guān)系的,換句話說(shuō),流量系數(shù)定了,水閥口徑大小也就相對(duì)確定了。
水閥流量系數(shù)(Kv/Cv)采用以下公式計(jì)算:
Cv=3.6Q/(ΔP/100)1/2或
Kv=Cv/1.17
其中Cv--流量因子,它是指:一個(gè)全開(kāi)啟的閥門(mén)兩側(cè)加有1psi壓力時(shí)流過(guò)溫度為600F水時(shí)的USGPM流量(美國(guó)加侖/每分種)
Q--設(shè)備(空調(diào)/新風(fēng)機(jī)組)的水流量,單位:l/s或kg/s
ΔP--為調(diào)節(jié)閥前后壓差比,單位:Kpa
例如,我們計(jì)算流量系數(shù)Kv或Cv值:
Cv=3.6Q/(ΔP/100)1/2=3.6*11.123/(40/100)1/2=63.3
Kv=Cv/1.17=63.3/1.17=54.1
然后計(jì)算出來(lái)的流量系數(shù)Kv/Cv選用與其相適應(yīng)口徑的調(diào)節(jié)水閥。如下表,可見(jiàn)Kv值54.1介于40和63之間,故選用DN65的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
3 系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)
在設(shè)計(jì)和施工協(xié)調(diào)后,系統(tǒng)保證開(kāi)通的主要保障就來(lái)自于高質(zhì)量的調(diào)試工作,下面就工程聯(lián)調(diào)的步驟和主要設(shè)置要求進(jìn)行描述:
3.1 新風(fēng)機(jī)(2管式)
啟動(dòng)新風(fēng)機(jī),新風(fēng)閥應(yīng)自動(dòng)開(kāi)啟。
冷/熱水二通閥開(kāi)度應(yīng)根據(jù)送風(fēng)溫度及送風(fēng)溫度設(shè)定值的誤差來(lái)做調(diào)整(PI)。
模擬新風(fēng)溫度在冬天(熱水)模式,二通閥應(yīng)根據(jù)送風(fēng)溫度下降而增加二通閥的開(kāi)度,直至到達(dá)送風(fēng)溫度的要求。
模擬新風(fēng)溫度在夏天(冷凍水)模式,二通閥應(yīng)根據(jù)送風(fēng)溫度上升而增加二通閥的開(kāi)度,直至到達(dá)送風(fēng)溫度的要求。
停止新風(fēng)機(jī),新風(fēng)閥、二通閥應(yīng)回到全關(guān)位置。
3.2 空調(diào)機(jī)(2管式變風(fēng)量)
啟動(dòng)空調(diào)機(jī),二通閥應(yīng)根據(jù)實(shí)際送風(fēng)溫度及送風(fēng)溫度設(shè)定值的誤差來(lái)做程序控制。
模擬送風(fēng)溫度大于送風(fēng)溫度設(shè)定值,二通閥應(yīng)增加開(kāi)度使送風(fēng)溫度下降至要求。
模擬送風(fēng)溫度小于回風(fēng)溫度設(shè)定值,二通閥應(yīng)減少開(kāi)度使送風(fēng)溫度上升至要求。
變頻控制根據(jù)該空調(diào)機(jī)所帶的末端VAVBOX的風(fēng)門(mén)開(kāi)度狀況自動(dòng)調(diào)節(jié),使VAVBOX開(kāi)度盡可能大,這樣舒適性和節(jié)能都會(huì)達(dá)到最佳效果。初始設(shè)定的要求跟蹤的開(kāi)度為75%~85%。為確保變頻器正常工作,啟動(dòng)變頻控制后其最小的頻率在30Hz。
停止空調(diào)機(jī),二通閥應(yīng)回到全關(guān)位置。
注:在過(guò)渡季節(jié)應(yīng)盡可能利用新風(fēng),即開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)。
3.3 VAVBOX
調(diào)整溫度設(shè)定值使其低于室內(nèi)溫度,風(fēng)閥開(kāi)度應(yīng)不斷增加,即用增加風(fēng)量(冷負(fù)荷)來(lái)達(dá)到此溫度設(shè)定值。風(fēng)量最大不會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)的需求風(fēng)量最大值。
調(diào)整溫度設(shè)定值使其高于室內(nèi)溫度,風(fēng)閥開(kāi)度應(yīng)不斷減少,即用減少風(fēng)量(冷負(fù)荷)來(lái)達(dá)到此溫度設(shè)定值。風(fēng)量最小不會(huì)超過(guò)設(shè)計(jì)的需求風(fēng)量最小值。
注:較長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)所在的空調(diào)區(qū)域(辦公室),為節(jié)約能源可將現(xiàn)場(chǎng)的溫度設(shè)定值調(diào)高,根據(jù)上述原理其風(fēng)門(mén)開(kāi)度減小,風(fēng)量將降低到需求風(fēng)量最小值。
3.4 冷源系統(tǒng)
設(shè)備臺(tái)數(shù)選擇:所謂機(jī)組臺(tái)數(shù)控制的序列策略,就是解決在啟動(dòng)下一臺(tái)機(jī)組時(shí),決定哪一臺(tái)先開(kāi)出;在停止一臺(tái)運(yùn)行的機(jī)組時(shí),決定哪一臺(tái)先停止。這種序列策略,目的是和設(shè)備管理、維修計(jì)劃更好地配合,充分利用設(shè)備的無(wú)故障周期,使設(shè)備的運(yùn)行和維修周期合拍。例如:
在需要啟動(dòng)下一臺(tái)機(jī)組時(shí)可按:
當(dāng)前停運(yùn)時(shí)間最長(zhǎng)的優(yōu)先;
累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最少的優(yōu)先;
輪流排隊(duì);
人工干預(yù);等等
在需要停運(yùn)一臺(tái)機(jī)組時(shí)可按:
當(dāng)前運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的優(yōu)先;
累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的優(yōu)先;
輪流排隊(duì);
人工干預(yù);等等
選擇哪一種序列策略,和物業(yè)管理方式及設(shè)備維護(hù)計(jì)劃等密切相關(guān)。系統(tǒng)方案能夠提供靈活的序列策略模式,以菜單方式列于操作員屏幕上,以便于物業(yè)管理部門(mén)按需選擇。
系統(tǒng)采用按照每臺(tái)設(shè)備等時(shí)間運(yùn)行的規(guī)則。
開(kāi)機(jī)預(yù)計(jì):在未運(yùn)行且無(wú)故障(未檢修)的設(shè)備中選取運(yùn)行時(shí)間最短的那一臺(tái)作為下次啟動(dòng)的預(yù)計(jì)臺(tái)號(hào)。
關(guān)機(jī)預(yù)計(jì):在已運(yùn)行的設(shè)備中選取運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的那一臺(tái)作為下次關(guān)機(jī)的預(yù)計(jì)臺(tái)號(hào)。
設(shè)備故障定義:以下幾種情況均由程序(3除外)將設(shè)備標(biāo)志為故障或檢修狀態(tài)。設(shè)備故障/檢修后需由操作人員復(fù)位,確保設(shè)備可靠。
DDC接收到故障信號(hào)(DI);
設(shè)備啟動(dòng)指令發(fā)出后經(jīng)延時(shí)未收到運(yùn)行狀態(tài)(DI)反饋信號(hào),程序自動(dòng)設(shè)定故障標(biāo)志,避免現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的局限和片面;
操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要(如定期檢修,維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備等)將此信號(hào)在操作站上設(shè)定為檢修或故障,這樣將大大增加程序的靈活性,不至于個(gè)別設(shè)備故障而影響整個(gè)程序的運(yùn)行。
需求臺(tái)數(shù)的計(jì)算:采用直接通過(guò)通訊方式獲取冷凍機(jī)當(dāng)前工況參數(shù)(如:主機(jī)實(shí)時(shí)滿載電流和設(shè)定電流;主機(jī)實(shí)時(shí)出水溫度和設(shè)定溫度)來(lái)判定和計(jì)算冷凍機(jī)贏余狀況,以決定在下一個(gè)周期是否增加或減少主機(jī)臺(tái)數(shù),這同傳統(tǒng)測(cè)量負(fù)荷的做法是一個(gè)大的進(jìn)步。后者是將計(jì)算出的負(fù)荷和冷凍機(jī)額定冷量進(jìn)行比較而決定主機(jī)臺(tái)數(shù)的增減,我們知道冷凍機(jī)的額定冷量只是一個(gè)客觀的標(biāo)定,當(dāng)主機(jī)因?yàn)槟撤N情況達(dá)不到這種額定要求時(shí)(如:當(dāng)前電力不足,而有意識(shí)降低主機(jī)滿載電流時(shí)或人為改變出水溫度設(shè)定或主機(jī)性能降低而達(dá)不到),顯然此時(shí)最大冷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離額定值,臺(tái)數(shù)計(jì)算的結(jié)果將毫無(wú)意義,而實(shí)際中這種情況確實(shí)比較普遍。目前BAS和主要品牌的冷凍機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向通訊已有成功案例,所以實(shí)現(xiàn)如上描述的控制方式是可行的。
啟動(dòng)順序:開(kāi)啟相關(guān)水路的電動(dòng)蝶閥→啟動(dòng)冷卻泵→啟動(dòng)冷凍泵→啟動(dòng)冷凍機(jī)
關(guān)機(jī)順序:停止冷凍機(jī)→停止冷凍泵→停止冷卻泵→停止相關(guān)水路的電動(dòng)蝶閥
開(kāi)機(jī)間隔的定義:為避免頻繁地啟停主機(jī),已在程序中定義計(jì)算需求臺(tái)數(shù)等的間隔(如45分鐘等)。
冷源系統(tǒng)的旁通控制:
當(dāng)DDC檢測(cè)的實(shí)際壓差>系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)(0.2Mpa),旁通閥逐漸開(kāi)大以維持系統(tǒng)所需的壓差。
當(dāng)DDC檢測(cè)的實(shí)際壓差<系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)(0.2Mpa),旁通閥逐漸開(kāi)小以維持系統(tǒng)所需的壓差。
冷凍水系統(tǒng)的其它監(jiān)控功能
。1)根據(jù)室外溫度測(cè)量值、近期氣候情況和歷史相同季節(jié)負(fù)荷水平記錄對(duì)啟動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估和預(yù)設(shè)定;
(2)累計(jì)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行次數(shù);產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)表格,供維護(hù)保養(yǎng)和物業(yè)管理系統(tǒng)作為原始數(shù)據(jù);
。3)以曲線趨勢(shì)圖顯示各種工藝參數(shù)的變化情況,以一定的時(shí)間間隔記錄這種變化數(shù)據(jù),儲(chǔ)存為數(shù)據(jù)文件。
。4)可編制節(jié)假日和上、下班等時(shí)間調(diào)度運(yùn)行程序,合理地啟停設(shè)備;
。5)按設(shè)備維護(hù)計(jì)劃,以某種規(guī)律去啟動(dòng)或者停止某臺(tái)設(shè)備。
4 系統(tǒng)維護(hù)人員的素質(zhì)要求
由于BA系統(tǒng)通常業(yè)主通過(guò)招標(biāo)都可以委托一些有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)工程公司來(lái)實(shí)施,但在BA系統(tǒng)通過(guò)調(diào)試和試運(yùn)行后,由于少數(shù)物業(yè)管理公司未能進(jìn)行必要的維護(hù)保養(yǎng)或BA系統(tǒng)操作管理人員缺乏專業(yè)技能訓(xùn)練,致使原本正常的系統(tǒng)頻發(fā)故障。為了長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行,使用單位應(yīng)該建立一支穩(wěn)定的有一定專業(yè)素質(zhì)的維護(hù)隊(duì)伍,從而擔(dān)負(fù)起系統(tǒng)的保養(yǎng)工作。
針對(duì)BA系統(tǒng)的特點(diǎn),新接手的維修人員應(yīng)該具備以下基本素質(zhì):
1、 掌握基本的電氣知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)概念和電腦操作知識(shí);
2、 由于BA系統(tǒng)多用于對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制,還應(yīng)了解暖通空調(diào)系統(tǒng)的基本工作原理;
3、 由于大多數(shù)樓控系統(tǒng)的軟件界面是英文(即使?jié)h化也是表面漢化),所以應(yīng)有相當(dāng)于大學(xué)英語(yǔ)4級(jí)的外語(yǔ)水平;
在符合上述基本條件的情況下,通過(guò)專業(yè)培訓(xùn),基本上可以勝任BA系統(tǒng)的維修工作。具體的講BA系統(tǒng)的培訓(xùn)包括:
1、 系統(tǒng)的構(gòu)架介紹、工作原理、控制范圍描述;
2、 竣工資料的清點(diǎn)和介紹;
3、 硬件設(shè)備的安裝和維護(hù)講解、現(xiàn)場(chǎng)模擬;
4、 簡(jiǎn)單故障的分析和排除;
5、 軟件操作要點(diǎn)及故障排除。
建筑物設(shè)置BA系統(tǒng)的目的是提供舒適、衛(wèi)生、安全、快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù),節(jié)約能源和人工成本,建立科學(xué)的管理模式。要實(shí)現(xiàn)這一的目標(biāo),我們認(rèn)為需要工程設(shè)計(jì)人員、施工人員和管理人員的共同的努力。