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建筑电气自动化系统节能控制
发布时间：2017-11-24 点击次数：次
随着社会经济的快速发展和城市规模的扩大，社会群体的用电需求量逐渐增大，电气系统在城市当中的应用也越来越普及。为电气自动化系统设置节能控制，具有低碳环保的生态效益和经济效益，并且它在管理方式上实现由智能管理代替人工管理，提高设备运行的安全性和舒适度。同时，建造环保型绿色节能住宅，将是人们今后对生存居住环境提出的新要求，而电气自动化系统的节能控制就显得特别重要。
一、电气自动化系统节能控制的意义
据最新社会研究调查结果显示，我国每年在建筑方面消耗的能源已经超过全国能源消耗总量的三分之一其中以空调制冷和采暖系统的能源消耗最大，占到了一半以上，照明系统的消耗同样非常巨大，占比30% 左右。这些电能和热能的实际消耗要远远大于规定的指标，能源使用效率十分低下，如何实现建筑的节能，已成为一个重大问题。
现阶段，城市公共建筑中已经广泛采用建筑设备的电气自动化系统，成功实现对空调、通风、采暖、照明等电气设备的自动化控制。整个电气自动化系统主要由传感器、控制器、执行设备及监控软件所构成，且这些设备之间必须通过通讯网络串联起来，组成有机系统整体，才能完成对设备运行的管理和对环境的优化控制。国家颁布的《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）严格规定了在相同建筑室内环境参数条件下，全年空调、通风、采暖、照明等电气设备能源消耗应该减少一半以上。可见，设计人员积极探索建筑设备中的电气自动化系统节能控制模型，对于降低能源消耗，实现环保节能有非常重要的意义。
二、电气自动化系统节能控制思路
在实际建筑工程建设中，常常由于受到周围环境、使用功能要求等方面因素的限制，建筑设备自动化系统有较大复杂性。并且，由于其涉及内容较多，且每一个目标任务具备多样性特点，因此，想要真正实现电气自动化系统的节能控制，需要特别注意以下几个方面。
（一）配电设计优化
电力组成系统是电气自动化系统最关键的一部分，更是保证建筑物电力系统安全稳定运行的重要保障。设计人员在对其配电系统进行设计时，首先，必须充分考虑到电力系统的适用性原则，确保电力系统在实际运行过程中，保持良好的使用性。
其次，还要充分保障用电设备的负荷容量，满足节能控制中的可靠性要求。只有这样，才能保证在配电过程中，对所有用电设备和电气自动化系统进行有效控制，避免安全隐患的发生。
（二）电气自动化系统的安全性
无论是对用电设备，还是其他生产设备来说，安全问题都至关重要。而电力系统本身就存在一定的危险性。因此，加强做好建筑设备中电气自动化系统的安全管理工作十分关键。提高电气自动化系统的安全性，促使建筑设备可靠运行，需要做到以下几点：首先，确保导线具有较强的绝缘性，并始终处于良好的运行状态。其次，施工人员在对线路进行铺设时，要将导线之间的距离留置出来。另外，一定要将导线动态稳定性、负荷能力等方面的参数控制在合理范围内，以保障整个电力系统的稳定性。最后，施工单位在进行电力系统防雷、接地系统施工时，应该对施工质量进行严格监管控制，以免存在质量问题，影响系统运行效率。
（三）优化电气系统的运行效率
通常情况下，大部分设计人员在对电气自动化系统进行设计时，一般都会采用先进的节能设备，这样设计的主要目的是为了提高电力系统的运行效率，并且，通过利用有效的节能方法，降低线路损耗程度，进一步实现节能目的。在当前配电设计中，部分设计人员都会切实根据工程实际需要，选择出合适的设计系数。只有遵循这些基本设计原则和方法，才能有效提高电力能源利用率，从而达到理想的节能效果。
三、电气自动化系统节能控制技术
（一）空调系统节能技术
1. 水源和地源热泵技术
水源热泵和地源热泵技术是基于夏冬两季地球不同的浅层水源和地面建筑物温度的关系来进行的。在夏季，当地球浅层水源低于地面建筑物温度时，热泵技术就会通过空气和水的载剂形式，利用热泵降低建筑物内部的温度；反之，在冬季，当地球浅层水源高于地面建筑物温度，热泵技术就能提高建筑物内部温度，实现温度的调节功能。水源和地缘热泵技术由用户终端系统、水源中央空调主机和水源水系统三大部分组成，使用起来不仅节能环保、运行高效，而且适用范围广，适用面积大，具有稳定舒适的特征。该技术系统通过直接数字控制器来采集信号，判断热泵的使用状态和用水情况，一旦用水量状态偏大或是偏小，水源和地源热泵系统都会随时智能地调节水泵转速，控制系统的输送水量达到总需求。
2. 变风量控制技术
变风量控制技术顾名思义是通过控制空调送风量的大小，来实现对参数的控制。变风量控制系统主要由变风量空调机组和变风量终端控制设备两大部分构成。其中，变风量空调机组决定风的运转速度，变风量终端控制设备则是利用信号的自动调节，指示运行电动风门的开启程度，避免资源过度消耗浪费。
（二）照明系统的节能技术
在建筑电气设备中，照明系统的消耗量仅次于空调系统，成为第二大能源消耗浪费的不稳定因素。对照明系统的节能控制，主要分为实时控制和智能控制，设计人员采用智能控制的情况普遍较多。在智能控制系统中，计算机网络将系统串联成系统单元、输出单元、输入单元三大部分，通过智能化的继电器和面板，就能够相继实现对多线路独立光源开关的控制，不再使用传统的面板开关，最后将传送信息的公共通信干线放入系统中，就能够使照明系统形成一个统一、可操作的智能控制系统。
四、结语
在社会不断发展以及科技不断进步的背景下，电气自动化系统也会随之发生变化，节能技术也会不断发展。设计人员如果想将电气自动化系统的节能做到最优化，就必须对节能设计不断进行研究，为今后的节能技术提供更多的实践和理论依据。
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一、电气自动化系统节能控制的意义
据最新社会研究调查结果显示，我国每年在建筑方面消耗的能源已经超过全国能源消耗总量的三分之一其中以空调制冷和采暖系统的能源消耗最大，占到了一半以上，照明系统的消耗同样非常巨大，占比30% 左右。这些电能和热能的实际消耗要远远大于规定的指标，能源使用效率十分低下，如何实现建筑的节能，已成为一个重大问题。
现阶段，城市公共建筑中已经广泛采用建筑设备的电气自动化系统，成功实现对空调、通风、采暖、照明等电气设备的自动化控制。整个电气自动化系统主要由传感器、控制器、执行设备及监控软件所构成，且这些设备之间必须通过通讯网络串联起来，组成有机系统整体，才能完成对设备运行的管理和对环境的优化控制。国家颁布的《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）严格规定了在相同建筑室内环境参数条件下，全年空调、通风、采暖、照明等电气设备能源消耗应该减少一半以上。可见，设计人员积极探索建筑设备中的电气自动化系统节能控制模型，对于降低能源消耗，实现环保节能有非常重要的意义。
二、电气自动化系统节能控制思路
在实际建筑工程建设中，常常由于受到周围环境、使用功能要求等方面因素的限制，建筑设备自动化系统有较大复杂性。并且，由于其涉及内容较多，且每一个目标任务具备多样性特点，因此，想要真正实现电气自动化系统的节能控制，需要特别注意以下几个方面。
（一）配电设计优化
电力组成系统是电气自动化系统最关键的一部分，更是保证建筑物电力系统安全稳定运行的重要保障。设计人员在对其配电系统进行设计时，首先，必须充分考虑到电力系统的适用性原则，确保电力系统在实际运行过程中，保持良好的使用性。
其次，还要充分保障用电设备的负荷容量，满足节能控制中的可靠性要求。只有这样，才能保证在配电过程中，对所有用电设备和电气自动化系统进行有效控制，避免安全隐患的发生。
（二）电气自动化系统的安全性
无论是对用电设备，还是其他生产设备来说，安全问题都至关重要。而电力系统本身就存在一定的危险性。因此，加强做好建筑设备中电气自动化系统的安全管理工作十分关键。提高电气自动化系统的安全性，促使建筑设备可靠运行，需要做到以下几点：首先，确保导线具有较强的绝缘性，并始终处于良好的运行状态。其次，施工人员在对线路进行铺设时，要将导线之间的距离留置出来。另外，一定要将导线动态稳定性、负荷能力等方面的参数控制在合理范围内，以保障整个电力系统的稳定性。最后，施工单位在进行电力系统防雷、接地系统施工时，应该对施工质量进行严格监管控制，以免存在质量问题，影响系统运行效率。
（三）优化电气系统的运行效率
通常情况下，大部分设计人员在对电气自动化系统进行设计时，一般都会采用先进的节能设备，这样设计的主要目的是为了提高电力系统的运行效率，并且，通过利用有效的节能方法，降低线路损耗程度，进一步实现节能目的。在当前配电设计中，部分设计人员都会切实根据工程实际需要，选择出合适的设计系数。只有遵循这些基本设计原则和方法，才能有效提高电力能源利用率，从而达到理想的节能效果。
三、电气自动化系统节能控制技术
（一）空调系统节能技术
1. 水源和地源热泵技术
水源热泵和地源热泵技术是基于夏冬两季地球不同的浅层水源和地面建筑物温度的关系来进行的。在夏季，当地球浅层水源低于地面建筑物温度时，热泵技术就会通过空气和水的载剂形式，利用热泵降低建筑物内部的温度；反之，在冬季，当地球浅层水源高于地面建筑物温度，热泵技术就能提高建筑物内部温度，实现温度的调节功能。水源和地缘热泵技术由用户终端系统、水源中央空调主机和水源水系统三大部分组成，使用起来不仅节能环保、运行高效，而且适用范围广，适用面积大，具有稳定舒适的特征。该技术系统通过直接数字控制器来采集信号，判断热泵的使用状态和用水情况，一旦用水量状态偏大或是偏小，水源和地源热泵系统都会随时智能地调节水泵转速，控制系统的输送水量达到总需求。
2. 变风量控制技术
变风量控制技术顾名思义是通过控制空调送风量的大小，来实现对参数的控制。变风量控制系统主要由变风量空调机组和变风量终端控制设备两大部分构成。其中，变风量空调机组决定风的运转速度，变风量终端控制设备则是利用信号的自动调节，指示运行电动风门的开启程度，避免资源过度消耗浪费。
（二）照明系统的节能技术
在建筑电气设备中，照明系统的消耗量仅次于空调系统，成为第二大能源消耗浪费的不稳定因素。对照明系统的节能控制，主要分为实时控制和智能控制，设计人员采用智能控制的情况普遍较多。在智能控制系统中，计算机网络将系统串联成系统单元、输出单元、输入单元三大部分，通过智能化的继电器和面板，就能够相继实现对多线路独立光源开关的控制，不再使用传统的面板开关，最后将传送信息的公共通信干线放入系统中，就能够使照明系统形成一个统一、可操作的智能控制系统。
四、结语
在社会不断发展以及科技不断进步的背景下，电气自动化系统也会随之发生变化，节能技术也会不断发展。设计人员如果想将电气自动化系统的节能做到最优化，就必须对节能设计不断进行研究，为今后的节能技术提供更多的实践和理论依据。
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