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    1. 供暖通風與空氣調節–監測、控制與計量篇

      為了降低運行能耗,供暖通風與空調系統應進行必要的監測與控制。20世紀80年代后期,直接數字控制(DDC)系統開始進入我國,經過20多年的實踐,證明其在設備及系統控制、運行管理等方面具有較大的優越性且能夠較大地節約能源,在大多數工程項目的實際應用中都取得了較好的效果。就目前來看,多數大、中型工程也是以此為基本的控制系統形式的。但實際情況錯綜復雜,作為一個總的原則,設計時要求結合具體工程情況通過技術經濟比較確定具體的控制內容。能源計量總站宜具有能源計量報表管理及趨勢分析等基本功能。監測控制的內容可包括參數檢測、參數與設備狀態顯示、自動調節與控制、工況自動轉換、能量計量以及中央監控與管理等。

      GB50189-2015 供暖通風與空氣調節–監測、控制與計量篇
      強制性條文。加強建筑用能的量化管理,是建筑節能工作的需要,在冷熱源處設置能量計量裝置,是實現用能總量量化管理的前提和條件,同時在冷熱源處設置能量計量裝置利于相對集中,也便于操作。??4.5.2

      供熱鍋爐房應設燃煤或燃氣、燃油計量裝置。制冷機房內,制冷機組能耗是大戶,同時也便于計量,因此要求對其單獨計量。直燃型機組應設燃氣或燃油計量總表,電制冷機組總用電量應分別計量?!睹裼媒ㄖ澞軛l例》規定,實行集中供熱的建筑應當安裝供熱系統調控裝置、用熱計量裝置和室內溫度調控裝置,因此,對鍋爐房、換熱機房總供熱量應進行計量,作為用能量化管理的依據。????

      目前水系統“跑冒滴漏”現象普遍,系統補水造成的能源浪費現象嚴重,因此對冷熱源站總補水量也應采用計量手段加以控制。????

      集中空調系統的冷量和熱量計量和我國北方地區的供熱熱計量一樣,是一項重要的建筑節能措施。設置能量計量裝置不僅有利于管理與收費,用戶也能及時了解和分析用能情況,加強管理,提高節能意識和節能的積極性,自覺采取節能措施。目前在我國出租型公共建筑中,集中空調費用多按照用戶承租建筑面積的大小,用面積分攤方法收取,這種收費方法的效果是用與不用一個樣、用多用少一個樣,使用戶產生“不用白不用”的心理,使室內過熱或過冷,造成能源浪費,不利于用戶健康,還會引起用戶與管理者之間的矛盾。公共建筑集中空調系統,冷、熱量的計量也可作為收取空調使用費的依據之一,空調按用戶實際用量收費是未來的發展趨勢。它不僅能夠降低空調運行能耗,也能夠有效地提高公共建筑的能源管理水平。??4.5.3

      我國已有不少單位和企業對集中空調系統的冷熱量計量原理和裝置進行了廣泛的研究和開發,并與建筑自動化(BA)系統和合理的收費制度結合,開發了一些可用于實際工程的產品。當系統負擔有多棟建筑時,應針對每棟建筑設置能量計量裝置。同時,為了加強對系統的運行管理,要求在能源站房(如冷凍機房、熱交換站或鍋爐房等)應同樣設置能量計量裝置。但如果空調系統只是負擔一棟獨立的建筑,則能量計量裝置可以只設于能源站房內。當實際情況要求并且具備相應的條件時,推薦按不同樓層、不同室內區域、不同用戶或房間設置冷、熱量計量裝置的做法。????

      強制性條文。本條文針對公共建筑項目中自建的鍋爐房及換熱機房的節能控制提出了明確的要求。供熱量控制裝置的主要目的是對供熱系統進行總體調節,使供水水溫或流量等參數在保持室內溫度的前提下,隨室外空氣溫度的變化進行調整,始終保持鍋爐房或換熱機房的供熱量與建筑物的需熱量基本一致,實現按需供熱,達到最佳的運行效率和最穩定的供熱質量。??4.5.4

      氣候補償器是供暖熱源常用的供熱量控制裝置,設置氣候補償器后,可以通過在時間控制器上設定不同時間段的不同室溫節省供熱量;合理地匹配供水流量和供水溫度,節省水泵電耗,保證散熱器恒溫閥等調節設備正常工作;還能夠控制一次水回水溫度,防止回水溫度過低而減少鍋爐壽命。????

      雖然不同企業生產的氣候補償器的功能和控制方法不完全相同,但氣候補償器都具有能根據室外空氣溫度或負荷變化自動改變用戶側供(回)水溫度或對熱媒流量進行調節的基本功能。????

      供熱量控制調節包括質調節(供水溫度)和量調節(供水流量)兩部分,需要根據室外氣候條件和末端需求變化進行調節。對于未設集中控制系統的工程,設置氣候補償器和時間控制器等裝置來實現本條第2款和第3款的要求。??4.5.5

      對鍋爐臺數和燃燒過程的控制調節,可以實現按需供熱,提高鍋爐運行效率,節省運行能耗并減少大氣污染。鍋爐的熱水溫度、煙氣溫度、煙道片角度、大火、中火、小火狀態等能效相關的參數應上傳至建筑能量管理系統,根據實際需求供熱量調節鍋爐的投運臺數和投入燃料量。????

      強制性條文?!吨腥A人民共和國節約能源法》第三十七條規定:使用空調供暖、制冷的公共建筑應當實行室內溫度控制制度。用戶能夠根據自身的用熱需求,利用空調供暖系統中的調節閥主動調節和控制室溫,是實現按需供熱、行為節能的前提條件。??4.5.6

      除末端只設手動風量開關的小型工程外,供暖空調系統均應具備室溫自動調控功能。以往傳統的室內供暖系統中安裝使用的手動調節閥,對室內供暖系統的供熱量能夠起到一定的調節作用,但因其缺乏感溫元件及自力式動作元件,無法對系統的供熱量進行自動調節,從而無法有效利用室內的自由熱,降低了節能效果。因此,對散熱器和輻射供暖系統均要求能夠根據室溫設定值自動調節。對于散熱器和地面輻射供暖系統,主要是設置自力式恒溫閥、電熱閥、電動通斷閥等。散熱器恒溫控制閥具有感受室內溫度變化并根據設定的室內溫度對系統流量進行自力式調節的特性,有效利用室內自由熱從而達到節省室內供熱量的目的。????

      冷熱源機房的控制要求。??4.5.7

      設備的順序啟停和連鎖控制是為了保證設備的運行安全,是控制的基本要求。從大量工程應用效果看,水系統“大流量小溫差”是個普遍現象。末端空調設備不用時水閥沒有關閉,為保證使用支路的正常水流量,導致運行水泵臺數增加,建筑能耗增大。因此,該控制要求也是運行節能的前提條件。??1????

      冷水機組是暖通空調系統中能耗最大的單體設備,其臺數控制的基本原則是保證系統冷負荷要求,節能目標是使設備盡可能運行在高效區域。冷水機組的最高效率點通常位于該機組的某一部分負荷區域,因此采用冷量控制方式有利于運行節能。但是,由于監測冷量的元器件和設備價格較高,因此在有條件時(如采用了DDC控制系統時),優先采用此方式。對于一級泵系統冷機定流量運行時,冷量可以簡化為供回水溫差;當供水溫度不作調節時,也可簡化為總回水溫度來進行控制,工程中需要注意簡化方法的使用條件。??2????

      水泵的臺數控制應保證系統水流量和供水壓力/供回水壓差的要求,節能目標是使設備盡可能運行在高效區域。水泵的最高效率點通常位于某一部分流量區域,因此采用流量控制方式有利于運行節能。對于一級泵系統冷機定流量運行時和二級泵系統,一級泵臺數與冷機臺數相同,根據連鎖控制即可實現;而一級泵系統冷機變流量運行時的一級泵臺數控制和二級泵系統中的二級泵臺數控制推薦采用此方式。由于價格較高且對安裝位置有一定要求,選擇流量和冷量的監測儀表時應統一考慮。??3????

      二級泵系統水泵變速控制才能保證符合節能要求,二級泵變速調節的節能目標是減少設備耗電量。實際工程中,有壓力/壓差控制和溫差控制等不同方式,溫差的測量時間滯后較長,壓差方式的控制效果相對穩定。而壓差測點的選擇通常有兩種:(1)取水泵出口主供、回水管道的壓力信號。由于信號點的距離近,易于實施。(2)取二級泵環路中最不利末端回路支管上的壓差信號。由于運行調節中最不利末端會發生變化,因此需要在有代表性的分支管道上各設置一個,其中有一個壓差信號未能達到設定要求時,提高二次泵的轉速,直到滿足為止;反之,如所有的壓差信號都超過設定值,則降低轉速。顯然,方法(2)所得到的供回水壓差更接近空調末端設備的使用要求,因此在保證使用效果的前提下,它的運行節能效果較前一種更好,但信號傳輸距離遠,要有可靠的技術保證。但若壓差傳感器設置在水泵出口并采用定壓差控制,則與水泵定速運行相似,因此,推薦優先采用壓差設定值優化調節方式以發揮變速水泵的節能優勢。??4????

      關于冷卻水的供水溫度,不僅與冷卻塔風機能耗相關,更會影響到冷機能耗。從節能的觀點來看,較低的冷卻水進水溫度有利于提高冷水機組的能效比,但會使冷卻塔風機能耗增加,因此對于冷卻側能耗有個最優化的冷卻水溫度。但為了保證冷水機組能夠正常運行,提高系統運行的可靠性,通常冷卻水進水溫度有最低水溫限制的要求。為此,必須采取一定的冷卻水水溫控制措施。通常有三種做法:(1)調節冷卻塔風機運行臺數;(2)調節冷卻塔風機轉速;(3)供、回水總管上設置旁通電動閥,通過調節旁通流量保證進入冷水機組的冷卻水溫高于最低限值。在(1)、(2)兩種方式中,冷卻塔風機的運行總能耗也得以降低。??5?????

      冷卻水系統在使用時,由于水分的不斷蒸發,水中的離子濃度會越來越高。為了防止由于高離子濃度帶來的結垢等種種弊病,必須及時排污。排污方法通常有定期排污和控制離子濃度排污。這兩種方法都可以采用自動控制方法,其中控制離子濃度排污方法在使用效果與節能方面具有明顯優點。??6????

      提高供水溫度會提高冷水機組的運行能效,但會導致末端空調設備的除濕能力下降、風機運行能耗提高,因此供水溫度需要根據室外氣象參數、室內環境和設備運行情況,綜合分析整個系統的能耗進行優化調節。因此,推薦在有條件時采用。??7????

      設備保養的要求,有利于延長設備的使用壽命,也屬于廣義節能范疇。??8????

      機房群控是冷、熱源設備節能運行的一種有效方式,水溫和水量等調節對于冷水機組、循環水泵和冷卻塔風機等運行能效有不同的影響,因此機房總能耗是總體的優化目標。冷水機組內部的負荷調節等都由自帶控制單元完成,而且其傳感器設置在機組內部管路上,測量比較準確和全面。采用通信方式,可以將其內部監測數據與系統監控結合,保證第2款和第7款的實現。??9????

      全空氣空調系統的節能控制要求。??4.5.8

      風閥、水閥與風機連鎖啟??刂?,是一項基本控制要求。實踐中發現很多工程沒有實現,主要是由于冬季防凍保護需要停風機、開水閥,這樣造成夏季空調機組風機停時往往水閥還開,冷水系統“大流量,小溫差”,造成冷水泵輸送能耗增加、冷機效率下降等后果。需要注意在需要防凍保護地區,應設置本連鎖控制與防凍保護邏輯的優先級。??1????

      絕大多數公共建筑中的空調系統都是間歇運行的,因此保證使用期間的運行是基本要求。推薦優化啟停時間即盡量提前系統運行的停止時間和推遲系統運行的啟動時間,這是節能的重要手段。??2????

      室內溫度設定值對空調風系統、水系統和冷熱源的運行能耗均有影響。根據相關文獻,夏季室內溫度設定值提高1℃,空調系統總體能耗可下降6%左右。因此,推薦根據室外氣象參數優化調節室內溫度設定值,這既是一項節能手段,同時也有利于提高室內人員舒適度。??3????

      新建建筑、酒店、高等學校等公共建筑同時使用率相對較低,不使用的房間在空調供冷/供暖期,一般只關閉水系統,過渡季節風系統不會主動關閉,造成能源浪費。??6????

      推薦設置常閉式電動通斷閥,風機盤管停止運行時能夠及時關斷水路,實現水泵的變流量調節,有利于水系統節能。??4.5.9

      通常情況下,房間內的風機盤管往往采用室內溫控器就地控制方式。根據《民用建筑節能條例》和《公共機構節能條例》等法律法規,對公共區域風機盤管的控制功能提出要求,采用群控方式都可以實現。????

      由于室溫設定值對能耗有影響和響應政府對空調系統夏季運行溫度的號召,要求對室溫設定值進行限制,可以從監控機房統一設定溫度。??1????

      風機盤管可以采用水閥通斷/調節和風機分檔/變速等不同控制方式。采用溫控器控制水閥可保證各末端能夠“按需供水”,以實現整個水系統為變水量系統。??2????

      考慮到對室溫控制精度要求很高的場所會采用電動調節閥,嚴寒地區在冬季夜間維持部分流量進行值班供暖等情況,不作統一限定。????

      對于排除房間余熱為主的通風系統,根據房間溫度控制通風設備運行臺數或轉速,可避免在氣候涼爽或房間發熱量不大的情況下通風設備滿負荷運行的狀況發生,既可節約電能,又能延長設備的使用年限。??4.5.10

      對于車輛出入明顯有高峰時段的地下車庫,采用每日、每周時間程序控制風機啟停的方法,節能效果明顯。在有多臺風機的情況下,也可以根據不同的時間啟停不同的運行臺數的方式進行控制。??4.5.11

      采用CO濃度自動控制風機的啟停(或運行臺數),有利于在保持車庫內空氣質量的前提下節約能源,但由于CO濃度探測設備比較貴,因此適用于高峰時段不確定的地下車庫在汽車開、停過程中,通過對其主要排放污染物CO濃度的監測來控制通風設備的運行。國家相關標準規定一氧化碳8h時間加權平均允許濃度為20mg/m3,短時間接觸允許30mg/m3。???? Respond)。?and?Start)和分時再設及反饋策略(Trim?Control),包括最佳啟動策略(Optimal?對于間歇運行的空調系統,在保證使用期間滿足要求的前提下,應盡量提前系統運行的停止時間和推遲系統運行的啟動時間,這是節能的重要手段。在運行條件許可的建筑中,宜使用基于用戶反饋的控制策略(Request-Based??4.5.12。

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      于燈火闌珊處,于暗香離別時,未曾放棄。
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