樓宇自控系統(tǒng)與智能照明系統(tǒng)的集成研究
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- 關(guān)鍵字:智能照明設(shè)計(jì),電力資源,能源消耗 smarty:/if?>
- 發(fā)布時(shí)間:2022-08-17 21:17
摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)水平、科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展,在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量考慮到天然光與人工照明的充分結(jié)合,充分利用各種導(dǎo)光和反光裝置將天然光引入室內(nèi)進(jìn)行照明,從而達(dá)到智能照明電能的目的,這是節(jié)約照明耗能的重要方式之一。文章分析樓宇自控與智能照明的有效方法,以提高電力資源的利用效率。
1概述
隨著碳中和目標(biāo)的提出,建筑智能自控的意義也愈發(fā)重要。而另一方面,建筑能耗比例卻是在不斷的增加。建筑能耗是一個(gè)跨學(xué)科的研究方向,由多種影響因素組成。各種因素之間存在著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性,隨著建筑能耗的比例越來越大,合理、有效的建筑能耗預(yù)測(cè)逐漸受到關(guān)注。隨著人們對(duì)室內(nèi)生活和活動(dòng)的滿意度不斷提高,如何提高建筑使用者的生活質(zhì)量,室內(nèi)熱環(huán)境的智能化也得到了越來越多的關(guān)注。在新一代信息技術(shù),特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的影響下,利用智能方法預(yù)測(cè)并控制建筑能耗得到越來越多的重視?;谠朴?jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能算法等前沿技術(shù)與傳統(tǒng)建筑控制理論相結(jié)合,能夠有效降低建筑能耗,從而從源頭降低建筑的碳排放。按日程表控制,例如空調(diào)、暖氣的定時(shí)開關(guān)按參數(shù)控制,事先設(shè)定各類設(shè)備參數(shù)的閾值,當(dāng)參數(shù)達(dá)到某種閾值時(shí)自動(dòng)啟停設(shè)備建筑能耗監(jiān)控系統(tǒng)和自控系統(tǒng)的聯(lián)結(jié),需要有個(gè)信息的傳遞和發(fā)號(hào)施令的角色,即我們所說的算法。以上兩種控制模式,即是通過簡單的算法實(shí)現(xiàn)。對(duì)于建筑智能照明設(shè)計(jì)方面,物聯(lián)網(wǎng)的興起和人工智能的火熱,另一種按需控制的模式愈發(fā)受到關(guān)注。通過人工智能算法,可以對(duì)大量歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而判斷或預(yù)測(cè)出用戶的實(shí)時(shí)需求和設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)。這種新興技術(shù),能真正實(shí)現(xiàn)能源管理系統(tǒng)的“智能”。根據(jù)實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),自控潛力可達(dá)20-40%不等。綠色照明投入使用了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的室內(nèi)自動(dòng)溫控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的核心是自學(xué)型溫控器,由于集成了傳感器,可以識(shí)別各個(gè)房間的使用時(shí)間和方式,控制閥,網(wǎng)關(guān),云平臺(tái)處理器及可視化與平臺(tái)等。該系統(tǒng)主要組成部分包括建筑智能化監(jiān)控系統(tǒng),人工智能控制系統(tǒng)及建筑自動(dòng)化系統(tǒng)。
2電氣自控設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施
2.1供配電系統(tǒng)自控設(shè)計(jì)
樓宇自控設(shè)計(jì)的核心部分是供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),能分為兩個(gè)方面第一個(gè)是在建筑設(shè)計(jì)中添加的自控措施,也就是采用新型建筑材料,導(dǎo)熱系數(shù)低的墻體保溫措施,采用隔熱門窗等等;目前主要的就是采用特殊混凝土,隔墻上加設(shè)保溫措施如EPS保溫板、面層保溫砂漿等,屋面采用保溫材料,采用隔熱玻璃,樓板和墻體中預(yù)埋管線進(jìn)行熱能交換等。第二個(gè)就是使用中的自控措施。
2.2電動(dòng)機(jī)自控設(shè)計(jì)
?。?)控制負(fù)荷
設(shè)計(jì)人員進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自控設(shè)計(jì)的過程中檁條之間采用 50~80mm厚的玻璃棉或巖棉填充,保溫棉采用木條固定,外部用石膏板裝飾,瓷瓦通過椽子與保溫棉之間形成高的空氣夾層,在高溫下,夾層會(huì)產(chǎn)生熱氣,利用熱空氣往上跑的特性,瓦與保溫層之間的空氣會(huì)加速由下往屋脊流動(dòng),脊瓦與主瓦之間有空隙,將瓦下的熱氣不斷排出,降低保溫層表面的溫度,夏秋季打開,南北對(duì)流,將悶頂層內(nèi)的高溫空氣排出,降低二層室內(nèi)溫度。冬春季節(jié)常閉,增加悶頂層的保溫,提高二層室內(nèi)溫度。在二層三個(gè)臥室的天棚下鋪設(shè)阻燃聚苯板,面層采用石膏板裝飾。面層采用石膏板裝飾。一層、二層的采暖房間基本上是分時(shí)的,利用天棚聚苯板保溫,提高采暖效率。
?。?)調(diào)整參數(shù)
增強(qiáng)房屋的保溫隔熱性能降低熱橋的影響提高氣密性,使用隔熱性能更好的窗戶。使用帶有熱量回收的通風(fēng)系統(tǒng)。高效率的制熱設(shè)備使用可再生能源這些都是具體的,已經(jīng)經(jīng)過證實(shí)確實(shí)有用的措施。不管是在被動(dòng)房的建設(shè)中還是在既有建筑的改造中,都已經(jīng)被大量的實(shí)例證明可行。
2.3變壓器自控設(shè)計(jì)
變壓器的能源消耗主要推廣使用低耗能變壓器,改造高耗能變壓器,這是自控挖潛、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。變壓器自控改造的具體方法包括:降容、保容、增容和調(diào)容的方法。繞組改制法:改高、低壓繞組降容法。鐵心改制法:調(diào)換全部鐵心法調(diào)換部分柱芯法,增減芯柱直徑法,單片重疊鐵心法;鐵心硅鋼片重疊法;鐵心硅鋼片重新絕緣法。全改繞組、鐵心降容法。降低變壓器運(yùn)行過程中造成電器能源損耗。
3智能照明設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施
3.1制定科學(xué)合理的自控設(shè)計(jì)方案
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行智能照明設(shè)計(jì)過程中,自控的研究非常多,技術(shù)措施也很多,有實(shí)實(shí)在在的,也有華而不實(shí)的。電扇是慢慢被拋棄的非常自控的設(shè)備,適合在30℃一下環(huán)境中使用。有時(shí)候看歐美影視劇中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)臥室里就只裝著一臺(tái)風(fēng)扇。好的設(shè)計(jì)能將風(fēng)扇很好地融入房間中,美國有個(gè)BigAssFan公司就專門設(shè)計(jì)各種吊扇的企業(yè),把水霧順著風(fēng)扇吹出來的風(fēng)扇。分體空調(diào),家用分體小空調(diào)可以說是最常見空調(diào)設(shè)備。生活中覺得冷或者熱就開啟、不需要時(shí)關(guān)閉、循環(huán)加熱空氣等特性使得它非常自控。和這個(gè)相對(duì)應(yīng)的是有企業(yè)把住宅整棟設(shè)計(jì)成集中“恒溫恒陽”系統(tǒng),能耗驚人,舒適度會(huì)有很大提高夜間向天空輻射制冷技術(shù)。近幾年智能家具的概念被炒的很熱,家用空調(diào)和其他電器現(xiàn)在都可以用手機(jī)APP來進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。如果僅從回家前用手機(jī)打開空調(diào),這種“智能”了勝于無。如果換種思路,如果在電力負(fù)荷高峰自動(dòng)把你家里的空調(diào)等電器自動(dòng)關(guān)閉,在電力波谷時(shí)自動(dòng)把空調(diào)打開,向房間內(nèi)蓄積冷量,這樣的技術(shù)能降低電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng),減少電力波谷時(shí)電力浪費(fèi),也是一種自控方式。
4結(jié)語
綜上所述,樓宇自控與智能照明,建筑能耗占到全社會(huì)能源總消耗量的30%左右,且有持續(xù)上漲的趨勢(shì)。建筑電力能耗問題尤為突出,如何“節(jié)電能、降電耗”,進(jìn)行電氣自控設(shè)計(jì)已勢(shì)在必行,樓宇自控是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng),影響因子復(fù)雜的工程。所以,電氣自控設(shè)計(jì)應(yīng)該引起電氣設(shè)計(jì)人員足夠的重視,認(rèn)真的搞好電氣工程的設(shè)計(jì)工作,在建筑電氣設(shè)計(jì)中將節(jié)約能源的思想貫徹始終。根據(jù)工作、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)和生活對(duì)視覺的要求,選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)對(duì)要求照度提高的場(chǎng)所盡量采用混合照明方式以突出重點(diǎn)部分。減少電氣能源、浪費(fèi)情況,以提高建筑工程在電氣和照明方面的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
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