清華同方科技廣場RH2000智能控制系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用案例

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑內(nèi)設(shè)備數(shù)量和復(fù)雜性都顯著增加，使得建筑能耗越來越大。我國的建筑能耗在總能耗中的比例為20%～25%，并正逐步上升到30%，主要是北方地區(qū)采暖用能和建筑耗電兩部分。在住宅、一般性公共建筑和大型公共建筑的耗電比較中，面積僅占5%的大型公共建筑耗電量卻已接近全部住宅。因此，大型公共建筑節(jié)能已經(jīng)成為我國建筑節(jié)能的重中之重。
　　據(jù)權(quán)威分析，建筑的理想能耗與實際能耗有較大差別，主要在空調(diào)系統(tǒng)運行管理較差、缺乏空調(diào)自控系統(tǒng)、原有空調(diào)系統(tǒng)存在許多不合理設(shè)計等原因造成。通過對這些不合理成分的改造，能以較小的投入獲得極大的節(jié)能效果。只需進(jìn)行部分設(shè)備改造，大型公共建筑就可節(jié)能30%～50%，大規(guī)模改造新建筑的全面節(jié)能措施，可以節(jié)能50%～70%。
　　目前，在實用的現(xiàn)代化辦公樓中，樓宇自控系統(tǒng)普遍被采用，樓宇自控產(chǎn)品品牌眾多，但是如何充分利用系統(tǒng)充分達(dá)到節(jié)能管理的目的呢？同方股份有限公司通過自主產(chǎn)品RH2000系統(tǒng)，在清華同方科技廣場項目的應(yīng)用，以及項目投入運營的4年時間的數(shù)據(jù)積累，為樓宇自控系統(tǒng)的建設(shè)、使用、投資回報取得了寶貴經(jīng)驗。下面用一些數(shù)據(jù)來展示一套智能樓宇控制系統(tǒng)對一座現(xiàn)代化大廈節(jié)能管理。
　　項目概述：
　　清華同方科技廣場總建筑面積約11萬平方米，地上26層，地下3層，按使用功能劃分，本工程分為三大部分：兩棟以辦公為主的塔式寫字樓，主要作為商用辦公樓；兩塔樓之間由五層裙房連為一體，主要用于會議、展覽、洽談等；緊貼主樓的地下三層配套及車庫，布置有餐廳、游泳、臺球、保齡等康樂設(shè)施。
　　為了保證穩(wěn)定、高效的運營，同方科技廣場選用清華同方自主知識產(chǎn)權(quán)的RH2000智能控制系統(tǒng)，打造大廈BAS系統(tǒng)，對所有的機(jī)電設(shè)備，如空調(diào)系統(tǒng)（冷凍站、換熱站、空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組）、送排風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、生活水/中水系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)和電梯系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和管理。大廈啟用4年來，各個機(jī)電設(shè)備運營穩(wěn)定，而且實現(xiàn)年均節(jié)電250多萬KWH，按0.8元/KWH電費計算，則年節(jié)約電費多達(dá)200萬元，同方科技廣場自安裝樓宇自控系統(tǒng)，兩年后，就從節(jié)省能耗方面超過初期的投資成本。
　　空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
　　在所有的機(jī)電設(shè)備中，空調(diào)系統(tǒng)是當(dāng)之無愧的耗能大戶，現(xiàn)代化綜合大樓60%的能耗來自冷凍空調(diào)系統(tǒng)。因此，對于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制也就成為了建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。下面，以空調(diào)冷凍系統(tǒng)為例，具體介紹一下RH系統(tǒng)的節(jié)能管理：
　　同方科技廣場的空調(diào)系統(tǒng)包括夏季提供冷源的冷凍站（五臺412KW的制冷機(jī)、五臺55KW冷凍水泵、五臺75KW冷卻水泵、13臺冷卻塔風(fēng)機(jī)以及補(bǔ)水系統(tǒng)）；冬季提供熱源的換熱站（一次熱水循環(huán)泵五臺30KW、二次熱水循環(huán)泵十臺18.5KW）；為C座裙樓公共區(qū)域和會議室送風(fēng)的 14臺空調(diào)機(jī)組（送風(fēng)機(jī)功率18.5KW）；A座B座塔樓及裙樓新風(fēng)機(jī)組共56臺（送風(fēng)機(jī)功率11KW）。
　　如此龐大的空調(diào)系統(tǒng)，年均耗電預(yù)計將達(dá)到高達(dá)75萬千瓦。但使用RH智能控制系統(tǒng)之后，每年耗電控制在了60萬千瓦以內(nèi)。
　　機(jī)電設(shè)備運行節(jié)能管理
　　1． 辦公區(qū)域：
　　清華同方科技廣場屬于辦公性寫字樓，白天，夜晚大樓內(nèi)的照明時間性非常強(qiáng)。夜晚辦公區(qū)內(nèi)處于無人狀態(tài)，由控制室統(tǒng)一關(guān)閉新風(fēng)機(jī)組，照明僅開啟夜間微光照明狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能目的。對于有人加班的辦公區(qū)域適當(dāng)調(diào)節(jié)新風(fēng)送風(fēng)溫度，開啟照明電源。
　　2． 樓體照明時序控制：根據(jù)節(jié)假日及室外日光情況開啟樓體燈光照明。。
節(jié)能管理策略：
　　1．冷凍站控制
　　RH系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置在冷凍站內(nèi)的傳感器所檢測的數(shù)據(jù)，計算出大廈實際的冷負(fù)荷，與機(jī)組的制冷能力進(jìn)行比較，如果能力富裕很多，說明設(shè)備組全部開動是沒必要的，就按程序中事先指定的順序關(guān)閉其中的一臺；反之，當(dāng)冷負(fù)荷增加時就順序開啟設(shè)備。通過調(diào)節(jié)冷凍水系統(tǒng)設(shè)備的投運的數(shù)目，可以明顯的節(jié)約系統(tǒng)的電源消耗，充分發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用；同時根據(jù)季節(jié)的變化，充分使用自然能源，還根據(jù)不同季節(jié)人對環(huán)境溫度要求的變化，使系統(tǒng)的運行模式自動適應(yīng)這種變化；根據(jù)工作時間的安排，改變系統(tǒng)的設(shè)定數(shù)值，區(qū)分工作時間和休息時間，以及工作日程和節(jié)假日日程。
RH智能控制系統(tǒng)為同方科技廣場設(shè)定的最大制冷量為五臺412KW的制冷機(jī)組，采用RH系統(tǒng)實現(xiàn)自控后，實際周一至周五一般僅開兩到三臺，而周六、周日更是只開一臺即可滿足應(yīng)用。按每天運行11小時計，每周即可比五臺全開節(jié)電87076KWH，整個夏季20周則可節(jié)電1741520KWH。
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　　提高室內(nèi)溫度控制精度
　　大廈內(nèi)溫度的變化與大廈節(jié)能有著緊密的相關(guān)性，據(jù)統(tǒng)計如果在夏季將設(shè)定值溫度下調(diào)1℃，將增加9%的能耗。如果在冬季將設(shè)定值上調(diào)1℃，將增加12%的能耗。因此將大廈的溫濕度控制在設(shè)定值精度范圍內(nèi)是大廈空調(diào)節(jié)能的有效措施。
RH智能控制系統(tǒng)將同方科技廣場內(nèi)的溫度控制精度定為+2℃，即當(dāng)測得室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度誤差在2℃以內(nèi)時，空調(diào)和新風(fēng)機(jī)組不做調(diào)整。僅此一項，可使空調(diào)系統(tǒng)耗電節(jié)省10%左右。
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　　春季、秋季過渡季節(jié)模式的劃分
　　季節(jié)不同對于空調(diào)的應(yīng)用方式也會不同，為了保證舒適的同時達(dá)到最佳節(jié)能效果，BAS系統(tǒng)為科技廣場設(shè)定了春季和秋季過渡季節(jié)模式。
　　春季過渡模式的判斷標(biāo)準(zhǔn)是本地區(qū)的歷史室外計算（干球）溫度記錄和室外日平均氣溫是否達(dá)到10℃。滿足兩個條件時系統(tǒng)進(jìn)入春季過渡季節(jié)模式，此時系統(tǒng)將根據(jù)時間表自動調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)組新風(fēng)量的大小。但當(dāng)室外最高溫度超過26℃時，系統(tǒng)將采取秋季過渡季節(jié)的控制模式，即從零點開始啟動所有空調(diào)及新風(fēng)機(jī)組，吸進(jìn)室外新風(fēng)，直到凌晨四點為止。
　　秋季過渡模式的判斷標(biāo)準(zhǔn)為本地區(qū)的歷史室外（干球）溫度記錄和室外日平均氣溫是否達(dá)到8℃。滿足兩個條件時系統(tǒng)進(jìn)入秋季過渡模式，此時系統(tǒng)將根據(jù)時間表自動調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)組新風(fēng)量的大小。但是如果室外最高溫度低于15℃時，系統(tǒng)將采取春季過渡季節(jié)的控制模式，取消夜間吹掃的辦法。
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　　空調(diào)設(shè)備的最佳啟停控制
　　通過BAS系統(tǒng)對空調(diào)設(shè)備進(jìn)行大樓預(yù)冷、預(yù)熱的最佳啟停時間的計算和控制，以縮短不必要的預(yù)冷、預(yù)熱的寬容時間，達(dá)到節(jié)能的目的。同時在大樓預(yù)冷、預(yù)熱時，關(guān)閉室外新風(fēng)風(fēng)閥，不僅可以減少設(shè)備容量，而且可以減少獲取新風(fēng)而到來冷卻或加熱的能量消耗。空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是智能大廈節(jié)能的核心，通過科學(xué)合理的節(jié)能控制，能夠在實現(xiàn)節(jié)能的同時，保證溫濕度環(huán)境的最優(yōu)管理。
　　投資控制
　　在樓宇自控系統(tǒng)合理管理，正常運行的同時，盡早的達(dá)到投資回報就成為投資者及物業(yè)管理方關(guān)心的重要方面。
　　對于同樣規(guī)模，同樣管理水平的高檔辦公寫字樓樓宇自控控制點數(shù)2000點，投資應(yīng)該在200－300萬之間，但是由于采用同方自主技術(shù)，自主研發(fā)多年rh系列控制產(chǎn)品，設(shè)備的造價投資大大降低，平均設(shè)備費投資達(dá)到200元/點，整體樓宇自控系統(tǒng)的建設(shè)投資只有150萬左右。為今后盡早收回投資打下良好的基礎(chǔ)。
　　清華同方科技廣場是建筑技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，近日又對其建筑信息集成系統(tǒng)進(jìn)行了全面升級，進(jìn)一步將廣場的機(jī)電控制系統(tǒng)與業(yè)主企業(yè)的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)集成到了一個平臺上，使建筑內(nèi)的機(jī)電運行納入企業(yè)的資源調(diào)配與成本控制，保證建筑內(nèi)所有設(shè)備處于高效、節(jié)能、最佳工作狀態(tài)，實現(xiàn)管理最優(yōu)化。