清華同方科技廣場RH2000智能控制系統節能應用案例

隨著經濟的快速發展，建筑內設備數量和復雜性都顯著增加，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，大型公共建筑節能已經成為我國建筑節能的重中之重。
　　據權威分析，建筑的理想能耗與實際能耗有較大差別，主要在空調系統運行管理較差、缺乏空調自控系統、原有空調系統存在許多不合理設計等原因造成。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能效果。只需進行部分設備改造，大型公共建筑就可節能30%～50%，大規模改造新建筑的全面節能措施，可以節能50%～70%。
　　目前，在實用的現代化辦公樓中，樓宇自控系統普遍被采用，樓宇自控產品品牌眾多，但是如何充分利用系統充分達到節能管理的目的呢？同方股份有限公司通過自主產品RH2000系統，在清華同方科技廣場項目的應用，以及項目投入運營的4年時間的數據積累，為樓宇自控系統的建設、使用、投資回報取得了寶貴經驗。下面用一些數據來展示一套智能樓宇控制系統對一座現代化大廈節能管理。
　　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、保齡等康樂設施。
　　為了保證穩定、高效的運營，同方科技廣場選用清華同方自主知識產權的RH2000智能控制系統，打造大廈BAS系統，對所有的機電設備，如空調系統（冷凍站、換熱站、空調機組、新風機組）、送排風系統、照明系統、生活水/中水系統、排污系統、變配電系統和電梯系統的監測、控制和管理。大廈啟用4年來，各個機電設備運營穩定，而且實現年均節電250多萬KWH，按0.8元/KWH電費計算，則年節約電費多達200萬元，同方科技廣場自安裝樓宇自控系統，兩年后，就從節省能耗方面超過初期的投資成本。
　　空調系統節能
　　在所有的機電設備中，空調系統是當之無愧的耗能大戶，現代化綜合大樓60%的能耗來自冷凍空調系統。因此，對于空調系統的節能控制也就成為了建筑節能的關鍵環節。下面，以空調冷凍系統為例，具體介紹一下RH系統的節能管理：
　　同方科技廣場的空調系統包括夏季提供冷源的冷凍站（五臺412KW的制冷機、五臺55KW冷凍水泵、五臺75KW冷卻水泵、13臺冷卻塔風機以及補水系統）；冬季提供熱源的換熱站（一次熱水循環泵五臺30KW、二次熱水循環泵十臺18.5KW）；為C座裙樓公共區域和會議室送風的 14臺空調機組（送風機功率18.5KW）；A座B座塔樓及裙樓新風機組共56臺（送風機功率11KW）。
　　如此龐大的空調系統，年均耗電預計將達到高達75萬千瓦。但使用RH智能控制系統之后，每年耗電控制在了60萬千瓦以內。
　　機電設備運行節能管理
　　1． 辦公區域：
　　清華同方科技廣場屬于辦公性寫字樓，白天，夜晚大樓內的照明時間性非常強。夜晚辦公區內處于無人狀態，由控制室統一關閉新風機組，照明僅開啟夜間微光照明狀態，達到節能目的。對于有人加班的辦公區域適當調節新風送風溫度，開啟照明電源。
　　2． 樓體照明時序控制：根據節假日及室外日光情況開啟樓體燈光照明。。
節能管理策略：
　　1．冷凍站控制
　　RH系統根據設置在冷凍站內的傳感器所檢測的數據，計算出大廈實際的冷負荷，與機組的制冷能力進行比較，如果能力富裕很多，說明設備組全部開動是沒必要的，就按程序中事先指定的順序關閉其中的一臺；反之，當冷負荷增加時就順序開啟設備。通過調節冷凍水系統設備的投運的數目，可以明顯的節約系統的電源消耗，充分發揮控制系統的作用；同時根據季節的變化，充分使用自然能源，還根據不同季節人對環境溫度要求的變化，使系統的運行模式自動適應這種變化；根據工作時間的安排，改變系統的設定數值，區分工作時間和休息時間，以及工作日程和節假日日程。
RH智能控制系統為同方科技廣場設定的最大制冷量為五臺412KW的制冷機組，采用RH系統實現自控后，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用。按每天運行11小時計，每周即可比五臺全開節電87076KWH，整個夏季20周則可節電1741520KWH。
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　　提高室內溫度控制精度
　　大廈內溫度的變化與大廈節能有著緊密的相關性，據統計如果在夏季將設定值溫度下調1℃，將增加9%的能耗。如果在冬季將設定值上調1℃，將增加12%的能耗。因此將大廈的溫濕度控制在設定值精度范圍內是大廈空調節能的有效措施。
RH智能控制系統將同方科技廣場內的溫度控制精度定為+2℃，即當測得室內溫度與設定溫度誤差在2℃以內時，空調和新風機組不做調整。僅此一項，可使空調系統耗電節省10%左右。
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　　春季、秋季過渡季節模式的劃分
　　季節不同對于空調的應用方式也會不同，為了保證舒適的同時達到最佳節能效果，BAS系統為科技廣場設定了春季和秋季過渡季節模式。
　　春季過渡模式的判斷標準是本地區的歷史室外計算（干球）溫度記錄和室外日平均氣溫是否達到10℃。滿足兩個條件時系統進入春季過渡季節模式，此時系統將根據時間表自動調節空調機組新風量的大小。但當室外最高溫度超過26℃時，系統將采取秋季過渡季節的控制模式，即從零點開始啟動所有空調及新風機組，吸進室外新風，直到凌晨四點為止。
　　秋季過渡模式的判斷標準為本地區的歷史室外（干球）溫度記錄和室外日平均氣溫是否達到8℃。滿足兩個條件時系統進入秋季過渡模式，此時系統將根據時間表自動調節空調機組新風量的大小。但是如果室外最高溫度低于15℃時，系統將采取春季過渡季節的控制模式，取消夜間吹掃的辦法。
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　　空調設備的最佳啟?？刂?BR>　　通過BAS系統對空調設備進行大樓預冷、預熱的最佳啟停時間的計算和控制，以縮短不必要的預冷、預熱的寬容時間，達到節能的目的。同時在大樓預冷、預熱時，關閉室外新風風閥，不僅可以減少設備容量，而且可以減少獲取新風而到來冷卻或加熱的能量消耗?？照{系統的節能是智能大廈節能的核心，通過科學合理的節能控制，能夠在實現節能的同時，保證溫濕度環境的最優管理。
　　投資控制
　　在樓宇自控系統合理管理，正常運行的同時，盡早的達到投資回報就成為投資者及物業管理方關心的重要方面。
　　對于同樣規模，同樣管理水平的高檔辦公寫字樓樓宇自控控制點數2000點，投資應該在200－300萬之間，但是由于采用同方自主技術，自主研發多年rh系列控制產品，設備的造價投資大大降低，平均設備費投資達到200元/點，整體樓宇自控系統的建設投資只有150萬左右。為今后盡早收回投資打下良好的基礎。
　　清華同方科技廣場是建筑技術和信息技術相結合的產物，近日又對其建筑信息集成系統進行了全面升級，進一步將廣場的機電控制系統與業主企業的業務管理系統集成到了一個平臺上，使建筑內的機電運行納入企業的資源調配與成本控制，保證建筑內所有設備處于高效、節能、最佳工作狀態，實現管理最優化。