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Delta楼宇自控系统在会展中心的智能与节能应用解析

发布时间:2016-04-11作者:小王子

  亚洲国际会展中心(Asia World-Expo)位于香港国际机场南侧海岸,一期建筑面积7万平方米(最终将达到20万平方米),用于商业展览、会议、文体演出和新闻发布等。会展中心与香港机场、高速铁路及汽运连为一体,可由此到达香港、大陆乃至世界的任何地方,是向世界展示亚洲的窗口。

  作为香港的标志性建筑,在机电设备管理及节约能源方面的技术实现自然也要切实可行、精益求精。Delta控制公司通过有机的集成手段,圆满地实现了机电设备管理及节约能源的目标。

  另外,在该项目中若干新技术在香港首次采用,如冰蓄冷技术用于在用电量非峰值蓄冰,作为冷源而节约能源;布风管的采用可使馆内送风均匀,大大增强舒适度;大流量、低流速送风技术的采用,可防止餐厅味道外溢、保持馆内空气的清新。

  一、会展中心监控对象分析

  会展中心建筑面积大、公共场地多,因而运营耗能大,而且空调与照明等设备负荷变化也很大,必须要对整个楼内的耗能设备进行严格监控。

  会展中心监控对象汇总:

  机电设备种类繁多、位置分散,设备种类包括制冷机组及其冷却塔、水泵等辅助设备、空调及新风机组、给/排水设备、送/排风设备、照明设备、高/低压配电设备、电梯等;这些机电设备位置分散、遍布整个会展中心,因此对机电设备的有效管理势在必行。

  耗能设备占的比率大,9台冷冻机组、350个照明回路、92台空调机组、12台新风机组,据统计在建筑的运营费用中,空调与照明系统的能量损耗约占整个建筑能量损耗的50% 以上。在本项目中由于建筑物内大量客流移动的公共场地多,其耗能比一般建筑更多一些。所以要对建筑物内的空调及照明系统进行实时监控和节能管理,合理控制机组的开启台数与运行时间。

  二、设备监控集成的需求

  设备电量分析仪自成系统,负责提供风机、照明、水泵、AHU、FCU以及冷水主机等耗电设备运行的电量信息,其数据接口协议为 MODbus;

  空调机组(AHU)系统和冷水主机系统带有就地控制器,通讯方式亦为 MODbus;

  风机盘管(FCU)系统带有就地控制器,通讯接口为欧洲的一种通讯协议 BATIbus。

  很显然,由于设备供货商不同,现场设备的控制整合势必要由BAS技术服务商针对相应设备自身的通讯协议,进行个性化的集成设计。

  设备监控集成系统构成:

  以上内容需要集成到Delta 楼宇自控系统中,从而使得机电设备监控系统无论从管理还是节能的角度,都成为一个有机的整体。除被集成的内容外,其余部分的机电设备则由Delta楼宇自控系统直接监控。

  亚洲国际会展中心(Asia World-Expo)位于香港国际机场南侧海岸,一期建筑面积7万平方米(最终将达到20万平方米),用于商业展览、会议、文体演出和新闻发布等。会展中心与香港机场、高速铁路及汽运连为一体,可由此到达香港、大陆乃至世界的任何地方,是向世界展示亚洲的窗口。

  作为香港的标志性建筑,在机电设备管理及节约能源方面的技术实现自然也要切实可行、精益求精。Delta控制公司通过有机的集成手段,圆满地实现了机电设备管理及节约能源的目标。

  另外,在该项目中若干新技术在香港首次采用,如冰蓄冷技术用于在用电量非峰值蓄冰,作为冷源而节约能源;布风管的采用可使馆内送风均匀,大大增强舒适度;大流量、低流速送风技术的采用,可防止餐厅味道外溢、保持馆内空气的清新。

  一、会展中心监控对象分析

  会展中心建筑面积大、公共场地多,因而运营耗能大,而且空调与照明等设备负荷变化也很大,必须要对整个楼内的耗能设备进行严格监控。

  会展中心监控对象汇总:

  机电设备种类繁多、位置分散,设备种类包括制冷机组及其冷却塔、水泵等辅助设备、空调及新风机组、给/排水设备、送/排风设备、照明设备、高/低压配电设备、电梯等;这些机电设备位置分散、遍布整个会展中心,因此对机电设备的有效管理势在必行。

  耗能设备占的比率大,9台冷冻机组、350个照明回路、92台空调机组、12台新风机组,据统计在建筑的运营费用中,空调与照明系统的能量损耗约占整个建筑能量损耗的50% 以上。在本项目中由于建筑物内大量客流移动的公共场地多,其耗能比一般建筑更多一些。所以要对建筑物内的空调及照明系统进行实时监控和节能管理,合理控制机组的开启台数与运行时间。

  二、设备监控集成的需求

  设备电量分析仪自成系统,负责提供风机、照明、水泵、AHU、FCU以及冷水主机等耗电设备运行的电量信息,其数据接口协议为 MODbus;

  空调机组(AHU)系统和冷水主机系统带有就地控制器,通讯方式亦为 MODbus;

  风机盘管(FCU)系统带有就地控制器,通讯接口为欧洲的一种通讯协议 BATIbus。

  很显然,由于设备供货商不同,现场设备的控制整合势必要由BAS技术服务商针对相应设备自身的通讯协议,进行个性化的集成设计。

  设备监控集成系统构成:

  以上内容需要集成到Delta 楼宇自控系统中,从而使得机电设备监控系统无论从管理还是节能的角度,都成为一个有机的整体。除被集成的内容外,其余部分的机电设备则由Delta楼宇自控系统直接监控。

  设备监控BAS系统构成:

  从下图机电设备的工作关系看,BAS系统对于设备之间的正常、协调工作是不可或缺的,起着举足轻重的作用,可以说是机电设备监控、能源管理的核心。

  在分析完毕楼宇自控以及其集成的需求后,我们便可得到BAS及集成系统网络结构:

  从上图不难看出,该项目体现了:

  l 网络技术-DDC之间以及工作站之间的跨路由通讯;

  l 控制总线技术-BACnet、MODbus、BATIbus的应用;

  l 控制技术-机电设备的逻辑运行控制;

  l 集成技术-多子系统之间的联动和数据交互。

  三、如何通过BAS及其集成节能

  1、中央空调系统(AHU)

  集成内容是将AHU的MODbus控制器集成进Delta的BACnet系统。

  中央空调系统主要完成对所有展厅的温度控制,而主机自带的控制器仅完成常规的检测与调节。真正与节能密切相关的送风温度设定以及送风机的启停控制,则由BAS完成。

  BAS为空调机组提供了5种工作模式:

  (1)Move in/out-进展/出展期

  室内温度低于室外温度时,AHU 处于关闭状态;

  室内温度高于室外温度时,为在此期间充分节约能源,AHU 仅送风使室内温度不高于室外温度2℃。

  (2)Set up/Take down-布展/撤展期

  温度设定较展览期高3℃;通过控制新风门开度,使室内CO2在规定值以下。

  (3)Show-展览期

  温度降低3℃,其它内容同工作模式(2)。

  (4)Off-闭馆

  所有展厅空调机组处于关闭状态。

  (5)与展厅门禁系统联锁

  如展厅车辆进出口在(2)或(3)工作模式下打开,则BAS系统会发出报警,同时关闭AHU盘管冷水阀,以防止冷量浪费(人为干预除外)。

  2、风机盘管系统(FCU)

  集成内容是将FCU的BATIbus控制器集成进Delta的BACnet系统。

  风机盘管系统主要完成对所有非展厅区域的温度控制,如办公室、走廊等。与节能密切相关的送风温度设定、送风机的三速设定以及启停控制,由BAS完成。

  3、电量计量及分析系统

  集成内容是将电量计量系统的MODbus控制器集成进Delta的BACnet系统。

  电量计量系统主要完成对所有用电设备的耗电量实时监测。BAS则根据On peak(峰值)以及Off peak(非峰值)用电期对机电设备的耗电进行判断,适时完成对超额用电设备的卸载,以避免业主在用电峰值阶段承受高额的电费。在香港On peak(峰值)时段为7:30~16:30;Off peak(非峰值)时段为16:30~ 7:30。

  4、制冷机及冰蓄冷系统

  集成内容是将制冷机的MODbus控制器集成进Delta的BACnet系统。

  制冷机自带控制器,用以完成顺序启停等制冷机自身的控制。真正与节能密切相关的制冷/储冰模式切换以及冷机启停台数控制,则由BAS完成。

  BAS为制冷系统也提供了5种工作模式:

  (1)蓄冰罐直接供冷

  在用电On peak(峰值)期,针对小负荷;

  (2)蓄冰罐和制冷机同时供冷

  在用电On peak(峰值)期,针对大负荷;

  (3)制冷机直接供冷

  在用电On peak(峰值)期,在蓄冰罐无冰情况,针对大负荷;

  (4)部分蓄冰及供冷

  在用电Off peak(非峰值)期,针对小负荷;

  (5)全部蓄冰

  在用电Off peak(非峰值)期,根据第二天负荷需求进行蓄冰。

  以上工作模式,均要基于冷水系统负荷的正确预估,包括:

  l 展厅数量需求

  l 焓值(湿热地区)

  l 参展人数

  l 储冰量需求

  5、照明控制系统

  展厅照明系统是由BAS系统直接监控的,将每个展厅按地板面积分为4个区域,出于节能的考虑,每个区域有 3 种工作模式:

  (1)Off-闭展期

  展厅照明全部关闭;

  (2)1/2 On-布展/撤展期

  开启一半照明和系统优先根据照度信号按需求开启照明;

  (3)Full On-展期

  展厅照明全部开启。

  四、结束语

  Delta BAS系统通过与电量分析系统、空调(AHU)系统、风机盘管(FCU)系统以及冰蓄冷制冷系统的集成,使各子系统和设备始终处于有条不紊、协调一致的高效、被控状态下运行,为管理提供决策依据,有效地降低设备运行、维护费用,达到节能的目的。

  鉴于Delta在亚洲国际会展中心项目取得的巨大成功,ASHRAE(美国暖通空调与制冷工程师协会)在其杂志上针对该项目BAS做了详细报导。

公司简介

宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

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