设备管理_建筑设备管理系统讲义

第二章建筑设备管理系统 2 1建筑设备管理系统概述2 2供配电设备监测系统2 3照明监控系统2 4空调监控系统2 5给排水监控系统2 6电梯监控系统 2 1建筑设备管理系统概述 建筑设备管理系统的概念建筑设备管理系统的功能建筑设备管理系统的体系结构 建筑设备管理系统的概念 建筑设备管理系统 BMS buildingmanagementsystem 采用计算机及网络技术 自动控制技术和通信技术 对建筑设备监控系统 BAS BuildingAutomationSystem 和公共安全系统 PSS publicsecuritysystem 实施综合管理确保建筑物内舒适和安全的办公环境 通过对建筑设备综合管理降低建筑能耗 建筑设备管理系统的功能 实现以最优控制为中心的过程控制自动化 按预先设置好的控制程序 根据外界条件 环境因素 负载变化等情况自动调节各种设备 使之运行在最佳状态 确保稳定 可靠 经济地运行实现以运行状态监视和计算为中心的设备管理自动化 对建筑设备的运行状态进行监视 自动检测 显示 打印各种设备的运行参数及其变化趋势或历史数据 对建筑设备统一管理 协调控制实现以安全状态监视和灾害控制为中心的防灾自动化 对建筑内的人员和财产的安全进行有效的监视 及时预测 预警可能发生的灾害事件 当突发事件时 所有建筑设备能够实现一体化的协调运转 以使灾害的损失减到最小实现以节能运行为中心的能量管理自动化 自动进行对水 电 气等的计量与收费 自动提供最佳能源控制策略 自动监测 控制设备的用电量以节约电能 建筑设备管理系统的体系结构 2 2供配电设备监测系统 供配电设备及监测的意义供配电设备监测的内容及作用供配电监测系统的基本功能低压配电系统监测 供配电设备及监测的意义 供配电系统对由城市电网供给的电能进行变换处理 分配 向建筑物内的各种用电设备提供电能供配电设备 高压配电和变电设备 低压配电和变电设备 电力变压器 应急电源和直流电源设备 电力参数检测装置等监测的意义 保证供电的可靠性 电力供应管理和设备节电运行 是智能建筑最基本的监测对象之一 供配电设备监测的内容及作用 监测内容 供电配电系统 变电配电设备 应急 备用 电源设备 直流电源设备 大容量不停电电源设备 供电配电系统的各级开关设备的状态 主要回路电流 电压及一些主要部位的电缆温度作用 预测并防止事故的发生 在事故发生后 及时地判断故障位置和故障原因 保障安全可靠供电 实现用电计量 用户用电费用分析计算以及用电高峰期对次要回路的控制等 供电配电监测系统的基本功能 中压开关与主要低压开关的状态监视及故障报警 中压与低压主母排的电压 电流及功率因数测 电能计量 变压器温度监测及超温报警 备用及应急电源的手 自动状态 电压 电流及频率监测 主回路及重要回路的谐波监测与记录 低压配电系统的监测有原理 2 3照明监控系统 照明监控的意义照明监控的实现智能照明控制系统的组成智能照明控制系统功能智能照明控制系统的特点 照明监控的意义及内容 照明质量的好坏直接影响人们的工作效率和视力保护 通过照明设计和照明控制还可以烘托建筑造型 美化环境 照明用电量仅次于空调用电量监控的意义 保证照明质量 节约能源监控的内容 包括建筑物各层的照明配电箱 应急照明配电箱以及动力配电箱 照明监控系统的实现 传统的照明监控系统采用集散控制方式 分别对不同的照明设施或照明区域进行控制 比如走廊 楼梯 办公室 障碍照明 建筑物立面照明 应急照明等 在智能建筑中多采用分布智能照明控制方式 智能照明控制系统 其控制功能丰富 灵活 节约能源 延长灯具寿命 提高照明质量 智能照明控制系统组成 智能照明控制系统功能 中央监控 在监控屏幕上仿真照明灯具的布置情况 显示各灯组的开灯模式和开 关状态 调节照明的现场效果 场景预设亮度调节定时 时序控制灯并统计灯具启动时间 累计记录软启动 软关断自动 手动转换设置与其他系统连接的接口 如建筑设备监控系统 以提高综合管理水平 智能照明控制系统的特点 人性化 可实现场景控制 定时控制 多点控制等各种控制方案 方案修改与变更容易 智能管理 将传统的开关控制照明灯具的通断 转变成智能化的管理 确保照明的质量 节约能源 利用传感器感应室外亮度自动调节灯光 保证室内最佳照明环境 并达到节能的效果 分区域进行照度设定 按设定好的时序进行自动开 关照明 最大限度地节约能源 延长灯具使用寿命 智能照明系统设置抑制电网冲击电压和浪涌电压装置 并人为地限制电压 采取软启动和软关断技术 避免灯具灯丝的热冲击 使灯具寿命延长 2 4空调监控系统 空调系统与智能建筑空调系统的分类新型空调系统空调制冷方式溴化锂吸收式制冷机及其监控冷冻水 冷却水系统及其监控热力系统监控新风机组及其监控空调机组及其监控 空调系统与智能建筑 空调系统用于创造良好的室内空气环境 根据季节变化提供合适的空气温度 相对湿度 气流速度和空气洁净度 以满足舒适性 提高工作效率 在智能建筑中 由于使用大量的办公设备和电气设备 空调负荷中这些电气设备发热量引起的负荷较大 因此 智能建筑中内区可能会出现全年供冷的状况 夏季智能建筑的空调冷负荷可以达到一般办公大楼的1 3 1 4倍 冬季热负荷仅为一般办公大楼的50 空调系统是智能建筑的一个重要组成部分 其监控是建筑设备监控系统中重要的内容 空调系统的分类 集中式空调系统将所有空气处理设备 包括输送设备风机 水泵等 都集中在一个空调机房内 由送风机把处理后的空气 经风道送到个空调房间 由于处理空气量较大 需设集中冷源和热源 半集中式空调系统对空气既有集中处理又有局部处理装置 如风机盘管加新风系统 新风经过新风机组集中处理后送至各房间 房间内设有风机盘管等末端装置 对空调房间的空气作进一步的补充处理 集中式和半集中式系统统称为中央空调系统 局部空调系统由分散在各空调房间内的空调机组承担空调任务 该机组将冷 热源和空气处理 输送设备集中设置在一个箱体内 例如窗式空调器 恒温恒湿机 冷风机组等 新型空调系统 背景空调 大开间不封闭的单独工作单元空调 照明 通信线路 办公网络接口俱全 采用送风到地板下布线空间的方式 通过地板送风口或地面送风柱将空调空气送入室内 再经过顶棚空间回风 整个空间温 湿度均匀桌面空调 在每一单元的工作桌下设送 回风混合的循环风机 送风至桌面风口 满足个人对环境条件的不同需求 可以根据个人习惯和爱好进行调节 森林浴空调 在办公楼中专辟一间休息室 周围墙壁绘上森林风光的巨幅壁画 空调系统加入植物香型和负离子 立体声音响放送轻柔的背景音乐和鸣声 进入休息室宛如置身大森林 使人心旷神怡 提高工作效率 空调制冷方式 空调制冷方式有压缩式制冷和吸收式制冷压缩式制冷通常以氟利昂或氨为制冷剂 吸收式制冷有溴化锂吸收式制冷和氨吸收式制冷 因为氨具有一定的毒性和可爆性 对人体和安全有危险 所以在空调系统中一般采用溴化锂吸收式制冷冰蓄冷是让制冷设备在电网低负荷时工作 将冷量贮存在蓄冷器中 供空调系统高峰负荷时使用 而且通过 削峰填谷 调节电网负荷 缓和供电紧张状况 1 压缩式制冷机 由压缩机 冷凝器 蒸发器 膨胀阀等装置组成 压缩机将制冷剂 气体 压缩后送入冷凝器被冷却水冷却后变成液体 释放的热量被冷却水带走 通过冷却塔由冷却风机将热量散发出去 液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器 在蒸发器中吸热蒸发 使蒸发器中的冷冻水降温 为空调系统提供冷源 而蒸发为气体的制冷剂再经压缩机压缩 重复以上过程 保证源源不断地向空调系统提供冷冻水 溴化锂吸收式制冷机 也是利用制冷剂在相变过程中吸热制冷的原理 与压缩式制冷不同的是利用溴化锂溶液中的水作为制冷剂 溴化锂溶液中的水在低压下吸热蒸发 所产生的水蒸汽在冷凝器中冷凝成水 而后通过膨胀阀进入蒸发器吸热蒸发 使蒸发器内的冷冻水降温 提供空调供冷 溴化锂吸收式制冷机由发生器 吸收器 蒸发器 冷凝器 节流阀 输送泵等组成 图中 1 蒸发器 2 吸收器 3 溶液泵 4 发生器 5 冷凝器 6 节流阀 7 节流阀 8 冷冻水泵 9 冷却水泵 10 冷却塔 溴化锂吸收式制冷机监控内容 通过测量冷冻水供水温度 由控制器控制发生器加热蒸气阀门的开度 控制加热蒸气的流量 改变发生器产生的制冷剂水蒸气量 从而改变经过冷凝器后产生的冷凝水量 也就改变了蒸发器内的水量 从而来维持冷冻水温度恒定对水泵 风机等动力设备实现启停控制水泵 风机运行状态及故障监测 冷冻水进出水温 进水压力 出水流量监测 冷却水出水温度 流量及压力测量 蒸发器真空度 发生器压力测量等 制冷系统的组成 制冷系统监控 顺序启停 开启冷冻水泵与阀 开启冷却水泵和阀 开启冷机 停机顺序相反冷却水温度控制 根据冷却水供水主管上温度感应器上的水温信号控制冷却塔的台数和冷却塔的风机转速冷却水供 回水干管上的旁通电动水阀控制 在天气较冷的季节 当风机全部关闭 水温仍低于规定温度时 则开启旁通电动水阀 以达到规定温度 能量控制 根据冷冻水供 回水温差和水流量可计算总的冷量 控制器根据该冷量信号以最佳能量控制方法来开启或关闭冷水机组 实现节能冷冻水供回水压差控制 冷冻水供回水主干管之间旁通管上设有电动旁通水阀 控制器通过供回水主干管之间的压差信号控制电动旁通水阀的开启 保持供回水主干管之间的压差恒定 保持用户侧的管路系统的水力工况的稳定 保证冷水机组的冷冻水量 保护机组 空调主机房监控 空调主机房监控的主要功能 中央站按预先确定的时间程序来控制制冷机组的启停 并监测各设备的工作状态 显示各设备的运行参数分站中的DDC控制器按预先确定的程序对中央站内设备启停 运行台数 供回水干管压差及备用设备自动投入等进行控制 安全保护及事故报警 当系统出现故障时 中央站将立即发出声光报警 记录备案 并自动显示故障的情况 热力系统监控 在空调系统中热力系统主要用来采暖供热 常用的热源有蒸汽 热水和电热热力系统主要包括锅炉房 换热站及供热网热力系统中应用最广泛的是锅炉供热系统 分为热水锅炉和蒸汽锅炉热交换系统是以热交换器为主要设备 其热媒通常是由自备锅炉或市热力网提供 锅炉房水系统监控原理图 监控内容 自动检测锅炉水温 蒸汽压力 炉膛负压 蒸汽流量 给水流量 排烟温度等 自动控制锅炉配套电动机的启动 停止 自动保护与自动调节监控环节 热交换系统监控 目的 监测水力工况以保证热水系统的正常循环 控制热交换过程以保证要求的供热水参数 新风机组及其监控 在空调系统中 为了保证室内的空气品质 需向空调房间输送新风 故设新风机组 新风量过大 能耗大 不利于节能 新风量过小 室内人员较多时 人体所呼出的CO2的浓度增加 室内的空气品质达不到舒适要求 因此 对新风机组监控 空调机组及其监控 空调机组比新风机组增加了回风系统和排风系统 目的是节约能源 净化室内空气 并可与消防系统联合排烟 风机盘管监控 风机盘管是半集中式空调系统中的空气局部处理装置 由冷 热盘管和风机组成 通过温控器控制冷 热盘管的两通阀或三通阀 从而控制冷 热盘管水路的通 断 风机盘管一般为独立控制 多采用电气式温度控制器 其传感器与控制器组成一个整体 主要应用在客房 写字楼 公寓等场合 风机盘管控制系统 一般不进入集散控制系统 近年来也有的产品具有通信功能 可与集散系统的中央站通信 空调系统的节能控制方法 制冷机组的节能控制 根据室内负荷的变动调节制冷机组冷冻水的进出口温度 满足室内负荷的需要 提高效率 热源设备节能控制 空调系统中的热源设备锅炉的节能控制采用回水温度法 依据回水温度调节锅炉的起 停和热水泵运行台数 达到节能的目的 空调机组节能控制 根据室内冷 热 负荷情况 对空调机组冷 热 水量 风量进行控制 在满足室内舒适度的情况下尽量减小冷 热 水量和风量 冷冻水泵和冷却水泵节能控制 采用变频控制技术 控制冷冻水泵和冷却水泵的流量 减低水泵的功耗 冷却塔节能控制 根据制冷机组冷却水的进水温度要求 控制冷却塔风机的启 停 在保证冷却水温度要求的前提下 尽量少开冷却塔风机 2 5给排水监控系统 任务 保证供水质量节约能源实现供需水量与进排水量的平衡实现给排水管网的科学管理给人们提供安全舒适的生活与工作环境 给水方式监控原理 排水监控原理 2 6电梯监控系统 第二章小结 建筑设备管理系统采用计算机控制技术和通信技术 对建筑设备监控系统和公