為了降低運(yùn)行能耗，供暖通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)與控制。20世紀(jì)80年代后期，直接數(shù)字控制(DDC)系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入我國(guó)，經(jīng)過(guò)20多年的實(shí)踐，證明其在設(shè)備及系統(tǒng)控制、運(yùn)行管理等方面具有較大的優(yōu)越性且能夠較大地節(jié)約能源，在大多數(shù)工程項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用中都取得了較好的效果。就目前來(lái)看，多數(shù)大、中型工程也是以此為基本的控制系統(tǒng)形式的。但實(shí)際情況錯(cuò)綜復(fù)雜，作為一個(gè)總的原則，設(shè)計(jì)時(shí)要求結(jié)合具體工程情況通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定具體的控制內(nèi)容。能源計(jì)量總站宜具有能源計(jì)量報(bào)表管理及趨勢(shì)分析等基本功能。監(jiān)測(cè)控制的內(nèi)容可包括參數(shù)檢測(cè)、參數(shù)與設(shè)備狀態(tài)顯示、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、工況自動(dòng)轉(zhuǎn)換、能量計(jì)量以及中央監(jiān)控與管理等。
GB50189-2015 供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)–監(jiān)測(cè)、控制與計(jì)量篇
強(qiáng)制性條文。加強(qiáng)建筑用能的量化管理，是建筑節(jié)能工作的需要，在冷熱源處設(shè)置能量計(jì)量裝置，是實(shí)現(xiàn)用能總量量化管理的前提和條件，同時(shí)在冷熱源處設(shè)置能量計(jì)量裝置利于相對(duì)集中，也便于操作。??4．5．2
供熱鍋爐房應(yīng)設(shè)燃煤或燃?xì)狻⑷加陀?jì)量裝置。制冷機(jī)房?jī)?nèi)，制冷機(jī)組能耗是大戶，同時(shí)也便于計(jì)量，因此要求對(duì)其單獨(dú)計(jì)量。直燃型機(jī)組應(yīng)設(shè)燃?xì)饣蛉加陀?jì)量總表，電制冷機(jī)組總用電量應(yīng)分別計(jì)量?！睹裼媒ㄖ?jié)能條例》規(guī)定，實(shí)行集中供熱的建筑應(yīng)當(dāng)安裝供熱系統(tǒng)調(diào)控裝置、用熱計(jì)量裝置和室內(nèi)溫度調(diào)控裝置，因此，對(duì)鍋爐房、換熱機(jī)房總供熱量應(yīng)進(jìn)行計(jì)量，作為用能量化管理的依據(jù)。????
目前水系統(tǒng)“跑冒滴漏”現(xiàn)象普遍，系統(tǒng)補(bǔ)水造成的能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，因此對(duì)冷熱源站總補(bǔ)水量也應(yīng)采用計(jì)量手段加以控制。????
集中空調(diào)系統(tǒng)的冷量和熱量計(jì)量和我國(guó)北方地區(qū)的供熱熱計(jì)量一樣，是一項(xiàng)重要的建筑節(jié)能措施。設(shè)置能量計(jì)量裝置不僅有利于管理與收費(fèi)，用戶也能及時(shí)了解和分析用能情況，加強(qiáng)管理，提高節(jié)能意識(shí)和節(jié)能的積極性，自覺(jué)采取節(jié)能措施。目前在我國(guó)出租型公共建筑中，集中空調(diào)費(fèi)用多按照用戶承租建筑面積的大小，用面積分?jǐn)偡椒ㄊ杖?，這種收費(fèi)方法的效果是用與不用一個(gè)樣、用多用少一個(gè)樣，使用戶產(chǎn)生“不用白不用”的心理，使室內(nèi)過(guò)熱或過(guò)冷，造成能源浪費(fèi)，不利于用戶健康，還會(huì)引起用戶與管理者之間的矛盾。公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)，冷、熱量的計(jì)量也可作為收取空調(diào)使用費(fèi)的依據(jù)之一，空調(diào)按用戶實(shí)際用量收費(fèi)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。它不僅能夠降低空調(diào)運(yùn)行能耗，也能夠有效地提高公共建筑的能源管理水平。??4．5．3
我國(guó)已有不少單位和企業(yè)對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)的冷熱量計(jì)量原理和裝置進(jìn)行了廣泛的研究和開(kāi)發(fā)，并與建筑自動(dòng)化(BA)系統(tǒng)和合理的收費(fèi)制度結(jié)合，開(kāi)發(fā)了一些可用于實(shí)際工程的產(chǎn)品。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)有多棟建筑時(shí)，應(yīng)針對(duì)每棟建筑設(shè)置能量計(jì)量裝置。同時(shí)，為了加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行管理，要求在能源站房(如冷凍機(jī)房、熱交換站或鍋爐房等)應(yīng)同樣設(shè)置能量計(jì)量裝置。但如果空調(diào)系統(tǒng)只是負(fù)擔(dān)一棟獨(dú)立的建筑，則能量計(jì)量裝置可以只設(shè)于能源站房?jī)?nèi)。當(dāng)實(shí)際情況要求并且具備相應(yīng)的條件時(shí)，推薦按不同樓層、不同室內(nèi)區(qū)域、不同用戶或房間設(shè)置冷、熱量計(jì)量裝置的做法。????
強(qiáng)制性條文。本條文針對(duì)公共建筑項(xiàng)目中自建的鍋爐房及換熱機(jī)房的節(jié)能控制提出了明確的要求。供熱量控制裝置的主要目的是對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行總體調(diào)節(jié)，使供水水溫或流量等參數(shù)在保持室內(nèi)溫度的前提下，隨室外空氣溫度的變化進(jìn)行調(diào)整，始終保持鍋爐房或換熱機(jī)房的供熱量與建筑物的需熱量基本一致，實(shí)現(xiàn)按需供熱，達(dá)到最佳的運(yùn)行效率和最穩(wěn)定的供熱質(zhì)量。??4．5．4
氣候補(bǔ)償器是供暖熱源常用的供熱量控制裝置，設(shè)置氣候補(bǔ)償器后，可以通過(guò)在時(shí)間控制器上設(shè)定不同時(shí)間段的不同室溫節(jié)省供熱量；合理地匹配供水流量和供水溫度，節(jié)省水泵電耗，保證散熱器恒溫閥等調(diào)節(jié)設(shè)備正常工作；還能夠控制一次水回水溫度，防止回水溫度過(guò)低而減少鍋爐壽命。????
雖然不同企業(yè)生產(chǎn)的氣候補(bǔ)償器的功能和控制方法不完全相同，但氣候補(bǔ)償器都具有能根據(jù)室外空氣溫度或負(fù)荷變化自動(dòng)改變用戶側(cè)供(回)水溫度或?qū)崦搅髁窟M(jìn)行調(diào)節(jié)的基本功能。????
供熱量控制調(diào)節(jié)包括質(zhì)調(diào)節(jié)(供水溫度)和量調(diào)節(jié)(供水流量)兩部分，需要根據(jù)室外氣候條件和末端需求變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于未設(shè)集中控制系統(tǒng)的工程，設(shè)置氣候補(bǔ)償器和時(shí)間控制器等裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)本條第2款和第3款的要求。??4．5．5
對(duì)鍋爐臺(tái)數(shù)和燃燒過(guò)程的控制調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)按需供熱，提高鍋爐運(yùn)行效率，節(jié)省運(yùn)行能耗并減少大氣污染。鍋爐的熱水溫度、煙氣溫度、煙道片角度、大火、中火、小火狀態(tài)等能效相關(guān)的參數(shù)應(yīng)上傳至建筑能量管理系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際需求供熱量調(diào)節(jié)鍋爐的投運(yùn)臺(tái)數(shù)和投入燃料量。????
強(qiáng)制性條文?！吨腥A人民共和國(guó)節(jié)約能源法》第三十七條規(guī)定：使用空調(diào)供暖、制冷的公共建筑應(yīng)當(dāng)實(shí)行室內(nèi)溫度控制制度。用戶能夠根據(jù)自身的用熱需求，利用空調(diào)供暖系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)閥主動(dòng)調(diào)節(jié)和控制室溫，是實(shí)現(xiàn)按需供熱、行為節(jié)能的前提條件。??4．5．6
除末端只設(shè)手動(dòng)風(fēng)量開(kāi)關(guān)的小型工程外，供暖空調(diào)系統(tǒng)均應(yīng)具備室溫自動(dòng)調(diào)控功能。以往傳統(tǒng)的室內(nèi)供暖系統(tǒng)中安裝使用的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，對(duì)室內(nèi)供暖系統(tǒng)的供熱量能夠起到一定的調(diào)節(jié)作用，但因其缺乏感溫元件及自力式動(dòng)作元件，無(wú)法對(duì)系統(tǒng)的供熱量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而無(wú)法有效利用室內(nèi)的自由熱，降低了節(jié)能效果。因此，對(duì)散熱器和輻射供暖系統(tǒng)均要求能夠根據(jù)室溫設(shè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)。對(duì)于散熱器和地面輻射供暖系統(tǒng)，主要是設(shè)置自力式恒溫閥、電熱閥、電動(dòng)通斷閥等。散熱器恒溫控制閥具有感受室內(nèi)溫度變化并根據(jù)設(shè)定的室內(nèi)溫度對(duì)系統(tǒng)流量進(jìn)行自力式調(diào)節(jié)的特性，有效利用室內(nèi)自由熱從而達(dá)到節(jié)省室內(nèi)供熱量的目的。????
冷熱源機(jī)房的控制要求。??4．5．7
設(shè)備的順序啟停和連鎖控制是為了保證設(shè)備的運(yùn)行安全，是控制的基本要求。從大量工程應(yīng)用效果看，水系統(tǒng)“大流量小溫差”是個(gè)普遍現(xiàn)象。末端空調(diào)設(shè)備不用時(shí)水閥沒(méi)有關(guān)閉，為保證使用支路的正常水流量，導(dǎo)致運(yùn)行水泵臺(tái)數(shù)增加，建筑能耗增大。因此，該控制要求也是運(yùn)行節(jié)能的前提條件。??1????
冷水機(jī)組是暖通空調(diào)系統(tǒng)中能耗最大的單體設(shè)備，其臺(tái)數(shù)控制的基本原則是保證系統(tǒng)冷負(fù)荷要求，節(jié)能目標(biāo)是使設(shè)備盡可能運(yùn)行在高效區(qū)域。冷水機(jī)組的最高效率點(diǎn)通常位于該機(jī)組的某一部分負(fù)荷區(qū)域，因此采用冷量控制方式有利于運(yùn)行節(jié)能。但是，由于監(jiān)測(cè)冷量的元器件和設(shè)備價(jià)格較高，因此在有條件時(shí)(如采用了DDC控制系統(tǒng)時(shí))，優(yōu)先采用此方式。對(duì)于一級(jí)泵系統(tǒng)冷機(jī)定流量運(yùn)行時(shí)，冷量可以簡(jiǎn)化為供回水溫差；當(dāng)供水溫度不作調(diào)節(jié)時(shí)，也可簡(jiǎn)化為總回水溫度來(lái)進(jìn)行控制，工程中需要注意簡(jiǎn)化方法的使用條件。??2????
水泵的臺(tái)數(shù)控制應(yīng)保證系統(tǒng)水流量和供水壓力／供回水壓差的要求，節(jié)能目標(biāo)是使設(shè)備盡可能運(yùn)行在高效區(qū)域。水泵的最高效率點(diǎn)通常位于某一部分流量區(qū)域，因此采用流量控制方式有利于運(yùn)行節(jié)能。對(duì)于一級(jí)泵系統(tǒng)冷機(jī)定流量運(yùn)行時(shí)和二級(jí)泵系統(tǒng)，一級(jí)泵臺(tái)數(shù)與冷機(jī)臺(tái)數(shù)相同，根據(jù)連鎖控制即可實(shí)現(xiàn)；而一級(jí)泵系統(tǒng)冷機(jī)變流量運(yùn)行時(shí)的一級(jí)泵臺(tái)數(shù)控制和二級(jí)泵系統(tǒng)中的二級(jí)泵臺(tái)數(shù)控制推薦采用此方式。由于價(jià)格較高且對(duì)安裝位置有一定要求，選擇流量和冷量的監(jiān)測(cè)儀表時(shí)應(yīng)統(tǒng)一考慮。??3????
二級(jí)泵系統(tǒng)水泵變速控制才能保證符合節(jié)能要求，二級(jí)泵變速調(diào)節(jié)的節(jié)能目標(biāo)是減少設(shè)備耗電量。實(shí)際工程中，有壓力／壓差控制和溫差控制等不同方式，溫差的測(cè)量時(shí)間滯后較長(zhǎng)，壓差方式的控制效果相對(duì)穩(wěn)定。而壓差測(cè)點(diǎn)的選擇通常有兩種：(1)取水泵出口主供、回水管道的壓力信號(hào)。由于信號(hào)點(diǎn)的距離近，易于實(shí)施。(2)取二級(jí)泵環(huán)路中最不利末端回路支管上的壓差信號(hào)。由于運(yùn)行調(diào)節(jié)中最不利末端會(huì)發(fā)生變化，因此需要在有代表性的分支管道上各設(shè)置一個(gè)，其中有一個(gè)壓差信號(hào)未能達(dá)到設(shè)定要求時(shí)，提高二次泵的轉(zhuǎn)速，直到滿足為止；反之，如所有的壓差信號(hào)都超過(guò)設(shè)定值，則降低轉(zhuǎn)速。顯然，方法(2)所得到的供回水壓差更接近空調(diào)末端設(shè)備的使用要求，因此在保證使用效果的前提下，它的運(yùn)行節(jié)能效果較前一種更好，但信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，要有可靠的技術(shù)保證。但若壓差傳感器設(shè)置在水泵出口并采用定壓差控制，則與水泵定速運(yùn)行相似，因此，推薦優(yōu)先采用壓差設(shè)定值優(yōu)化調(diào)節(jié)方式以發(fā)揮變速水泵的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。??4????
關(guān)于冷卻水的供水溫度，不僅與冷卻塔風(fēng)機(jī)能耗相關(guān)，更會(huì)影響到冷機(jī)能耗。從節(jié)能的觀點(diǎn)來(lái)看，較低的冷卻水進(jìn)水溫度有利于提高冷水機(jī)組的能效比，但會(huì)使冷卻塔風(fēng)機(jī)能耗增加，因此對(duì)于冷卻側(cè)能耗有個(gè)最優(yōu)化的冷卻水溫度。但為了保證冷水機(jī)組能夠正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，通常冷卻水進(jìn)水溫度有最低水溫限制的要求。為此，必須采取一定的冷卻水水溫控制措施。通常有三種做法：(1)調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)；(2)調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；(3)供、回水總管上設(shè)置旁通電動(dòng)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)旁通流量保證進(jìn)入冷水機(jī)組的冷卻水溫高于最低限值。在(1)、(2)兩種方式中，冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行總能耗也得以降低。??5?????
冷卻水系統(tǒng)在使用時(shí)，由于水分的不斷蒸發(fā)，水中的離子濃度會(huì)越來(lái)越高。為了防止由于高離子濃度帶來(lái)的結(jié)垢等種種弊病，必須及時(shí)排污。排污方法通常有定期排污和控制離子濃度排污。這兩種方法都可以采用自動(dòng)控制方法，其中控制離子濃度排污方法在使用效果與節(jié)能方面具有明顯優(yōu)點(diǎn)。??6????
提高供水溫度會(huì)提高冷水機(jī)組的運(yùn)行能效，但會(huì)導(dǎo)致末端空調(diào)設(shè)備的除濕能力下降、風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗提高，因此供水溫度需要根據(jù)室外氣象參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行情況，綜合分析整個(gè)系統(tǒng)的能耗進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)。因此，推薦在有條件時(shí)采用。??7????
設(shè)備保養(yǎng)的要求，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，也屬于廣義節(jié)能范疇。??8????
機(jī)房群控是冷、熱源設(shè)備節(jié)能運(yùn)行的一種有效方式，水溫和水量等調(diào)節(jié)對(duì)于冷水機(jī)組、循環(huán)水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)等運(yùn)行能效有不同的影響，因此機(jī)房總能耗是總體的優(yōu)化目標(biāo)。冷水機(jī)組內(nèi)部的負(fù)荷調(diào)節(jié)等都由自帶控制單元完成，而且其傳感器設(shè)置在機(jī)組內(nèi)部管路上，測(cè)量比較準(zhǔn)確和全面。采用通信方式，可以將其內(nèi)部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)監(jiān)控結(jié)合，保證第2款和第7款的實(shí)現(xiàn)。??9????
全空氣空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制要求。??4．5．8
風(fēng)閥、水閥與風(fēng)機(jī)連鎖啟停控制，是一項(xiàng)基本控制要求。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)很多工程沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，主要是由于冬季防凍保護(hù)需要停風(fēng)機(jī)、開(kāi)水閥，這樣造成夏季空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)停時(shí)往往水閥還開(kāi)，冷水系統(tǒng)“大流量，小溫差”，造成冷水泵輸送能耗增加、冷機(jī)效率下降等后果。需要注意在需要防凍保護(hù)地區(qū)，應(yīng)設(shè)置本連鎖控制與防凍保護(hù)邏輯的優(yōu)先級(jí)。??1????
絕大多數(shù)公共建筑中的空調(diào)系統(tǒng)都是間歇運(yùn)行的，因此保證使用期間的運(yùn)行是基本要求。推薦優(yōu)化啟停時(shí)間即盡量提前系統(tǒng)運(yùn)行的停止時(shí)間和推遲系統(tǒng)運(yùn)行的啟動(dòng)時(shí)間，這是節(jié)能的重要手段。??2????
室內(nèi)溫度設(shè)定值對(duì)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)和冷熱源的運(yùn)行能耗均有影響。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，夏季室內(nèi)溫度設(shè)定值提高1℃，空調(diào)系統(tǒng)總體能耗可下降6％左右。因此，推薦根據(jù)室外氣象參數(shù)優(yōu)化調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度設(shè)定值，這既是一項(xiàng)節(jié)能手段，同時(shí)也有利于提高室內(nèi)人員舒適度。??3????
新建建筑、酒店、高等學(xué)校等公共建筑同時(shí)使用率相對(duì)較低，不使用的房間在空調(diào)供冷／供暖期，一般只關(guān)閉水系統(tǒng)，過(guò)渡季節(jié)風(fēng)系統(tǒng)不會(huì)主動(dòng)關(guān)閉，造成能源浪費(fèi)。??6????
推薦設(shè)置常閉式電動(dòng)通斷閥，風(fēng)機(jī)盤管停止運(yùn)行時(shí)能夠及時(shí)關(guān)斷水路，實(shí)現(xiàn)水泵的變流量調(diào)節(jié)，有利于水系統(tǒng)節(jié)能。??4．5．9
通常情況下，房間內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管往往采用室內(nèi)溫控器就地控制方式。根據(jù)《民用建筑節(jié)能條例》和《公共機(jī)構(gòu)節(jié)能條例》等法律法規(guī)，對(duì)公共區(qū)域風(fēng)機(jī)盤管的控制功能提出要求，采用群控方式都可以實(shí)現(xiàn)。????
由于室溫設(shè)定值對(duì)能耗有影響和響應(yīng)政府對(duì)空調(diào)系統(tǒng)夏季運(yùn)行溫度的號(hào)召，要求對(duì)室溫設(shè)定值進(jìn)行限制，可以從監(jiān)控機(jī)房統(tǒng)一設(shè)定溫度。??1????
風(fēng)機(jī)盤管可以采用水閥通斷／調(diào)節(jié)和風(fēng)機(jī)分檔／變速等不同控制方式。采用溫控器控制水閥可保證各末端能夠“按需供水”，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)水系統(tǒng)為變水量系統(tǒng)。??2????
考慮到對(duì)室溫控制精度要求很高的場(chǎng)所會(huì)采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，嚴(yán)寒地區(qū)在冬季夜間維持部分流量進(jìn)行值班供暖等情況，不作統(tǒng)一限定。????
對(duì)于排除房間余熱為主的通風(fēng)系統(tǒng)，根據(jù)房間溫度控制通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)或轉(zhuǎn)速，可避免在氣候涼爽或房間發(fā)熱量不大的情況下通風(fēng)設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行的狀況發(fā)生，既可節(jié)約電能，又能延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。??4．5．10
對(duì)于車輛出入明顯有高峰時(shí)段的地下車庫(kù)，采用每日、每周時(shí)間程序控制風(fēng)機(jī)啟停的方法，節(jié)能效果明顯。在有多臺(tái)風(fēng)機(jī)的情況下，也可以根據(jù)不同的時(shí)間啟停不同的運(yùn)行臺(tái)數(shù)的方式進(jìn)行控制。??4．5．11
采用CO濃度自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)的啟停(或運(yùn)行臺(tái)數(shù))，有利于在保持車庫(kù)內(nèi)空氣質(zhì)量的前提下節(jié)約能源，但由于CO濃度探測(cè)設(shè)備比較貴，因此適用于高峰時(shí)段不確定的地下車庫(kù)在汽車開(kāi)、停過(guò)程中，通過(guò)對(duì)其主要排放污染物CO濃度的監(jiān)測(cè)來(lái)控制通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行。國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一氧化碳8h時(shí)間加權(quán)平均允許濃度為20mg／m3，短時(shí)間接觸允許30mg／m3。???? Respond)。?and?Start)和分時(shí)再設(shè)及反饋策略(Trim?Control)，包括最佳啟動(dòng)策略(Optimal?對(duì)于間歇運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)，在保證使用期間滿足要求的前提下，應(yīng)盡量提前系統(tǒng)運(yùn)行的停止時(shí)間和推遲系統(tǒng)運(yùn)行的啟動(dòng)時(shí)間，這是節(jié)能的重要手段。在運(yùn)行條件許可的建筑中，宜使用基于用戶反饋的控制策略(Request-Based??
