張利強
(中國杭州低碳科技館,浙江 杭州 310051)
國民經(jīng)濟與市場經(jīng)濟飛速發(fā)展以提高,在快速的發(fā)展社會主義的建設的同時,環(huán)境保護和能源的合理充分利用也逐步成為社會的關(guān)注焦點。各種建筑物如雨后春筍一樣,建筑中的設備的數(shù)量和復雜程度都有不同的程度的提高,這樣使得設備耗能提高,而且研究表明建筑耗能在社會耗能里占了很大的比例。智能化設備管理是有效的降低建筑耗能的措施之一。
節(jié)能減排事業(yè)正在逐步的發(fā)展中,國家大力支持節(jié)能事業(yè)。節(jié)能市場大門逐步打開,建筑設備中的智能化管理在節(jié)能工作中有著舉足輕重的地位。我國重要通過量大途徑實現(xiàn)建筑節(jié)能:一是在建設期間使用環(huán)保型,節(jié)能型的建筑材料。二是在建筑運行過程中,對暖通空調(diào)系統(tǒng)采用智能化管理控制模式,通過系統(tǒng)優(yōu)化,提高能耗利用率。相關(guān)人士認為智能化設備管理就是對暖通空調(diào)等機電設備進行自動化控制,達到高效,便捷的目的。
節(jié)能也就是最大力度的提高能源的利用率,這事關(guān)社會的發(fā)展。進一步研究表明建筑的暖通空調(diào)設備的運行情況對節(jié)能又有著重要的影響。為使設備安全,高效,穩(wěn)定的運行,能及時的排查出設備的故障,就需要采取智能的管理方法,以減少能量的多余的浪費。
在過去傳統(tǒng)的設備管理系統(tǒng)中,種種跡象表明,當設備的工作能力減弱時,設備人員才會考慮是否應該檢修設備,或者相關(guān)人員會根據(jù)是否到了檢修期了而決定檢修與否,往往設備的最大檢修期是一個理論值,而設備在實際運行中遇到的問題,與周遭的環(huán)境都是設備制造時無法預料的。所以這樣就會造成一系列的問題:首先是如果在設備到了檢修期才檢修,小故障也許已經(jīng)為必須大修的故障,這樣維修費用就會大幅度的提高。其次設備的運行狀態(tài)不能及時正確的統(tǒng)計。并且當設備出現(xiàn)明顯故障時,設備往往不能正常運行,設備停運,不能提供正常的服務,這樣必然會對客戶造成不可忽視的不同程度的損失。其次,故障很有可能不僅僅是局部問題,有極大的可能是必須更換主要零件的地步,這樣也會是維修成本提高。然后就是很多故障在停運后也許就不會表現(xiàn)出來,這樣就給尋找故障帶來了困難,從另一方面增加了維修費用。
由此表明,傳統(tǒng)的設備管理系統(tǒng)將被時代淘汰,舊模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的要求,努力研究探索新型節(jié)能的管理模式是當務之急,只有智能化的,自動化,高效的管理系統(tǒng)才能提高節(jié)能效率。
空調(diào)系統(tǒng)的智能控制就是運用節(jié)能中的應用計算出智能控制器,并配合其他的一些儀器對空調(diào)系統(tǒng)的設備和運行參數(shù)進行有效的控制,從而達到運行節(jié)能的目的。目前應用于空調(diào)系統(tǒng)的智能控制技術(shù)主要是模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術(shù)。這兩種控制已經(jīng)應用于許多領(lǐng)域,這些模糊控制在中央空調(diào)中的應用提供了理論基礎(chǔ)和時間經(jīng)驗。
最近幾年,有人已經(jīng)研究了相對較先進的智能化管理設備。主要是通過實時監(jiān)控各個設備的運行情況,收集設備運行數(shù)據(jù),通過中央處理器對收集到的數(shù)據(jù)進行分析處理,快速判斷出各設備的當前的運行狀況。HVAC系統(tǒng)是一個具有關(guān)聯(lián)性的系統(tǒng),在眾多的運行數(shù)據(jù)中,只要有一個運行數(shù)據(jù)不正常,則會牽連其他數(shù)據(jù)變化,以小到大,影響整個系統(tǒng)。
即便HVAC系統(tǒng)相對復雜,但層次分明,由眾多子系統(tǒng)組成。所以一旦發(fā)生故障,它總是屬于某個層次的,這個層次的某幾個參數(shù)就會變化。從而根據(jù)提出的診斷模型,對各個參數(shù)進行分析,做出正確的診斷。不同的研究對象要選擇不同的參數(shù)。
針對制冷系統(tǒng)??照{(diào)系統(tǒng)的內(nèi)在參數(shù)直接反映系統(tǒng)的性能,所以這些內(nèi)在參數(shù)經(jīng)常被先做特征參數(shù)。但有些故障只靠內(nèi)在特征參數(shù)是不能及時準確的分辨出來的。故可以利用內(nèi)在間接特征參數(shù)與實驗,理論分析相結(jié)合確定變化范圍。除此之外,還可以利用外在參數(shù)進行故障研究。也就是通過對各種設備的電機的用電情況進行系統(tǒng)檢測,通過各種外在參數(shù)與用電情況的關(guān)系來檢測故障。
針對供暖系統(tǒng)。HVAC系統(tǒng)主要是研究制冷系統(tǒng)的故障,對供熱系統(tǒng)的故障研究相對較少。HVAC系統(tǒng)主要是從兩個方面檢測供暖系統(tǒng)的故障的:一個是預處理器,一個是分類器。各種方法和各種特征參數(shù)是針對不同的研究對象而言的,要因材施教,不能一概而論。這樣才能正確的判斷故障原因從而快速解決故障。
通過以上簡要的分析,知道了要解決特征參數(shù),然后故障需要找到不同的空調(diào)系統(tǒng)的將這些參數(shù)匯總,構(gòu)建一個數(shù)據(jù)庫,方便通過故障參數(shù)數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)的數(shù)據(jù)相對照,進而判斷系統(tǒng)的運行情況是否正常。
數(shù)據(jù)庫建立好了后需要訓練和改進,實時更新。因此需要編制軟件,將各個模塊聯(lián)系起來,實現(xiàn)人機對話。最后利用專業(yè)知識來訓練。
在系統(tǒng)設計好投入使用之前必須先進行實驗系統(tǒng)運行,在實驗過程中找到不足之處,加以改進,從而滿足實際需要。
經(jīng)過上文的對智能化管理的重要性和在HVAC系統(tǒng)中的簡單應用的探討,可以知道傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的。減少耗能量就急需通過智能化的管理模式來實現(xiàn)。設備的故障測定和維修需要及時發(fā)現(xiàn),及時補救。雖然設備的智能化管理在暖通空調(diào)中的應用還有不足之處,有很多問題需要進一步的探究與討論,但是不可否認,無論是從經(jīng)濟角度還是建筑節(jié)能角度來說,智能化管理模式都對暖通空調(diào)的故障測定和維修都做出了巨大貢獻。
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