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      弱電行業百科大全

      VRV空調系統控制在智能建筑中應用

      VRV空調系統已廣泛應用于工程項目的設計中,其控制方法可以采取多種形式。本文主要研究樓宇自動化系統智能建筑中特殊的網關控制方法。

      關鍵詞:VRV空調系統,BACnet網關

      VRV空調系統

      在近期建設項目的設計中,許多設計機構在設計中采用了VRV空調系統,趨勢是不斷增加的。

      一、VRV空調系統簡介

      VRV空調系統稱為可變制冷劑流量系統,即可變制冷劑流量系統該系統的結構類似于分體式空調單元,一個室外單元對應一組室內單元(通常多達16個單元)控制技術采用變頻控制方式,根據開啟的室內機數量控制室外機中渦旋壓縮機的轉速,以控制制冷劑流量。

      VRV空調系統與全空氣系統、全水系統、空氣-水系統相比,能夠更好地滿足用戶的個性化使用要求。該設備占用建筑空間少,更加節能正是由于這些特點,它更適合那些需要獨立工作和經常加班的辦公樓建設項目。VRV空調系統的設計包括兩個部分:空調設備選型和空調管道設計;空調系統控制設計,前一部分由設計院暖通空調工程師設計,后一部分通常由提供全套產品的系統工程承包商設計。


      二、VRV空調系統控制模式

      1.VRV空調系統常規控制

      目前,VRV空調系統采用的控制方式相對簡單。每個室外單元對應幾個(通常多達16個)室內單元,每個VRV空調系統獨立運行和控制。根據工程實施情況,本地遙控器設置可以采用一個對應一個室內機的遙控器或者一個對應多個室內機的遙控器,是一種經濟實用的控制方式。雖然這種控制方法有其優點,但也有其缺點??刂品椒ㄗ罱K都是本地控制,沒有集中的監控和管理環節。在實際使用過程中,室內機的溫度值設置、啟動時間和啟動量相對隨機。其使用的靈活性和方便性往往是以能耗為代價的,從純節能的角度來看效果并不明顯。

      2.VRV空調系統集中控制是一種配有獨立控制管理系統的控制模式。與1相比,增加了集中控制管理環節來監控和管理控制室中的遠程VRV空調系統。這是一種相對完善的控制模式,但投資明顯增加??梢愿鶕脩舻氖褂靡幠?、投資能力和管理要求進行組合和配置該方案的缺點是與建筑中其他弱電系統沒有功能聯系,特別是在智能建筑設計中,不利于弱電系統功能的綜合集成。

      3.VRV空調系統網關控制

      對于已經設計了樓宇自動化系統的智能建筑,如何合理、最大限度地發揮其系統功能,減少系統設備的重復投資,提高系統集成的技術能力,是筆者在此重點與大家探討的問題。

      樓宇自動化系統是智能建筑中的重要設備。從常見的監測對象來看,空調系統的監測在整個系統中起著重要的作用,無論是從整個系統中監測點的數量還是從輸入和輸出的節能效果比較來看。樓宇自動化系統的其他部分主要是開關量時間和事件監控信號。在配有VRV空調系統的智能建筑中,如果不將其納入建筑自動化管理系統,整個系統的節能效率會降低,設備投資回收期會延長,經濟效益也會降低。

      為了實現上述設計思想,筆者曾在某工程項目的樓宇自動化系統設計中預留了幾個輸入輸出監控點,以監控VRV空調系統的運行。后來發現,由于VRV空調系統的室內機和室外機都是閉環控制運行系統,而室外機總是處于服務或運行狀態,因此以傳統方式設置的建筑自動控制監控點似乎缺乏實際意義。唯一需要考慮的是在其配電電路中設置監控節點,以發揮根據時間程序設置和打開系統的功能??刂撇槐匾哪茉蠢速M

      在深入了解VRV空調系統控制產品后,發現相當多的VRV產品制造商相繼開發了基于BACnet協議專用網關的接口設備,能夠滿足作者將VRV空調系統納入樓宇自動化系統的設想。VRV終端設備的運行狀態是通過BACnet網關接口向樓宇自控中心的樓宇自控系統或樓宇管理系統上傳信號。自動控制中心發送信號(如初始值設置、控制參數設置等)。)通過網關接口連接到終端設備,并對整個VRV空調系統進行系統管理。通過兩個系統的集成,在中央控制中心,VRV空調系統可以實現以下功能:

      (1)室溫監控

      (2)恒溫器狀態監控

      (3)壓縮機運行狀態監控

      (4)室內風扇運行狀態

      (5)空調異常信息

      (6)開/關控制和監控

      (7)溫度設置和監控

      (8)空調模式設置和監控(制冷/制熱/風扇/自動)

      (9)風向設置和監測

      (12)額定風量設置和監測

      (13)強制恒溫器關閉設置和監測

      (14)能效設置和設置狀態監測

      (15)集中/機載控制器運行拒絕和監測

      (16)系統強制關閉設置和監測

      2和3在控制形式上屬于集中控制管理模式。由于3控制模式建立在樓宇綜合智能控制管理平臺上,可以實現與其他弱電系統的聯動控制功能,其優勢更加明顯例如,利用電子考勤和電子門鎖系統實現VRV空調系統的啟停聯動,達到有效節能的目的?;馂膱缶盘栍糜趯崿FVRV空調系統相應的聯動功能,以滿足消防要求。


      三、VRV空調系統的BACnet網關接口

      如今強調開放和可互操作的產品和系統BACnet作為樓宇自動化系統的重要標準,近年來受到了廣泛關注。它開發的一些設備已經與大量的“第三方”設備兼容,但是許多設備仍然使用定制的通信協議,并且只能以網關的形式與“第三方”互連。VRV空調系統的BACnet網關是制造商為實現其空調系統與樓宇自動化系統的互聯而設計的專用網絡接口。它可以通過BACnet以太網局域網與BACnet客戶端通信。支持BACnet一致性類別3支持某些BACnet標準的應用服務支持一些標準對象類別,從而提供關于VRV空調系統的信息。目前,這類設備基本上可以與市場上主流樓宇自動化系統設備相連接,如霍尼韋爾(HONEYWELL)、YONNSONCONTROLS、西門子(SIEMENS)等品牌。


      四、使用BACnet網關的經濟性比較

      與獨立設置智能管理設備相比,采用BACnet網關接口模式在類似功能條件下對硬件設備和類似軟件功能的投資較少因此,總投資成本低,實現功能齊全。然而,最簡單的遙控方法仍然需要增加很多費用。根據目前咨詢的網關的初步報價,大約是15萬元。

      最后,如何衡量設備的投資價值可以從兩個方面進行比較,一是系統的總投資,二是可以實現的功能。一般來說,VRV空調系統的投資價格約為普通空調系統的1.5倍,256套室內機(辦公面積約5000M2)的預計投資約為272萬元(通常一個網關最多可連接16套室外機和256套室內機)相比之下,網關的投資成本將使空調系統的總投資增加約5.5%。隨著空調系統的擴展,控制管理軟件的成本將保持不變,控制設備的投資比例也將降低?;诿颗_室內機的轉換,將其推廣到每臺室內機將增加不到600元的投資成本作者曾要求業主設計一個空氣-水系統形式的空調系統。所有終端風機盤管機組分別采用聯網接口方式,每個接口項目報價為1000元。因此,它也是終端監控。VRV空調系統采用網關模式相對便宜得多,該模式不包括對16臺室外機的監控。采用傳統監控方式的,市場報價不得低于10萬元。如前所述,網關添加的功能無法與一般的離散監控相比。


      五、結論

      通過對VRV空調系統控制方式的探討,我們可以基本得出以上控制方式有其適用的應用場合,而現場遙控方式更適合較小的VRV空調系統。對于大規模系統,集中管理更合理。對于有樓宇自動化系統的樓宇,應優先使用專用網關聯網,既能滿足控制和管理要求,又能充分利用樓宇中的弱電智能控制和管理集成平臺,實現與多個弱電系統的功能聯動。


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