清华同方科技广场RH2000智能控制系统节能应用案例———清华同方

　
  　随着经济的快速发展，建筑内设备数量和复杂性都显着增加，使得建筑能耗越来越大。我国的建筑能耗在总能耗中的比例为20%～25%，并正逐步上升到30%，主要是北方地区采暖用能和建筑耗电两部分。在住宅、一般性公共建筑和大型公共建筑的耗电比较中，面积仅占5%的大型公共建筑耗电量却已接近全部住宅。因此，大型公共建筑节能已经成为我国建筑节能的重中之重。


　　据权威分析，建筑的理想能耗与实际能耗有较大差别，主要在空调系统运行管理较差、缺乏空调自控系统、原有空调系统存在许多不合理设计等原因造成。通过对这些不合理成分的改造，能以较小的投入获得极大的节能效果。只需进行部分设备改造，大型公共建筑就可节能30%～50%，大规模改造新建筑的全面节能措施，可以节能50%～70%。

　　目前，在实用的现代化办公楼中，楼宇自控系统普遍被采用，楼宇自控产品品牌众多，但是如何充分利用系统充分达到节能管理的目的呢？同方股份有限公司通过自主产品RH2000系统，在清华同方科技广场项目的应用，以及项目投入运营的4年时间的数据积累，为楼宇自控系统的建设、使用、投资回报取得了宝贵经验。下面用一些数据来展示一套智能楼宇控制系统对一座现代化大厦节能管理。

　　
  项目概述：

　　清华同方科技广场总建筑面积约11万平方米，地上26层，地下3层，按使用功能划分，本工程分为三大部分：两栋以办公为主的塔式写字楼，主要作为商用办公楼；两塔楼之间由五层裙房连为一体，主要用于会议、展览、洽谈等；紧贴主楼的地下三层配套及车库，布置有餐厅、游泳、台球、保龄等康乐设施。

　　为了保证稳定、高效的运营，同方科技广场选用清华同方自主知识产权的RH2000智能控制系统，打造大厦BAS系统，对所有的机电设备，如空调系统（冷冻站、换热站、空调机组、新风机组）、送排风系统、照明系统、生活水/中水系统、排污系统、变配电系统和电梯系统的监测、控制和管理。大厦启用4年来，各个机电设备运营稳定，而且实现年均节电250多万KWH，按0.8元/KWH电费计算，则年节约电费多达200万元，同方科技广场自安装楼宇自控系统，两年后，就从节省能耗方面超过初期的投资成本。

　　
  空调系统节能

　　在所有的机电设备中，空调系统是当之无愧的耗能大户，现代化综合大楼60%的能耗来自冷冻空调系统。因此，对于空调系统的节能控制也就成为了建筑节能的关键环节。下面，以空调冷冻系统为例，具体介绍一下RH系统的节能管理：

　　同方科技广场的空调系统包括夏季提供冷源的冷冻站（五台412KW的制冷机、五台55KW冷冻水泵、五台75KW冷却水泵、13台冷却塔风机以及补水系统）；冬季提供热源的换热站（一次热水循环泵五台30KW、二次热水循环泵十台18.5KW）；为C座裙楼公共区域和会议室送风的 14台空调机组（送风机功率18.5KW）；A座B座塔楼及裙楼新风机组共56台（送风机功率11KW）。

　　如此庞大的空调系统，年均耗电预计将达到高达75万千瓦。但使用RH智能控制系统之后，每年耗电控制在了60万千瓦以内。

　　
  机电设备运行节能管理

　　1． 办公区域：

　　清华同方科技广场属于办公性写字楼，白天，夜晚大楼内的照明时间性非常强。夜晚办公区内处于无人状态，由控制室统一关闭新风机组，照明仅开启夜间微光照明状态，达到节能目的。对于有人加班的办公区域适当调节新风送风温度，开启照明电源。

　　2． 楼体照明时序控制：根据节假日及室外日光情况开启楼体灯光照明。。
节能管理策略：

　　1．冷冻站控制

　　RH系统根据设置在冷冻站内的传感器所检测的数据，计算出大厦实际的冷负荷，与机组的制冷能力进行比较，如果能力富裕很多，说明设备组全部开动是没必要的，就按程序中事先指定的顺序关闭其中的一台；反之，当冷负荷增加时就顺序开启设备。通过调节冷冻水系统设备的投运的数目，可以明显的节约系统的电源消耗，充分发挥控制系统的作用；同时根据季节的变化，充分使用自然能源，还根据不同季节人对环境温度要求的变化，使系统的运行模式自动适应这种变化；根据工作时间的安排，改变系统的设定数值，区分工作时间和休息时间，以及工作日程和节假日日程。
RH智能控制系统为同方科技广场设定的最大制冷量为五台412KW的制冷机组，采用RH系统实现自控后，实际周一至周五一般仅开两到三台，而周六、周日更是只开一台即可满足应用。按每天运行11小时计，每周即可比五台全开节电87076KWH，整个夏季20周则可节电1741520KWH。
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  提高室内温度控制精度

　　大厦内温度的变化与大厦节能有着紧密的相关性，据统计如果在夏季将设定值温度下调1℃，将增加9%的能耗。如果在冬季将设定值上调1℃，将增加12%的能耗。因此将大厦的温湿度控制在设定值精度范围内是大厦空调节能的有效措施。
RH智能控制系统将同方科技广场内的温度控制精度定为+2℃，即当测得室内温度与设定温度误差在2℃以内时，空调和新风机组不做调整。仅此一项，可使空调系统耗电节省10%左右。
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  春季、秋季过渡季节模式的划分

　　季节不同对于空调的应用方式也会不同，为了保证舒适的同时达到最佳节能效果，BAS系统为科技广场设定了春季和秋季过渡季节模式。

　　春季过渡模式的判断标准是本地区的历史室外计算（干球）温度记录和室外日平均气温是否达到10℃。满足两个条件时系统进入春季过渡季节模式，此时系统将根据时间表自动调节空调机组新风量的大小。但当室外最高温度超过26℃时，系统将采取秋季过渡季节的控制模式，即从零点开始启动所有空调及新风机组，吸进室外新风，直到凌晨四点为止。

　　秋季过渡模式的判断标准为本地区的历史室外（干球）温度记录和室外日平均气温是否达到8℃。满足两个条件时系统进入秋季过渡模式，此时系统将根据时间表自动调节空调机组新风量的大小。但是如果室外最高温度低于15℃时，系统将采取春季过渡季节的控制模式，取消夜间吹扫的办法。
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  空调设备的最佳启停控制

　　通过BAS系统对空调设备进行大楼预冷、预热的最佳启停时间的计算和控制，以缩短不必要的预冷、预热的宽容时间，达到节能的目的。同时在大楼预冷、预热时，关闭室外新风风阀，不仅可以减少设备容量，而且可以减少获取新风而到来冷却或加热的能量消耗。空调系统的节能是智能大厦节能的核心，通过科学合理的节能控制，能够在实现节能的同时，保证温湿度环境的最优管理。

　　
  投资控制

　　在楼宇自控系统合理管理，正常运行的同时，尽早的达到投资回报就成为投资者及物业管理方关心的重要方面。

　　对于同样规模，同样管理水平的高档办公写字楼楼宇自控控制点数2000点，投资应该在200－300万之间，但是由于采用同方自主技术，自主研发多年rh系列控制产品，设备的造价投资大大降低，平均设备费投资达到200元/点，整体楼宇自控系统的建设投资只有150万左右。为今后尽早收回投资打下良好的基础。

　　清华同方科技广场是建筑技术和信息技术相结合的产物，近日又对其建筑信息集成系统进行了全面升级，进一步将广场的机电控制系统与业主企业的业务管理系统集成到了一个平台上，使建筑内的机电运行纳入企业的资源调配与成本控制，保证建筑内所有设备处于高效、节能、最佳工作状态，实现管理最优化。