建筑智能化系統(tǒng)第2版第7章

1、建筑智能化系統(tǒng) (第2版)第7章 建筑基本設(shè)備及其控制特性許錦標(biāo)廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院第7章授授課重點(diǎn)點(diǎn)（6學(xué)時(shí)）內(nèi)容涉及及：本章重點(diǎn)點(diǎn)對(duì)供配電系系統(tǒng)、照明系統(tǒng)統(tǒng)、空調(diào)及冷冷熱源系系統(tǒng)、給排水系系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)運(yùn)行規(guī)律律和控制制特性進(jìn)進(jìn)行了闡闡述。重點(diǎn)和難難點(diǎn)：這些系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備種種類很多多，涉及及多個(gè)學(xué)學(xué)科和應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域，要全全面掌握握所學(xué)需需要有寬寬廣的知知識(shí)面基基礎(chǔ)。7.1供配電系系統(tǒng)(1)典型建筑筑供配電電系統(tǒng)(2)應(yīng)急發(fā)電電系統(tǒng)(3)供配電設(shè)設(shè)備監(jiān)控控智能化的的供配電電系統(tǒng)功功能應(yīng)用計(jì)算算機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)測控技技術(shù),對(duì)所有變變配電設(shè)設(shè)備的運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)態(tài)和參數(shù)數(shù)集中進(jìn)進(jìn)行監(jiān)控控達(dá)到對(duì)變配電系系統(tǒng)的遙遙測

2、、遙遙調(diào)、遙遙控和遙遙信，實(shí)現(xiàn)變變配電所所無人值值守。同時(shí)還具具有故障障的自動(dòng)動(dòng)應(yīng)急處處理能力力,能更加可可靠地保保障供電電。7.1供配電系系統(tǒng)典型供配配電系統(tǒng)統(tǒng)方案采用兩路路lOkV獨(dú)立電源源,再加自備備發(fā)電機(jī)機(jī)供電，變壓器器低壓側(cè)側(cè)采取單單母線分分段的方方案7.1供配電系系統(tǒng)某醫(yī)院外外科綜合合樓供電電系統(tǒng)方方案市電與發(fā)發(fā)電機(jī)之之間的切切換設(shè)自自動(dòng)聯(lián)鎖鎖控制，由自動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)換開開關(guān)ATS完成低壓配電電方案7.1供配電系系統(tǒng)應(yīng)急電源源系統(tǒng)自備發(fā)電電機(jī)容量量:第一類負(fù)負(fù)荷必須須考慮在在內(nèi)，第第二類負(fù)負(fù)荷應(yīng)視視城市電電網(wǎng)情況況及大樓樓的功能能而定:第一類保保安型負(fù)負(fù)荷，即即保證大大樓人身身安全及及大樓

3、內(nèi)內(nèi)智能化化設(shè)備安安全，可可靠運(yùn)行行的負(fù)荷荷，有消消防水泵泵、消防防電梯、防排煙煙設(shè)備、應(yīng)急照照明及大大樓設(shè)備備的管理理計(jì)算機(jī)機(jī)監(jiān)控系系統(tǒng)設(shè)備備、通訊訊系統(tǒng)設(shè)設(shè)備、從從事業(yè)務(wù)務(wù)用的計(jì)計(jì)算機(jī)及及相關(guān)設(shè)設(shè)備等。第二類保保障型負(fù)負(fù)荷，即即保障大大樓運(yùn)行行的基本本設(shè)備負(fù)負(fù)荷，也也是大樓樓運(yùn)行的的基本條條件，主主要有工工作區(qū)域域的照明明、部分分電梯、通道照照明等。為了確保保智能化化大樓供供電的可可靠、安安全，設(shè)設(shè)置自備備發(fā)電機(jī)機(jī)作為應(yīng)應(yīng)急電源源系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)供配電設(shè)設(shè)備監(jiān)控控1）供配電電系統(tǒng)的的中壓開開關(guān)與主主要低壓壓開關(guān)的的狀態(tài)監(jiān)監(jiān)視及故故障報(bào)警警；2）中壓與與低壓主主母排的的電壓監(jiān)監(jiān)測；3）

4、電流及及功率因因數(shù)測量量；4）電能計(jì)計(jì)量；5）變壓器器溫度監(jiān)監(jiān)測及超超溫報(bào)警警；6）備用及及應(yīng)急電電源的手手動(dòng)自自動(dòng)狀態(tài)態(tài)、電壓壓、電流流及頻率率監(jiān)測；7）主回路路及重要要回路的的諧波監(jiān)監(jiān)測與記記錄；8）電力系系統(tǒng)計(jì)算算機(jī)輔助助監(jiān)控系系統(tǒng)應(yīng)留留有通信信接口。7.1供配電系系統(tǒng)供配電設(shè)設(shè)備監(jiān)控控系統(tǒng)的的構(gòu)成供配電設(shè)設(shè)備監(jiān)控控系統(tǒng)一一般采用用集散系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)，可分分為三層層：現(xiàn)場場I/O、控制層和和管理層層。7.1供配電系系統(tǒng)現(xiàn)場I/O現(xiàn)場I/O可以是智智能型斷斷路器、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)據(jù)采集模模塊、RTU和綜合電力力測控儀儀等。7.1供配電系系統(tǒng)小型供配配電監(jiān)控控系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)現(xiàn)場IO與控制層層之間應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)

5、場場總線技技術(shù)（常常用的是是MODBUS-RTU現(xiàn)場總線線協(xié)議）構(gòu)建通通信網(wǎng)7.1供配電系系統(tǒng)某綜合電電力測控控儀的測測量參數(shù)數(shù)表序號(hào)項(xiàng) 目內(nèi) 容顯示（最大）精 度1相電壓Ua、Ub、Uc9999.9kV0.22線電壓Uab、Ubc、Uac9999.9kV0.23電流Ia、Ib、Ic99.999kA0.24功率因數(shù)cosa、cosb、cosc、cos總1.0000.55頻率Hz65.00Hz或55.00Hz1級(jí)6有功功率Wa、Wb、Wc、W總99999MW0.57無功功率vara、varb、varc、var總99999Mvar0.58視在功率VAa、VAb、Vac、VA總99999MVA0.5

6、9有功電度kWh99999999MWh1級(jí)IEC103610無功電度kvarh99999999Mvarh2級(jí)IEC12687.1供配電系系統(tǒng)基于現(xiàn)場場總線的的供配電電監(jiān)控系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.1供配電系系統(tǒng)7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)(1)樓宇照明明設(shè)計(jì)(2)照明設(shè)備備(電光源和和燈具)(3)智能照明控制制方式智能化照照明控制制方向發(fā)發(fā)展照明的節(jié)節(jié)能:目前我國國照明用用電量約約占全社社會(huì)總用用電量的的12%，照明的的節(jié)能對(duì)對(duì)實(shí)現(xiàn)我我國節(jié)能能減排的的目標(biāo)具具有

7、重要要意義。智能照明明技術(shù):除了大力力推廣使使用新型型節(jié)能光光源及高高性能照照明燈具具措施之之外，應(yīng)應(yīng)用信息息化技術(shù)術(shù)改造傳傳統(tǒng)照明明系統(tǒng)的的粗放式式能源使使用方式式，精細(xì)細(xì)利用能能源，是是另一照照明的節(jié)節(jié)能技術(shù)術(shù)，即所所謂的智智能照明明技術(shù)。7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)常用的光光度量(1)光通量，光源在在單位時(shí)時(shí)間內(nèi)向向周圍空空間輻射射出去的的并能使使人眼產(chǎn)產(chǎn)生光感感的能量量，稱為為光通量量，用符符號(hào)表示，單單位為流流明(lm)。(2)發(fā)光強(qiáng)度度(光強(qiáng))，光源在在空間某某一方向向上單位位立方體體角內(nèi)發(fā)發(fā)射的光光通量稱稱為光源源在這一一方向上上的發(fā)光光強(qiáng)度，簡稱為為光強(qiáng)，以符號(hào)號(hào)I表示，單單位為坎坎德拉,

8、符號(hào)為cd。(3)照度，照度用用來表示示被照面面上被光光源照射射的強(qiáng)弱弱程度，以被照照面上單單位面積積所接受受的光通通量來表表示。照照度以E表示,單位是勒勒克斯,符號(hào)為Lx。(4)發(fā)光效率率，發(fā)光效效率是描描述光源源的質(zhì)量量和經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益的的光學(xué)量量，它反反映了光光源在消消耗單位位能量的的同時(shí)輻輻射出光光通量的的多少，單位是是流明每每瓦(lm/W)。(5)光源色溫溫，某一種種光源的的色度與與某一溫溫度下的的絕對(duì)黑黑體的色色度相同同時(shí)絕對(duì)對(duì)黑體的的溫度。(6)光源的顯顯色指數(shù)數(shù)，將人工工待測光光源下的的顏色同同在日光光下的顏顏色相比比較,其顯示同同色能力力的強(qiáng)弱弱定義為為該人工工光源的的顯色性性。

9、7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)天然光源源和常見見人工光光源的色色溫天然光源色溫常見人工光源色溫光源色溫/K光源色溫/K晴天室外光13000蠟燭19001950全陰天室外光6500高壓鈉燈2000白天直射日光5550白熾燈(40W)270045斜射日光4800熒光燈30007500晝光色6500碳弧燈37003800月光4100氙燈5600炭精燈550065007.2照明系統(tǒng)統(tǒng)部分電光光源的色色溫及顯顯色指數(shù)數(shù)光源色溫/K顯色指數(shù)高壓鈉燈20002025白熾燈290095100熒光燈66007080熒光高壓汞燈55003040鏑燈430085957.2照明系統(tǒng)統(tǒng)電光源分分類7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)LED白光技術(shù)術(shù)LE

10、D白光通常常采用兩兩種方法法形成第一種是是利用“藍(lán)光技技術(shù)”與與熒光粉粉配合形形成白光光（藍(lán)色色光+黃色光）；第二種是是多種單單色光混混合方法法（藍(lán)色色光+綠色光+紅色光）。這兩兩種方法法都已能能成功產(chǎn)產(chǎn)生白光光器件LED白光技術(shù)術(shù)(1)發(fā)光效率率高LED發(fā)光效率率達(dá)到80200lm/W,LED燈亮度是是白熾燈燈的近十十倍,是節(jié)能燈燈的兩倍倍以上。(2)節(jié)能LED耗電量是是白熾燈燈泡的十十分之一一，熒光光燈管的的二分之之一。(3)使用壽命命長LED是被完全全的封裝裝在環(huán)氧氧樹脂里里面，它它比燈泡泡和熒光光燈管都都堅(jiān)固。使用壽壽命可達(dá)達(dá)510年。(4)安全環(huán)保保LED是由無毒毒環(huán)保的的材料制制成

11、，不不含汞、鈉元素素等可能能危害健健康的物物質(zhì)，LED光色柔和和，無眩眩光。LED燈內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)數(shù)字可尋尋址照明明接口（DALI）DALI（DigitalAddressahleLightingInterface）“數(shù)字字可尋址址照明接接口”，是IEC頒布的技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)號(hào)IEC60929）7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)照明智能能控制方方式智能控制制方式是是將計(jì)算算機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)控制技技術(shù)應(yīng)用用到照明明工程的的控制方方式,能實(shí)現(xiàn)場場景預(yù)設(shè)設(shè)、亮度度調(diào)節(jié)，軟啟動(dòng)動(dòng)軟關(guān)斷斷等復(fù)雜雜的照明明控制功功能。智智能控制制方式不不僅能營營造室內(nèi)內(nèi)舒適的的視覺環(huán)環(huán)境，更更能節(jié)約約大量能能源。大型智能能照明控控制系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)7.2

12、照明系統(tǒng)統(tǒng)典型智能能照明系系統(tǒng)產(chǎn)品品奇勝公司司的C-BUS系統(tǒng)ABB公司的i-BUS系統(tǒng)、邦奇公司司的Dynalite系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)DALI系統(tǒng)等7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)C-BUS智能照明明控制系系統(tǒng)C-Bus系統(tǒng)由澳澳大利亞亞奇勝電電器公司司在1994年初開發(fā)發(fā)，其產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)和制造造工藝滿滿足澳大大利亞及及歐洲電電氣安全全和電磁磁兼容性性標(biāo)準(zhǔn)。C-Bus系統(tǒng)是一一個(gè)二線線制的智智能控制制系統(tǒng)，主要用用于對(duì)照照明系統(tǒng)統(tǒng)的控制制。除此此之外還還可以與與其它如如背景音音樂、消消防、安安保等系系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)動(dòng)。7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)C-BUS智能照明明控制系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)i-bus智能照明明控制系系統(tǒng)i

13、-bus采用EIB(ElectricalInstallation Bus，電氣安安裝總線線)標(biāo)準(zhǔn)，ABB公司是i-bus的創(chuàng)立者者和倡導(dǎo)導(dǎo)者。ABBi-busEIB系統(tǒng)屬于于現(xiàn)場總總線的范范疇，目目前全球球有300余家制造造廠商生生產(chǎn)5000余種EIB標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)產(chǎn)品，現(xiàn)現(xiàn)已被廣廣泛應(yīng)用用于智能能建筑、現(xiàn)代住住宅中的的燈光、窗簾、空調(diào)、電器、安防等等設(shè)備的的控制。7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)ABBi-busEIB7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)i-bus智能照明明控制系系統(tǒng)i-bus智能照明明控制系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖i-bus傳感器(安裝在公公共區(qū)域域、客房房中)Solo系列3聯(lián)面板Solo系列2聯(lián)帶溫控控面板Triton系列3聯(lián)帶溫控控面板人體感應(yīng)應(yīng)器觸摸屏7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)i-bus驅(qū)動(dòng)器(安裝在樓樓層配電電箱、客客房照明明箱中）開關(guān)驅(qū)動(dòng)動(dòng)器,4路,16A開關(guān)驅(qū)動(dòng)動(dòng)器,8路,16A電動(dòng)窗簾簾驅(qū)動(dòng)器器,4路風(fēng)機(jī)盤管管驅(qū)動(dòng)器器,4管日光燈調(diào)調(diào)光驅(qū)動(dòng)動(dòng)器,0-10V通用調(diào)光光驅(qū)動(dòng)器器7.2照明系統(tǒng)統(tǒng)DALI智能照明明控制系系統(tǒng)DALI（DigitalAddressahleLightingInterface）“數(shù)字字可尋址址照明接接口”，是由一一些燈具具、鎮(zhèn)流流管和夾夾具制造造商合作作開發(fā)的的，它是是一項(xiàng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、開放的的數(shù)字通通信協(xié)議議（IEC60929）DALI是專用的的照明控控制協(xié)議議，