是工程，生產和客戶服務的能源管理控制系統。
能源管理和控制系統(EMCS)
一般認為,能源和建築物運作的成本是可控的,而成本在智慧型建築中亦可簡化處理。提高資產負債,增強市場優勢在今天這樣一個高度競爭的建築市場上,是至關重要的。能源成本占據了整個運作費用的大部分(比總費用的1/3還多)。最佳化的能源管理模式,為智慧型建築系統運作過程節省運行費用、降低能耗指標提供了一個最直接的方法。智慧型建築設施的機械/電力系統的有效性和可靠性,決定了為其用戶提供舒適的條件和生產支持的成本和能力。隨著能源和勞動力成本的上升,最最佳化系統的選擇、設計和架構的重要性也隨著增加。因此,能、源管理在智慧型建築中有著不可忽視的越來越重要的作用。
1 EMCS是怎樣工作的
EMCS需要用計算機編寫一個便於操作且詳盡明了的管理與控制程式,以便於在一個特殊的條件下使"局域環路"控制得到最大限度的使用。因此,它能比單獨使用控制系統節省更多的能量。"局域環路,,是指那些與單獨採暖,通風和空調(HVAC)系統聯接成關係相近的控制。
HVAC本身在配置大量自動辦公設備的智慧型建築中,是一個非常重要的要考慮的內容。因此設計可擴展的HVAC(Heating Ventilating&Air Conditioning)系統是很重要的。隨著辦公室達到每人一個電腦終端的占有率,每一個終端也將能有1~1.2個附加設備。這些外加設備是印表機、複印機、分散式處理單元Mistr1buting processing units)等等。這些終端產生的熱量,是坐著工作的人所產生熱量的1~1.5倍。這樣一個人員和終端的比例意味著智慧型建築中人員空間配置的占有率至少應是常規建築占有率配置的兩倍。
今天辦公室內部分割設計要求在方法上既要有開放的空間,又要有封閉的空間。因此,大量安裝在不同位置上的HAVC系統應按照上述規則實行分區控制,以防止空間被鎖住或開放在計畫選擇之外,這種靈活性是非常重要的。同樣,在設計當中儘可能考慮到在某一個位置電氣硬體可能的集成,這樣有利於針對不同的要求,對某些局部的製冷量進行增強、調節。但如果設備布置在區域空間,那么所有的製冷設備都必須同步進行調節。而EMCS系統則能對不同的情況進行必要的溫度變化。
能源管理控制系統可以象一個時鐘那么簡單,也可以象配有精心設計的監測和控制硬體及軟體的計算機系統那么複雜。智慧型建築就是用後者計算機系統來管理能源。這種計算機系統當然還可以包括其它功能,例如:維護時間表管理、火災及煙霧控制、安全防護系統及與此相關聯的數據報告系統。
2 EMCS的基本功能
能源管理和控制系統製造商所提供的在眾多的功能中,最重要的是:
監測功能;編程功能;控制功能;圖象功能;警報功能;記錄功能。
2.1 監測功能
智慧型建築中需要監控的內容包括:
全部的溫度;鍋爐的運轉;泵的狀態參數;水倉(深井)泵的水位;關鍵部位的溫度(計算機房所需要的溫度)。
最最佳化的操作監測包括:
室外空氣的質量;外部和內部地域的溫度;電力需求;水的初始溫度和流量。
2.2 編程功能
設備可以按預先設定的程式自動的開啟或關閉。關鍵問題是具備確定什麼時間停止以及要停多長時間,並且不影響智慧型建築租戶的使用或建築設備的運轉。總之EMCS要具備足夠的感測器和完善的功能程式,例如開啟系統時間的最最佳化功能,就可以提供這種時間循環和負荷需要控制。
2.3 控制功能
對於EMCS的實用性來說,局部環路的直接控制或調節至關重要。根據正常參數以外的擾動或干擾所產生的波動進行的調節可使系統回到最最佳化的效率狀態。
擾動控制主要包括:
電機啟停;局部環路控制器控制點的復位。
建築自動化是建築智慧型化的一個方面,提供供熱、通風、空調等的集中控制,而在聯合技術建築系統公司在Denver的tabor中心除了上述功能外,還可以監測和控制電梯、照明、火災、安防以及電子辦公室的服務。
2.4 圖象功能
包括對空氣處理系統、泵循環處理系統、建築輪廓、煙分區、火警分區、區域規劃和圖形描述的彩色圖象監視,對於多數監控型系統是適用的。標準的可探訪的圖象演示(Graphics Displays)不但幫助使用者了解系統,而且對訓練新的操作者也特別有價值。
2.5 警報功能
網路的關鍵控制點應該和警報系統聯繫起來。大多數監控系統可以為每一個關鍵控制點方便地設定高限和低限警報界限,如果被測報警值超過了預先設定的警戒線,操作人員就會被告知確認現場情況。這個功能通常包括火災、煙霧和安防系統的報警。
2.6 記錄功能
能夠列印出系統相關變數數據和警報的持續記錄是越來越多的EMCS的一個重要特徵。印表機能按程式設定列印出在特定的時間的特定的變數值、警報發生的時間以及能記錄警報狀態恢復正常的時間或者以上的任何變化。如果一個適當的預防性的程式載入到系統的工作指令中,保持維護工作的命令和報告同樣能被列印出來。長遠的看,歷史性數據及其分析對於提高系統運轉效能是極為有用的。
3 EMCS的經濟效益
EMCS的功能是通過分析建築使用和環境需要的所有相互作用的因素來改善或提高現有的或新系統運行效率。EMCS在保證適宜的建築環境控制的同時保存了能量,節省了能源。因此說,EMCS首要的好處是降低能源成本。EMCS能夠通過很多方法,例如通過提供更高的安全性和更好的維護與保養特性來實現降低成本低運作: 節省能源----不斷地控制設施,使之達到最佳化,達到系統的最高效率; 節省勞力----通過單一系統加強控制,勞動力的生產效率得到提高; 減少維修----通過定期自動保養可以減少建築設施故障和過度的耗損。
EMCS還可以調節整個建築系統使其達到更高效,更精確的運作。例如:加熱和空氣調整系統有許多用來採集環境參數變化的(例如建築的日照數據)感測器,根據所採集的參數依據程式進行自動調節。由安裝在每一個地板監測器上的感測器和計算機調整空氣流速和溫度。這種自動調節對每人一個辦公終端的比率是非常重要的。這些好處體現在經濟學和功效(或人類工程)學上,勞動力和維修成本可以大大減少。當然,智慧型建築設施的故障和過度耗損也可以通過定期自動保養而減少。
