核心提示:VRV空調(diào)系統(tǒng)在工程項目設計中已開始普遍采用,其控制方式可以有多種形式,本文著重對具有樓宇自控系統(tǒng)的智能建筑中采用LonWorks網(wǎng)關控制的方式進行探討。
關鍵詞: VRV空調(diào)系統(tǒng),LonWorks網(wǎng)關,KNX/EIB,協(xié)議轉(zhuǎn)換
在近期建筑工程項目的設計中,設計院方面的設計已有不少采用VRV空調(diào)系統(tǒng),并有增多的趨勢。
一、VRV空調(diào)系統(tǒng)簡介
VRV空調(diào)系統(tǒng)全稱為Variable Refrigerant Volume系統(tǒng),即變制冷劑流量系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上類似于分體式空調(diào)機組,采用一臺室外機對應一組室內(nèi)機(一般可達16臺)。控 制技術上采用變頻控制方式,按室內(nèi)機開啟的數(shù)量控制室外機內(nèi)的渦旋式壓縮機轉(zhuǎn)速,進行制冷劑流量的控制。
VRV空調(diào)系統(tǒng)與全空氣系統(tǒng),全水系統(tǒng)、空氣—水系統(tǒng)相比,更能滿足用戶個性化的使用要求,設備占用的建筑空間比較小,而且更節(jié)能。正是由于這些特點,其更適合那些需經(jīng)常獨立加班使用的辦公樓建筑工程項目。
VRV空調(diào)系統(tǒng)的設計包含兩個部分:空調(diào)設備選型及空調(diào)管路設計;空調(diào)系統(tǒng)控制設計,前一部分內(nèi)容由設計院的暖通工程師設計,后一部分內(nèi)容通常由提供全套產(chǎn)品的系統(tǒng)工程承包商配套設計。
二、VRV空調(diào)系統(tǒng)的控制方式
1. VRV空調(diào)系統(tǒng)的常規(guī)控制
目前VRV空調(diào)系統(tǒng)采用的控制方式每組為一臺室外機對應若干臺(通常最大約為16臺)室內(nèi)機,各組VRV空調(diào)系統(tǒng)均獨立運行控制,就地遙控器設置,可按工程實現(xiàn)情況采用一個遙控器對應一臺室內(nèi)機,或一個遙控器對應若干臺室內(nèi)機,是一種比較經(jīng)濟實用的控制方式。
盡管該控制方式有其優(yōu)點,但也有其不足之處,該控制方式均為末端就地控制,無集中監(jiān)控管理環(huán)節(jié),在實際使用過程中,室內(nèi)機的溫度值設定,開機時間,開機數(shù)量隨意性比較大,其使用上的靈活性、方便性常常是以犧牲能耗為代價,從純節(jié)能角度講效果并不明顯。
2.VRV空調(diào)系統(tǒng)的集中控制
首先介紹一種配備獨立控制管理系統(tǒng)。獨立控制管理系統(tǒng)的控制方式增加了集中控制管理環(huán)節(jié),可以在控制室內(nèi)對遠端各組VRV空調(diào)系統(tǒng)進行監(jiān)控管理,是一種比較完善的控制方式,但投資明顯增加。
該控制方案可以根據(jù)用戶的使用規(guī)模、投資能力、管理要求進行組合配置。此方案的不足之處是與建筑物內(nèi)的其它弱電系統(tǒng) 無功能關聯(lián),尤其在智能化建筑設計中,不利于弱電系統(tǒng)功能的綜合集成。
3.VRV空調(diào)系統(tǒng)的LonWorks網(wǎng)關控制
對于一個已設計了樓宇自控系統(tǒng)(BAS)的智能大樓,如何合理的、最大限度的發(fā)揮其系統(tǒng)功能,減少系統(tǒng)設備的重復投資,提高系統(tǒng)集成技術能力,是這里重點要同大家探討的問題。
樓宇自控系統(tǒng)是智能建筑內(nèi)的重要設備,從通常的監(jiān)控對象講,對空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控無論從監(jiān)控點占全系統(tǒng)的的數(shù)量還是從投入產(chǎn)出 的節(jié)能效果比較,在整個系統(tǒng)中都占有重要的份量,樓宇自控系統(tǒng)中的其它部分主要為開關量的時間、事件監(jiān)控信號。在采用VRV空調(diào)系統(tǒng)的智能建筑中,若不將其納入建筑物的樓宇自控管理系統(tǒng)中,整個系統(tǒng)的節(jié)能效率將降低,設備投資回收期增長,經(jīng)濟效益也會降低。
經(jīng)過對VRV空調(diào)系統(tǒng)控制產(chǎn)品的深入了解,發(fā)現(xiàn)相當多的VRV產(chǎn)品制造商都已相繼開發(fā)出了基于LonTalk協(xié)議專用LonWorks網(wǎng)關的接口設備,可以滿足將VRV空調(diào)系統(tǒng)納入建筑物樓宇自控系統(tǒng)中的設想。
VRV末端設備的運行狀態(tài)是通過LonWorks網(wǎng)關接口上傳信號至建筑物自控中心的BAS或BMS系統(tǒng),自控中心經(jīng)該網(wǎng)關接口下傳信號(如初始值設定、控制參數(shù)設定等)至末端設備,并對整個VRV空調(diào)系統(tǒng)實行系統(tǒng)管理。經(jīng)對這二個系統(tǒng)的集成,在中央控 制中心可以對VRV空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)以下功能:
(1) 室溫監(jiān)視
(2) 溫控器狀態(tài)監(jiān)視
(3) 壓縮機運轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)視
(4) 室內(nèi)風扇運轉(zhuǎn)狀態(tài)
(5) 空調(diào)機異常信息
(6) ON/OFF控制和監(jiān)視
(7) 溫度設定和監(jiān)視
(8) 空調(diào)機模式設定和監(jiān)視(制冷/制熱/風扇/自動)
(9) 遙控器模式設定和監(jiān)視
(10)濾網(wǎng)信號監(jiān)視和復位
(11)風向設定和監(jiān)視
(12)額定風量設定和監(jiān)視
(13)強迫溫控器關機設定和監(jiān)視
(14)能效設定和設定狀態(tài)監(jiān)視
(15)集中/機上控制器操作拒絕和監(jiān)視
(16)系統(tǒng)強迫關閉設定和監(jiān)視
從控制形式上均屬于集中控制管理方式,由于該控制方式是建立在建筑物一體化智能控制管理平臺上,可以與其它弱電系 統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動控制功能,其優(yōu)越性就更明顯。如利用電子考勤及電子門鎖系統(tǒng)實施VRV空調(diào)系統(tǒng)的啟、停聯(lián)動,達到有效節(jié)能的目的,利 用火災報警信號,實施VRV空調(diào)系統(tǒng)的相應聯(lián)動功能,滿足消防要求。
三、VRV空調(diào)系統(tǒng)的LonWorks網(wǎng)關
在強調(diào)產(chǎn)品及系統(tǒng)開放互操作的今天,LonWorks作為樓宇自控系統(tǒng)的一個重要標準,近年來已為人們普遍關注。其所開發(fā)的一些設備已可以與大量“第三方”設備兼容通訊,但仍有不少設備采用自定義的通訊協(xié)議,只能采用網(wǎng)關的形式與“第三方”互聯(lián)。VRV空 調(diào)系統(tǒng)的LonWorks網(wǎng)關是制造廠商為實現(xiàn)其空調(diào)系統(tǒng)與樓宇自控系統(tǒng)的互聯(lián)而設計的專用網(wǎng)絡接口,它可通過LonWorks網(wǎng)絡經(jīng)由網(wǎng)絡控制器上傳到BAS系統(tǒng)。
另一方面,眾多廠家VRV空調(diào)設備通訊協(xié)議采用LonTalk協(xié)議,而部分智能建筑、智能家居現(xiàn)場總線采用KNX/EIB總線技術,如何將此類VRV空調(diào)集成進現(xiàn)場總線網(wǎng)絡、解決兩大控制網(wǎng)絡集成已成為重要的技術瓶頸。目前,部分國內(nèi)LonWorks設備廠商已著手KNX/EIB轉(zhuǎn)LonWorks網(wǎng)關 的研發(fā),相信很快會得到解決。
四、結(jié)論
通過對VRV空調(diào)系統(tǒng)控制方式的討論,基本上可以得出這樣的結(jié)論,上述各種控制方式都有其相適應的應用場所,對規(guī)模較小的V RV空調(diào)系統(tǒng),采用現(xiàn)場遙控器方式是比較合適的。對于規(guī)模較大的系統(tǒng),采用集中管理方式更合理,對于采用樓宇自控系統(tǒng)的建筑,應優(yōu)先考慮采用專用LonWorks網(wǎng)關聯(lián)網(wǎng)方式,不僅能滿足控制管理要求,而且可以充分利用樓內(nèi)弱電智能控制管理集成平臺與若干弱電系統(tǒng)實現(xiàn)功能 聯(lián)動。