核心提示:VRV空调系统在工程项目设计中已开始普遍采用,其控制方式可以有多种形式,本文着重对具有楼宇自控系统的智能建筑中采用LonWorks网关控制的方式进行探讨。
关键词: VRV空调系统,LonWorks网关,KNX/EIB,协议转换
在近期建筑工程项目的设计中,设计院方面的设计已有不少采用VRV空调系统,并有增多的趋势。
一、VRV空调系统简介
VRV空调系统全称为Variable Refrigerant Volume系统,即变制冷剂流量系统。系统结构上类似于分体式空调机组,采用一台室外机对应一组室内机(一般可达16台)。控 制技术上采用变频控制方式,按室内机开启的数量控制室外机内的涡旋式压缩机转速,进行制冷剂流量的控制。
VRV空调系统与全空气系统,全水系统、空气—水系统相比,更能满足用户个性化的使用要求,设备占用的建筑空间比较小,而且更节能。正是由于这些特点,其更适合那些需经常独立加班使用的办公楼建筑工程项目。
VRV空调系统的设计包含两个部分:空调设备选型及空调管路设计;空调系统控制设计,前一部分内容由设计院的暖通工程师设计,后一部分内容通常由提供全套产品的系统工程承包商配套设计。
二、VRV空调系统的控制方式
1. VRV空调系统的常规控制
目前VRV空调系统采用的控制方式每组为一台室外机对应若干台(通常最大约为16台)室内机,各组VRV空调系统均独立运行控制,就地遥控器设置,可按工程实现情况采用一个遥控器对应一台室内机,或一个遥控器对应若干台室内机,是一种比较经济实用的控制方式。
尽管该控制方式有其优点,但也有其不足之处,该控制方式均为末端就地控制,无集中监控管理环节,在实际使用过程中,室内机的温度值设定,开机时间,开机数量随意性比较大,其使用上的灵活性、方便性常常是以牺牲能耗为代价,从纯节能角度讲效果并不明显。
2.VRV空调系统的集中控制
首先介绍一种配备独立控制管理系统。独立控制管理系统的控制方式增加了集中控制管理环节,可以在控制室内对远端各组VRV空调系统进行监控管理,是一种比较完善的控制方式,但投资明显增加。
该控制方案可以根据用户的使用规模、投资能力、管理要求进行组合配置。此方案的不足之处是与建筑物内的其它弱电系统 无功能关联,尤其在智能化建筑设计中,不利于弱电系统功能的综合集成。
3.VRV空调系统的LonWorks网关控制
对于一个已设计了楼宇自控系统(BAS)的智能大楼,如何合理的、最大限度的发挥其系统功能,减少系统设备的重复投资,提高系统集成技术能力,是这里重点要同大家探讨的问题。
楼宇自控系统是智能建筑内的重要设备,从通常的监控对象讲,对空调系统的监控无论从监控点占全系统的的数量还是从投入产出 的节能效果比较,在整个系统中都占有重要的份量,楼宇自控系统中的其它部分主要为开关量的时间、事件监控信号。在采用VRV空调系统的智能建筑中,若不将其纳入建筑物的楼宇自控管理系统中,整个系统的节能效率将降低,设备投资回收期增长,经济效益也会降低。
经过对VRV空调系统控制产品的深入了解,发现相当多的VRV产品制造商都已相继开发出了基于LonTalk协议专用LonWorks网关的接口设备,可以满足将VRV空调系统纳入建筑物楼宇自控系统中的设想。
VRV末端设备的运行状态是通过LonWorks网关接口上传信号至建筑物自控中心的BAS或BMS系统,自控中心经该网关接口下传信号(如初始值设定、控制参数设定等)至末端设备,并对整个VRV空调系统实行系统管理。经对这二个系统的集成,在中央控 制中心可以对VRV空调系统实现以下功能:
(1) 室温监视
(2) 温控器状态监视
(3) 压缩机运转状态监视
(4) 室内风扇运转状态
(5) 空调机异常信息
(6) ON/OFF控制和监视
(7) 温度设定和监视
(8) 空调机模式设定和监视(制冷/制热/风扇/自动)
(9) 遥控器模式设定和监视
(10)滤网信号监视和复位
(11)风向设定和监视
(12)额定风量设定和监视
(13)强迫温控器关机设定和监视
(14)能效设定和设定状态监视
(15)集中/机上控制器操作拒绝和监视
(16)系统强迫关闭设定和监视
从控制形式上均属于集中控制管理方式,由于该控制方式是建立在建筑物一体化智能控制管理平台上,可以与其它弱电系 统实现联动控制功能,其优越性就更明显。如利用电子考勤及电子门锁系统实施VRV空调系统的启、停联动,达到有效节能的目的,利 用火灾报警信号,实施VRV空调系统的相应联动功能,满足消防要求。
三、VRV空调系统的LonWorks网关
在强调产品及系统开放互操作的今天,LonWorks作为楼宇自控系统的一个重要标准,近年来已为人们普遍关注。其所开发的一些设备已可以与大量“第三方”设备兼容通讯,但仍有不少设备采用自定义的通讯协议,只能采用网关的形式与“第三方”互联。VRV空 调系统的LonWorks网关是制造厂商为实现其空调系统与楼宇自控系统的互联而设计的专用网络接口,它可通过LonWorks网络经由网络控制器上传到BAS系统。
另一方面,众多厂家VRV空调设备通讯协议采用LonTalk协议,而部分智能建筑、智能家居现场总线采用KNX/EIB总线技术,如何将此类VRV空调集成进现场总线网络、解决两大控制网络集成已成为重要的技术瓶颈。目前,部分国内LonWorks设备厂商已着手KNX/EIB转LonWorks网关 的研发,相信很快会得到解决。
四、结论
通过对VRV空调系统控制方式的讨论,基本上可以得出这样的结论,上述各种控制方式都有其相适应的应用场所,对规模较小的V RV空调系统,采用现场遥控器方式是比较合适的。对于规模较大的系统,采用集中管理方式更合理,对于采用楼宇自控系统的建筑,应优先考虑采用专用LonWorks网关联网方式,不仅能满足控制管理要求,而且可以充分利用楼内弱电智能控制管理集成平台与若干弱电系统实现功能 联动。
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