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传感器精度如何影响建筑能源管理?

根据国际能源署(International energy Agency)的数据,建筑占全球能源消耗的大约32%,远远高于交通或其他任何类别。好用的买球外围app网站在美国等发达经济体,这一数字要高得多,2013年高达48%。

在能源日益短缺的当今世界,建筑运行节能已成为人们关注的焦点。建筑自动化和控制系统有助于实现这一目标。然而,它们的有效性在很大程度上依赖于为控制系统提供输入的传感装置的准确性。除了舒适、方便和安全之外,这些控制系统还围绕能源优化做出决策。

多年来,自动化水平稳步提高。然而,由于其他的限制,例如传感器的准确性,软件和控制的复杂性并不总是能够达到预期的能源管理目标。

控制系统通过四个变量——温度、湿度、压力和通风,以符合成本效益的方式维持适当的建筑环境。通常,对建筑环境的控制是通过硬件和软件的组合动作启动、停止或调节供暖通风空调系统来实现的。控制过程通常包括三个步骤:

1.在各点测量环境变量,如温度或湿度,并收集数据;

2.用其他环境和背景信息处理数据;和

3.引起或触发一个控制动作,如果需要,提供有关对控制系统的影响的反馈。

这些步骤是通过传感器、控制器和软件系统来实现的。如果传感器不精确,其他的动作将穿透这些缺陷,甚至有可能放大它们。

考虑一个典型的10万平方英尺的商业办公大楼。暖通空调系统由许多部分组成。中央厂房的冷水机组构成了系统的高侧,建筑各楼层的空气处理机组(AHU)构成了系统的低侧。许多其他设备和组件是相关的,比如泵和冷却塔,但是让我们把这个例子限制在冷却器和AHUs。传感器通常监测进入和离开冷却器的冷水的温度。

如果在这种情况下,两个温度传感器各差0.5摄氏度,就可能导致制冷机性能出现约17%的效率误差。就这栋大楼而言,我们每年可能要多交大约29,000美元的电费。两年的损失几乎相当于冷却机本身的成本。在较低的方面,AHUs测量的不同供应空气温度点相似的0.5度校准差异可能导致报告的效率性能的72%的误差。

对于每一种类型的传感器,如果存在准确性问题,您将看到实际性能与报告性能之间类似的偏差,这将完全误导控制系统,从而造成重大的能源效率损失和其他运行挑战。

对于建筑管理者来说,住户报告的许多日常问题都可以追溯到传感器故障。此表捕获了一些常见的错误和原因。

近年来,技术的进步使得自动故障检测和诊断成为优化能源消耗和建筑性能的热门工具。传感器的输出信息是实现FDD的关键。传感器故障通过反馈回路放大,并可能触发不切实际的故障警报。

除了能源和财务损失外,传感器故障导致控制参数不正确,也会导致建筑性能指标的偏差,如能源基准、能源预测、保证性能合同的测量和验证功能或其他法定报告。竞彩足球app怎么下载可持续性项目、企业或国家都可能因为一些简单的问题而受到不利影响,比如传感器故障。

传感装置的失败表现在许多方面:

  • 永久性:传感器输出永久性地出现一个不正确的值。
  • 偏移量:输出由正确的传感器值组成,偏移量恒定;这适用于模拟和数字传感器。
  • 不稳定:输出包括正确的传感器值,由变化的数量在时间上的偏移。
  • 断断续续的:偶尔发生,干扰其他有效的传感器输出。
  • 瞬变:通常由于与传感器相关的电子设备故障(过大的电流或电压、干扰,如闪电、无线电干扰)。

传感器精度越来越成为可持续生态系统中各利益相关者关注的话题。竞彩足球app怎么下载像新加坡这样的国家正在通过其建筑建筑管理局的绿色标志计划来解决这个问题,该计划规定了各种建筑设备和系统的传感器精度的限制。许多进步的建筑师和设计师也在他们的建筑设计中纳入传感器精度的考虑。我们需要在这个可持续性生态系统的其他参与者中开展更多的教育和集体行动,以产生明显的影响。竞彩足球app怎么下载

在接下来的一个故事中,我将探索识别传感器精度问题的各种方法。

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