本篇论文由Techcon为您译自专业的智能建筑网站AutomatedBuildings.com，这是该网站2009年12月和2010年1月份的连载文章。原文标题是：Common Routines in DDC，该论文以通俗幽默的笔法总结了DDC系统实现节能和优化控制的10余条常见策略，值得参考。原文地址是：

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注：该论文观点仅代表作者本人，并不反映Techcon的观点。Techcon将在翻译中尽力表达论文原意，但并不对翻译的准确性负责。

让系统真正为你工作！

?Steven R. Calabrese，Control Engineering Corp.，特约编辑

?最近我一直在想，我怎样才能为我的客户提供更好的服务？我始终相信知识就是力量，同时我也相信一个有见识的客户在购买我的产品或服务的时候，将通过他们所获得的信息来作出决定。因此，我在销售过程中必须尽可能向客户提供我的{zh0}能力的信息，使客户可以做出明智的决定，而这样必将在买方和卖方（他们和我）之间实现双赢。

所以，我必须要思考，我们的产品和服务，即我们所提供和安装的现场控制器（DDC），如何能真正为最终用户（也就是我的客户）带来价值？为此，我做了一张包含着我们通常所提供并在我们的系统中所实现的DDC的常用策略的电子表格，“吹捧”了已经安装的DDC系统的价值，并对如何充分利用那些“系统自带”的工具提出了建议，尽管很多时候这些工具还没有被使用甚至没人知道。

本篇文章是此系列（共2篇）的{dy}篇，列出了我的电子表格中包含的常用策略，当然是使用文字形式的（而不是表格形式），同时我也加入了一些解释，甚至我还想要加一点小幽默进去，来让我的文章更有趣和吸引人（我会尽力！）。

需求限制?

顾名思义，这个策略的关键是通过检测能源需求来限制能耗，并自动的调整设备的运行来限制其能耗和降低运行成本。应用场景十分广泛，从商业办公建筑到生产设施、仓库等。受益当然是节能，这意味着可以降低运行成本，同时也不能过于降低住户的舒适度和危害生产过程。

通常做法是在DDC或者楼宇自控系统（BAS）监视一个信号，如监视电表的信号。BAS在收到特定的电表数据后，通过关闭设备、限制设备功率、或者让温度偏离一些设定值等方式来卸载电力负荷。

需求反应

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这是个新事物，但是这个概念没有像其它那些“天上掉馅饼”的想法一样消失，而是随着快速发展的技术而被引进、实现，并最终被接受。

像需求限制一样，这个策略使用当前的{zx1}技术，并利用了电力的“现货市场”。具体的说，需求反应（Demand Response，DR）就是根据从Internet上获取的一个“能量价格信号”来自动避免用能高峰并卸载电力负荷。它的应用范围从商业办公建筑到重工业生产设施，受益来自于节能、降低运行成本，甚至在当地政府有退款计划时可以收到能耗退款。

像需求限制一样，DDC系统被设置为当收到信号时通过限制设备容量或调整运行设置值来卸载电力负荷，同时希望不要降低系统运行效率或降低住户舒适度。与需求限制不一样的是，需求反应所依据的信号不是设施的电量表，而是从Internet上采集的实时能量价格数据。通常做法是根据这些数据，当能量价格低时多用能，在能量价格高是卸载用电量。这是一个动态的策略，它的时代已经到来了（我们也正是这么希望的！）

按需通风

按需通风（Demand Controlled Ventilation，DCV）的策略已经存在一段时间了，而且它的适用范围在近年来再不断扩大，这有赖于技术的进步和二氧化碳传感器价格的不断降低。简单的说，按需通风就是通过监测区域内的二氧化碳浓度来分区域判断对新风的需求量，然后控制输送到区域内的新风量。这在住户分布不均匀的设施内比较有效，比如说学校和剧院。按需通风的主要收益是节能，这通过在室内人员减少时少引入新风和少处理新风来实现。有时候会觉得按需通风还会提高室内空气质量（Indoor Air Quality，IAQ），但实际上是，在实施按需通风之前，通风系统引入的新风量就已经是足够的甚至已超过了需求量，所以实施了按需通风策略之后将会提高系统能效并降低能耗，但同时却并不会提高整体的室内空气质量。

这个策略的关键是要监测空间内的二氧化碳浓度。这通过分区监测或监测回风中的二氧化碳浓度来实现。二氧化碳是人的副产品，可以有效的指示人群的密集程度。当二氧化碳浓度低的时候，就可以降低空气处理设备引入的室外新风总量。

自动的时间表程序

这是我们讨论的{dy}个“基于时间”的策略，其内容就是根据{yt}内的时间或者工作状态来按时间调整设备的运行模式。其最简单的形式是，在工作模式下打开设备，在空闲模式下关闭设备。不过通常情况下比这要复杂，我们在后续章节将会进行介绍。应用场合包括各类HVAC设备，特别是空气侧或末端设备，也包括照明和其它的建筑物系统。收益包括节能和优化的大楼控制。

夜间温度降低/升高

这是另外一个基于时间的策略，是对上面所说的简单的根据{yt}内的时间而开关设备的扩展。对于应用到空气处理设备和末端设备的空闲模式来说，这个策略要求自动的根据时间表来改变加热（温度降低）和/或制冷（温度升高）的设定值。在转变为空闲模式之后，送风风机从连续运行变为间断运行（也就是说只有当有加热或制冷需求时才开启），同时加热和制冷的设定值被“扩展”了。该策略利用的是在空闲模式的时候来关闭设备，同时要具有“安全措施”保证在这些模式下不要让空间变得太热或者太冷。

在BAS中，这个策略一般是软件的自带功能，只需要简单设置一下即可。加热的设定值被降低（降到60华氏度/15.6摄氏度），制冷的设定值被提高（到80华氏度/26.7摄氏度）。风机的空闲运行模式被设置为当需要加热或制冷时打开，当加热或制冷达到要求或关闭。

清晨预热

对于多末端的空气处理设备，特别是VAV和再热系统那些在正常工作模式下要为多个区域的末端设备（VAV箱，再热盘管）输送冷空气的系统来说，清晨预热循环已经是使用了很多很多年的传统方法了。现今有了更多的优化策略可以用于在工作模式和空闲模式之间切换，但是清晨预热仍然是一个有效的策略。它的基本思想是在进入工作模式之前，先打开空气处理设备并将其置于全加热状态，以便在进入正常工作的“制冷”运行之前对其服务的空间进行预热。

该策略是寒冷季节的保留策略，主要收益是住户的舒适性。通过在BAS上进行设置，空气处理设备（如果带有加热装置的话）收到命令来开启并进入全加热模式。VAV箱也被命令为全开，其带有的加热设备的也会被打开。系统一般会工作在该模式下，直到回风温度或者区域内的平均温度达到了清晨预热的设定值（70华氏度/21.1摄氏度）。

值得注意的是，对于单分区的设备，例如由恒温控制器控制的整体式屋顶单元来说，就不需要特别的清晨预热过程。如果清晨的温度过低，这类设备会在转到工作模式后直接进入全加热模式，可以保证达到空间内加热设定值。如果当住户开始进入大楼的时候，房间温度还没有达到设定值，那么只需要修改一下从空闲模式转入工作模式的时间点，让其提前一点即可…或者记得“收听”下月的专栏来了解优化启动。

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通向优化之门的钥匙就在你的手里！

?接着上个月的专栏，我们将继续介绍基于时间的策略，即那些依据运行时间表的功能。时间可不总是那么充足的，我们赶紧继续说吧。

优化启动

该策略使用“学习策略”来不断优化自己。该策略的目标是在进入工作模式之前提前启动HVAC设备（空气处理机组、末端设备），以便在系统能在从空闲模式进入工作模式的时刻就达到工作模式的设定值。

那么这要如何实现呢？是这样的，这个策略一般是BAS软件自带的，你所要做的只是去设置并使其生效。这个功能启用后，程序会记录室外温度、程序启动时的室内温度、从空闲模式进入工作模式时的室内温度等数据。实际上程序真的从这些数据中“学习”，每天都会调整启动时间来不断接近其最终的目标。尽管可能永远也无法xx的在转换的时刻达到设定值，但是这种算法可以实现比较xx的控制。当然当季节变化后，这个程序也会有所变化。你可能已经猜到了，这个程序差不多需要一年时间来xx生效，特别是在那些有着明显的四个季节的气候条件下。

定时的超驰控制

（译注：所谓超驰控制就是当自动控制系统接到事故报警、偏差越限、故障等异常信号时,超驰逻辑将根据事故发生的原因立即执行自动切手动、优先增、优先减、禁止增、禁止减等逻辑功能,将系统转换到预设定好的安全状态,并发出报警信号。）

这是{zh1}要讨论的基于时间的策略。定时的超驰控制是指：允许住户手动将HVAC系统从空闲模式设置为工作模式并工作一段时间。这个策略的一般形式是在末端安装控制按钮，经常与房间温度传感器装在一起。在HVAC系统已经处于工作模式的时候按下按钮是没效果的。但是在系统关闭的时候，按下按钮后系统将会启动。这样当你在半夜或者xx早上加班的时候你的工作区可以保持舒适的环境。但很严重的是，对于那些集中式的系统例如VAV系统来说，按下这个按钮将不止启动你自己的VAV箱，而是会同时启动空调机组。正是由于这个原因，才出现了后面的策略（分户计量收费）。显然这个策略的好处是给了住户很大的灵活性，如果他们经常加班的话，他们是会乐于为这个功能付费的。

定时的超驰控制这个策略的实现十分简单。通过在BAS上进行设置，HVAC系统的房间传感器上的超驰按钮将在下班后可以使用。超驰的时间长度也在BAS上进行设置，一般是1到3个小时。当超驰时间过去后，系统将变回空闲模式（如果它确实被设置为在那个时间段进入空闲模式的话）。当再次按下按钮后将使系统再次进入一个超驰时间段。在很多系统里面，在超驰时间段内按下按钮将会退出超驰控制。

分户计量收费

这个策略与上面讨论的策略直接相关。通过在BAS上设置，程序自动跟踪记录由住户启动的定时超驰控制，并对下班后的能耗进行收费。适用场合包括多住户的商业办公建筑，收益在于大楼业主或者物业管理公司可以获得额外的收入。

这个策略本身内置于BAS，只需要简单的设置和启用即可。然后BAS管理员就可以跟踪定时的超驰控制并记录，{zh1}决定是否对这些下班后的能耗进行收费。当然在进行下班后能耗收费前必须要和住户协商并达成一致，否则住户可不答应！

节能装置

要节能的话就要利用室外空气来“免费制冷”。这个术语特别适用于组合式的屋顶单元和空气处理设备，意味着在室外空气“合适”的时候通过调节新风阀和回风阀来获得混合空气用于制冷，以便节能运行。合适指室外空气即满足制冷要求，湿度也不能太大。这个策略的收益在于—谁知道？谁知道？–你猜对了，是免费xx！

这个策略的关键是能够同时监测室外空气的温度和湿度。你一定不想引入只适合制冷的室外空气，如果它会恶化室内湿度问题的话。另一方面，如果室外空气是干燥的话，即使它比冷空气设定值温度高点也可以用来节省能耗。如果室外空气状况允许的话，通过调节新风阀和回风阀来获得混合制冷空气的温度设定值通常是55华氏度（12.7摄氏度）。如果室外温度低于55华氏度，那么节能策略没有任何问题可以取得效果。然而如果室外空气温度高于55华氏度，那么当新风阀全开的时候，混合空气就是室外空气：{bfb}的室外空气且具有其原始温度。在这种情况下，光靠室外空气无法达到制冷的设定值，必须使用其它的机械制冷手段来协助。

切换

当有多台设备用于服务单个系统是，设备的容量有两种计算方式：1）每个设备都可以承担整个系统的负载（主/备）；或2）所有设备容量的和可以承担整个系统的负责（提前/延迟）。明白了吗？

好，简单的例子是两个泵。如果一个泵可以承担系统负载，另一个泵静止，那么这就是“主/备”的情况，一个泵作为主泵，另一个备用。另一方面，当系统全负载时要求所有泵都运行的话，这就是“提前/延迟”的情况。大体上，提前的泵是在任何情况下都运行的泵，延迟的泵则是当系统负载升高超过了提前泵的情况下运行的泵。

这些与前面的标题有什么关系呢？好，在主/备的情况下，主泵始终在运行，而在提前/延迟的情况下，提前泵始终在运行。这个泵在记录其运行时间，而另外一个泵则在休息。如果不施行某种“切换”的话，那么备用泵或延迟泵将永远不会像主泵或提前泵那样得到运行的机会。

自动切换的目标就是让每台设备的运行时间相等（本例中是泵）。最简单的策略就是过一会切换一下设备的运行状态（从主变为备，从提前变为延迟）。这种策略可以用于泵、锅炉、冷水机组等。通过BAS进行设置，当主设备或提前设备的累计运行时间到达了预先设置的时间值后，切换被执行，同时运行时间技术被重置。整个循环将自动重复。这对于这类设备来说有很多好处，并且很容易通过DDC系统来实现。

复位

顾名思义，这个策略的目的是根据相关参数的测量值来调整或者复位控制过程的设定值。也许最常见最常被实施的场景是根据室外空气温度来复位热水的温度设定值。其它适用场合包括：根据室内或室外空气温度来复位排风温度的设定值，根据末端的需求复位（VAV的）送风压力设定值。该策略的收益是增加了控制能力，进而会带来能耗的节省，特别是对于那些因为隔离不好或者风道结构松弛而固有低能效的系统来说。

通过在BAS上设置，可以精巧的设置复位程序，设置上限和下限，在两个参数之间建立线性关系。例如，一个热水的复位程序可以如下设定：当室外空气温度是零下10华氏度（零下23.3摄氏度）时，热水温度设定值是180华氏度（82.2摄氏度），而当室外空气温度是60华氏度（15.5摄氏度）时，热水温度设定值是140华氏度（60摄氏度）。对于在上述室外温度上限和下限范围内的所有室外温度，热水温度设定值是室外温度的线性函数。明白了吗？好，让我们通过一个更具体的例子来深入讲解一下：使用上述的复位程序，当室外温度是25华氏度（零下3.9摄氏度）时，热水温度设定值应该是多少？如果你将复位程序画成图形，令室外温度为X轴，热水温度设定值为Y轴，你可以通过插值来找到答案。好，那是多少呢？答案将在本月提示中给出。

总结一下，当在合适的时候使用复位控制的话，将能够实现更准确的HVAC负载匹配，从而实现更好的可控性，并最终实现节能。

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