本篇文章是由《中國設備工程》發(fā)表的一篇工業(yè)設計論文，雜志是以宣傳報道國家有關設備工作的政策、法規(guī)為己任，關注國內(nèi)外工業(yè)廠房設備管理全面解決方案的領導性的工業(yè)雜志。它靠著提供精確、無偏見、技術性的信息和其他的指南性信息服務中國工業(yè)廠房。

　　1 系統(tǒng)概述

　　智能幕墻控制系統(tǒng)主要由檢測環(huán)境參數(shù)的溫度傳感器、風傳感器、光照傳感器、雨滴傳感器和中央處理單元PLC(可編程控制器)組成,系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定、處理功能強大和擴展性強的特點�？刂葡到y(tǒng)通過人機界面進行執(zhí)行機構的操作,集中顯示幕墻上各個設備的運行狀況,整體有效的管理幕墻。

　　2 功能設計

　　(1)日照調(diào)節(jié)。

　　能源消費包括人工照明,日照最大化是低能耗設計的重要目的之一,幕墻控制系統(tǒng)能機動的控制幕墻遮擋設備,減小陽光對建筑內(nèi)部舒適條件造成傷害,減少過加熱、過強光和照射過渡等。

　　(2)通風控制。

　　幕墻智能控制系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境溫度,夏季當周圍溫度不超過30℃(溫度可通過控制系統(tǒng)設定)時,幕墻智能控制系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行機構將可伸縮的屋頂、機動窗戶等打開實現(xiàn)自然通風。冬季當外界溫度低于5℃(溫度可通過控制系統(tǒng)設定)時,啟動機械通風裝置。

　　(3)發(fā)電功能。

　　利用光伏發(fā)電實現(xiàn)建筑物電的自給。

　　(4)構造控制。

　　使用者可通過人機界面、遙控裝置和墻上的開關對幕墻構造進行有效控制。

　　(5)取暖和加熱。

　　將太陽能集熱器與幕墻結合,太陽能集熱器將太陽能熱量通過換熱將水加熱;可為建筑物冬季通過地板取暖提供熱能,可為建筑物提供清潔的熱水。

　　(6)安防功能。將安防報警系統(tǒng)接入幕墻智能控制系統(tǒng),實現(xiàn)對門窗的安全防范。

　　3 智能幕墻功能與高科技產(chǎn)品功能的實現(xiàn)

　　(1)防盜報警。

　　在建筑玻璃幕墻上安裝玻璃碎片探測器,當有人或硬物將玻璃幕墻擊碎時,探測器檢測到信號后通過與他相連的智能控制系統(tǒng)通過揚聲器發(fā)出報警信號;在門、窗上安裝門磁開關,當有人非法闖入時,門磁開關接通報警裝置報警。系統(tǒng)同時將啟動聯(lián)動的攝像機,將報警畫面?zhèn)魉徒o安保人員。

　　(2)光伏發(fā)電。

　　利用幕墻結構位置(不影響采光等因素),將太陽能光電池板與幕墻結合,利用太陽能光電池板來給智能控制系統(tǒng)或其它負荷提供電能。

　　(3)取暖和加熱。

　　將太陽能集熱器與幕墻結合,集熱器將太陽能熱量通過換熱將水加熱,可為建筑物冬季通過地熱取暖提供熱能,為建筑物提供清潔的熱水。

　　(4)光控。

　　在幕墻上安裝日光控制器,通過日光控制器檢測到日光強度。日光控制器將信號通過智能控制系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行器來控制百葉的開關狀態(tài):當陽光充足時,智能控制系統(tǒng)將百葉窗放下;當陽光強度變?nèi)鯐r,智能控制系統(tǒng)將百葉窗打開。

　　(5)聲控。

　　在智能幕墻控制系統(tǒng)中加裝聲音控制器,用來接收使用人通過聲音發(fā)出的控制指令,實現(xiàn)門、窗和百葉等開啟狀態(tài)的智能控制。

　　(6)煙感控制。

　　當室內(nèi)的煙霧傳感器檢測到空氣有一定濃度的煙塵時,與煙霧傳感器相連的智能控制系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行機構將天窗、通風口等打開,同時通過揚聲器發(fā)出報警信號。

　　(7)雨感。

　　在天窗和幕墻等位置安裝雨滴傳感器,當傳感器檢測到有降雨時,與傳感器相連的智能控制系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行機構將窗、門等關閉。

　　(8)門禁。

　　在主要出入口處安裝門禁(語音門禁、指紋門禁和視網(wǎng)膜門禁)控制系統(tǒng),通過訪問人的特征如語音、指紋和視網(wǎng)膜等,在門禁系統(tǒng)中設置訪問人的權限,用來識別訪問者的權利。

　　(9)紅外遠程控制。

　　在智能控制系統(tǒng)中加裝紅外接收器,通過使用人手持遙控裝置發(fā)出的指令,紅外接收器將指令傳送給智能控制系統(tǒng),智能控制系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行機構完成門、窗、百葉等開關狀態(tài)。

　　(10)安全防范。

　　在幕墻門窗的窗戶前安裝紅外報警器,當有無人照看兒童想要攀爬門窗時,紅外報警器通過控制裝置聲光報警信號,同時智能控制系統(tǒng)關閉窗戶以防事故的發(fā)生。

　　4 智能幕墻的設計

　　智能幕墻系統(tǒng)主要由輸入傳感器、輸出執(zhí)行器件、控制系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)4部分組成。

　　4.1 輸入傳感器

　　玻璃碎片探測器、雨滴傳感器、日光控制器、紅外線接收器、門磁開關、限位開關等。

　　4.2 輸出執(zhí)行器件

　　電機、馬達、電磁閥、揚聲器等。

　　4.3 控制系統(tǒng)

　　通過輸入設備(如陽光控制器、溫度傳感器、雨滴探測器等)將現(xiàn)場參數(shù)輸入給控制柜中的PLC控制系統(tǒng);經(jīng)PLC處理后的參數(shù)驅(qū)動執(zhí)行機構(電機、馬達、電磁閥、揚聲器)帶動門窗、百葉等構件的動作。在中控室連接人機界面,操作者可以點動鼠標輕松管理整個幕墻所有設備的運行狀況。

　　4.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)

　　光伏發(fā)電是新能源和可再生能源的重要組成部分,太陽能光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換器是太陽能電池。當太陽光照射到太陽能電池上時,電池吸收光能,產(chǎn)生光生電子——空穴對。在電池內(nèi)電場作用下,光生電子和空穴被分離,電池兩端出現(xiàn)異號電荷的集累,即產(chǎn)生“光生電壓”。

　　5 光伏系統(tǒng)的設計

　　太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成。

　　(1)控制器。

　　控制器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件之一,根據(jù)系統(tǒng)功率、電壓、方陣路數(shù)、蓄電池組數(shù)和用戶的特殊要求確定控制器的類型,一般必須具備的功能有:①信號檢測。②蓄電池最優(yōu)充電控制。③蓄電池放電管理。④設備保護。⑤故障診斷定位。⑥運行狀態(tài)指示。

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