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。控制系統(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;當陽光強度變弱時,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,產生光生電子——空穴對。在電池內電場作用下,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。
(2)、逆變器。
根據(jù)系統(tǒng)的直流電壓確定逆變器的直流輸入,根據(jù)負載的類型確定逆變器的功率和相數(shù),根據(jù)負載的沖擊性決定逆變器的功率余量。
(3)、
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的
防雷接地。
如果太陽能電池方陣被雷電直接擊中會造成設備損壞或人員傷亡,所以在設計過程中應做
防雷設計。
6、結語
智能幕墻是通風式幕墻的延伸,是在智能化建筑的基礎上將建筑配套技術(暖、熱、光、電)的適度控制,在
幕墻材料、太陽能的有效利用、通過計算機網(wǎng)絡進行有效的調節(jié)室內空氣、溫度和光線,從而節(jié)省了建筑物使用過程的能源,降低了生產和建筑物使用過程的費用。因此智能幕墻系統(tǒng)龐大,具有很好的發(fā)展空間和前景。
