引言
建筑能耗监测系统实现对能耗使用的全参数、全过程的管理和控制功能,是能耗监测和节能运行管理的综合解决方案。符合国家有关公共建筑管理节能的政策和技术要求,更是融合了能耗监测、空调温度集中控制和节能运行管理的整体解决方案,可对建筑能耗进行监测和分析,实现建筑的精细化管理与控制,带给用户新的价值体验,达到节能减排的效果 。
设计依据
本技术规范书引用的国家和行业标注如下:
《办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——分项能耗数据采集技术导则》
《办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——分项能耗数据传输技术导则》
《办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——楼宇分项计量设计安装技术导则》
《办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——数据中心建设与维护技术导则》
《办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——建设、验收与运行管理规范》
《办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统——软件开发说明书》
项目概况
本项目现场共计55栋楼,每栋楼一台电表,一台水表,一台热量表。每栋楼安装一个台网关。每台采集网关接口接一个计量表具。采集器到后台是通过内部局域网进行数据传输。本项目要解决基础能耗数据的智能化、自动化、可视化、可量化的采集与存储,从而降低能源使用费用,为建立节约型社会发挥作用。
系统架构
建筑能耗监测系统 以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,该系统主要采用分层分布式计算机网络结构,一般分为三层:站控管理层、网络通讯层和现场设备层。
1)站控管理层
站控管理层针对能耗监测系统的管理人员,是人机交互的直接窗口,也是系统的上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备,如工业级计算机、打印机、UPS 电源等组成。监测系统软件具有良好的人机交互界面,对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理,并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况。
主机:用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口,进行系统管理、维护和分析工作。
2)网络通讯层
通讯层主要是由通讯管理机、以太网设备及总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁,负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时,转达上位机对现场设备的各种控制命令。
通讯管理机:是系统数据处理和智能通讯管理中心。它具备了数据采集与处理、通讯控制器、前置机等功能。
以太网设备:包括工业级以太网交换机。
通讯介质:系统主要采用屏蔽双绞线、光纤以及无线通讯等。
3)现场设备层
现场设备层是数据采集终端,主要由智能仪表组成,采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端,向数据中心上传存储的建筑能耗数据。测量仪表担负着基层的数据采集任务,其监测的能耗数据完整、准确并实时传送至数据中心。
根据客户需求及项目实际情况,本项目设计一套Acrel-5000建筑能耗监测系统,本项目共计55栋楼,每栋楼3台计量表具。即每栋楼一台多功能电表,一台远传水表,一台热量表
系统结构图
系统软件功能
支路用能
系统可以统计各支路某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。系统可查看各支路用能趋势,可根据已有的日期或者自定义时间进行查询,并可以将支路用能显示合计,以图表形式显示。
分项能耗统计 系统可以按照分项进行能耗统计与显示。其中,日分项用能同析图显示不同分项的当日与昨日能耗柱状图(蓝色柱表示今日,绿色柱表示昨日);用能饼图显示各分项过去31天的用能占比;堆积图显示各分项过去31天的能耗趋势;分项用能排名图显示被选中分项对应能耗值排名前10位的支路。
分项用能报表 系统可以统计各分项某段时间内逐日、逐周、逐月、逐季、逐年用能。可查看分项中各支路用能趋势,可根据已有的日期或者自定义时间进行查询,统计数据可导出至Excel。
能耗的同比环析
系统可将各主要耗能设备的能耗与去年同期值和上月值进行同比环析,检验节能效果,根据分析结果执行节能绩效考核,以及节能目标的修正。统计各支路当年每月用能及去年同期用能;
用能数据检查
系统可以统计某段时间内各回路与下级支路的用能差值,超过一定百分比后醒目显示(红域),确保计量体系的完整性、准确性。
能耗管理系统通过对用户端电、水、气、热(冷)量等所有能耗的集中采集与分析,以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况,能耗监测系统的意义,便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯,有效节约能源,为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。在建设能耗管理系统后,不但能减轻工作人员的工作负担,提供工作效率对促进和带动节能工作,实现节能减排目标具有重要意义。
冷冻水循环水系统中央空调在进行整体设计过程中采用非线性的计算方法来进行整体数据的计算与参数收集,当外界温度发生变化或者是空调末端设备的使用状态发生变化时,各个环路的回水参数就会发生变化,而智能控制单元模块通过对相应数据的收集,以预设的固定的供回水温度参数为控制目标,对数据进行对析,从而得出所需求的冷冻水系统流量,通过改变投入使用的水泵的台数或者改变水泵的运行频率,以及相应调整各环路分支的阀门智能调节单元,以保证每个环路和总体系统均能满足需求。在智能控制模块系统的帮助下,中央空调水系统在能满足各空调使用场所需求的前提下,即在保证各环路水质参数的前提下,通过参数收集,对比计算,反馈调节,智能化的动态调整设备运行情况从而获得的系统水流量。
在现阶段分布式供能系统应用的过程中,要想在真正意义实现能源系统的互联网功能,就应该将这几点内容进行充分结合,为区域分布式的供能优化提供系统性依据。在区域分布供能系统应用的过程中,其单位建筑以及单用户的系统存在一定的差异,单位群体所涉及到的范围相对较大,因此,在设计的过程中会面临着较多严峻的挑战。在区域能源分布项目构建的过程中,往往会出现供应侧单项调节、季节高峰以及小时调峰等现问题。与此同时,区域分布式的供能站与每个地块之间存在一定的协调关系,供能接口管理、区域能源公司与用户供冷供暖供电收费等都有着紧密的联系。所以,在现阶段分布式区域能源探究的过程中,应该不断提高各参与方对智能微网的认知,从而充分展现系统运行的基本特征,并逐渐实现电力事业的综合性发展。
工厂能源管理项对管理成效的影响分析工厂外部环境能源是工厂进行生产生活的必要条件,随着国家对节能减排的大力宣传和相关减税、补贴政策的推出,很多企业都意识到了节能降耗对企业提升经济效益和长期发展的重要性,不断加强工厂的能源管理。在能源密集型企业中,能源消费成本占总成本的比重是较大的,一般可达15%~20%。因此,能源成本的高低直接影响企业的经济效益。高昂的能源价格可能会使工厂负担加重、经营困难,但有效的能源管理会帮助工厂节约成本、提*,大大提高了工厂进行能源管理和建立能源管理系统的积性。但由于我国目前的能源结构不合理,经济、资源与环境之间的矛盾十分突出,市场上能源价格波动较大,给能源管理带来了不利影响。另外随着节能服务产业的迅速发展,节能服务模式越来越多样化,更好地适配不同企业能源管理的需求,能源管理系统在工厂的应用也愈来愈广泛。
工厂内部环境经济因素成本。在工厂内部建设能源管理系统主要有两种方式,工厂往往会综合考虑自己对能源管理的目标需求和建设能源管理系统的成本来确定具体的方式。与节能服务公司合作,由节能服务公司为工厂提供能源效率诊断、项目设计、设备安装和一系列后续等服务。工厂不必再担心能源管理,终只需从获得的节能收益中支取一部分作为报酬支付给节能公司。但这种方式成本较高,主要适用于能源成本占总生产成本比重较高的工厂。工厂自主设计研发信息化能源管理系统,这种方式成本较低,主要适用于能源成本占总生产成本比重较低,并且能源管理不是其主要目标的工厂。
新一代能源管理系统的出现时符合社会发展的规律的。资源的高消耗已成为制约中国经济快速增长的瓶颈。而日常生活中,社会资源的无效消耗现象比比皆是,如到处都可以看到的长明灯,长流水现象。近两年多次向全国发出号召,开展资源节约活动,努力建设资源节约型社会。要求加快资源节约新技术、新设备、新产品的推广应用;推行合同能源管理、节能融资担保等新机制,培育和发展节能节水技术服务体系,为企业提供节能节水技术服务,努力降低资源费用支出。节约资源,迫在眉睫,为支持节约型社会的建设,节约能源,开发了新一代能源管理系统。
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