安科瑞 繆凱倫
摘要: 大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%,大型公共建筑單位面積年耗電量達到70~300KWh,為普通居民住宅的10~20倍。公共建筑是節能大戶和節能重要,做好公共建筑節能工作,對促進和帶動全社會節能工作,實現節能減排目標,落實“轉方式、調結構"重大戰略具有重要意義。本文介紹上海某學院綜合服務中心裝修(食堂)項目能耗監測系統,采用智能電力儀表采集配電現場的各種電參量,儀表就地組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺,通過能耗監測系統實現配電回路用電的監測分析。
關鍵詞: 大型公共建筑;能耗監測系統;ACREL-5000;學校;能耗上傳。
1 引言
目前,我國已經是世界上的二大能源生產國和消費國,統計顯示,我國建筑能耗約占全國總能耗的28%,在我國每年新建的20億平方米建筑中,其中99%是高能耗建筑;而既有的建筑中,僅有4%采取了節能措施。大型公共建筑不但能耗密度高,而且能源浪費非常嚴重,具有巨大的節能空間,建筑節能的推廣已經勢在必行,節能降耗,計量先行。
2 設計依據
GB-T 15587-2008 《工業企業能源管理導則》
《評價企業合理用電技術導則GB》
《企業節能規劃編制通則》
《企業能源審計技術通則-GB》
GBT23331-2009《能源管理體系要求》
GB-50052-2009 《供配電系統設計規范》
能耗計量裝置國家及行業標準
DL/T 645-1997 多功能電能表通信規約
DL/T 645-2007 多功能電能表通信規約
CJ/T 188-2004 戶用計量儀表數據傳輸技術條件
GB/T 19582-2008 基于Modbus協議的工業自動化網絡規范
3 項目概況
上海某學院綜合服務中心裝修(食堂)項目。該食堂項目改造,樓層總計3層。現場食堂有電表42只,水表29只。
本項目重要要解決基礎能耗數據的智能化、自動化、可視化、可量化的收集與存儲;建立能源管理平臺、實現能源的集中化管理;深入分析能源消耗過程與趨勢;建立能耗監測與公示平臺。通過對電能源介質的統一綜合管理,可以對各區域設備能源使用情況進行查詢分析,幫助管理人員發現潛在的節能機會,大限度地提高能源利用效率,科學管理能源使用,從而降低能源使用費用,為建立節約型社會發揮作用。
4 系統架構
安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統以工作站主機、通訊設備、測控單元為基本工具,為大型公共建筑的實時數據采集及遠程管理提供了基礎平臺,它可以和其他樓宇自動化系統進行數據轉發構成復雜的監控系統。該能耗系統主要采用分層分布式計算機網絡結構,如系統結構圖所示:
系統結構圖
多功能電能表ACR220EL
ACR 電力質量分析儀包含 ACR220ELH 儀表,是本公司按 IEC 標準設計,與國際技術同步的綜合電力監控。該產品具有三相交流電量測量、復費率電能計量、四象限電能計量、諧波分析、電網質量分析、遙信輸入、遙控輸出以及網絡通訊等功能,其中 ACR220ELH/ACR330ELH 同時還具有電網波形實時跟蹤顯示和 SOE 事件記錄功能,主要用于對電網供電質量的綜合監控診斷及電能管理。
多功能電能表
ANet通訊管理機
ANet-2E8S1是安科瑞電器股份有限公司自主研發的一款通用型智能通信管理機,適用于國家公務機關、企事業單位、社區公共機構、住宅商業樓宇、酒店餐飲商場等領域,可滿足水、電、氣、油、冷量、熱量等各種形式的用量及能源能耗分項計量數據采集的需求。
網關可設置觸發式報警、觸發式主動上傳,具備斷點續傳功能。網關自帶內存可存儲15天左右現場數據,網絡恢復后從斷點繼續上傳數據,保證數據不丟失。
通訊管理機
5 系統軟件模塊
5.1 綜合能耗主界面
當日電用能曲線
反映建筑物當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗,并計算得到單位面積能耗。
通過表計計量的主要為電能消耗,界面下方顯示電能的當日逐時用能曲線;單擊每個分類能耗的上部區域,可跳轉到該分類能耗的用能分析主界面。
可通過下拉框切換建筑物,建筑物圖片可根據項目要求替換。
5.2 分類能耗主界面
反映某分類能耗(例如電)當日及昨日同期、當月及上月同期、當年及上年同期的用能及對比,增長百分比及增加值;
反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢;
反映某分項能耗的當月用能餅圖;
反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖;
5.3 分類能耗支路用能統計報表
可靈活選擇支路,并統計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能;
通過透視表功能強大,用戶可進行多種數據統計,并對數據進行組合排序;
統計數據可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示;
統計數據可導出至Excel;
5.4 分類能耗支路非工作日用能
統計對各支路工作日和非工作日用能,非工作日可通過系統靈活設置
統計數據可導出至Excel;
5.5 分類能耗支路同比分析
統計各支路當年每月用能及去年同期用能;
5.6 分類能耗支路用能集抄
查詢各支路任意兩個時間的表計讀數,并計算出差值;
時間精度到分鐘;
5.7 分類能耗支路分時段用能趨勢分析
可查詢任一支路某段時間內的用能參數(例如電壓、電流、功率、功率因數等),具體可查詢的參數與安裝的儀表和系統配置有關,查詢時不可跨月;
數據以圖表或表格的形式顯示,圖表可通過鼠標操作放大、縮小、移動;可對數據進行排序;
數據可導出至Excel;
5.8 分項能耗主界面
反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢;
反映某分項能耗的當月用能餅圖;
反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖;
5.3 分類能耗支路用能統計報表
可靈活選擇支路,并統計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能;
通過透視表功能強大,用戶可進行多種數據統計,并對數據進行組合排序;
統計數據可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示;
統計數據可導出至Excel;
5.4 分類能耗支路非工作日用能
統計對各支路工作日和非工作日用能,非工作日可通過系統靈活設置
統計數據可導出至Excel;
5.5 分類能耗支路同比分析
統計各支路當年每月用能及去年同期用能;
5.6 分類能耗支路用能集抄
查詢各支路任意兩個時間的表計讀數,并計算出差值;
時間精度到分鐘;
5.7 分類能耗支路分時段用能趨勢分析
可查詢任一支路某段時間內的用能參數(例如電壓、電流、功率、功率因數等),具體可查詢的參數與安裝的儀表和系統配置有關,查詢時不可跨月;
數據以圖表或表格的形式顯示,圖表可通過鼠標操作放大、縮小、移動;可對數據進行排序;
數據可導出至Excel;
5.8 分項能耗主界面
5.9 配置選項
依照相關技術規范配置建筑物的基本信息,例如:建筑功能、建筑面積、空調面積、建筑地址等,其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析;
配置項目中使用的儀表的類型、型號、生產廠家等基本信息,并添加該型儀表所能提供的監測參數信息,此處配置情況影響能耗統計、分時段用能統計、參數查詢功能;
配置項目中使用到的所有計量儀表,保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱等信息;
配置分項能耗統計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息,可根據項目情況靈活配置,此處配置信息將影響各分類能耗分項用能分析小模塊中的功能;
配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃,完成此項配置后將啟用部門能耗分析功能模塊;
配置建筑物中某用能區域對應的計量儀表、運算方式、所占比例,完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊
依照相關技術規范配置建筑物的基本信息,例如:建筑功能、建筑面積、空調面積、建筑地址等,其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析;
配置項目中使用的儀表的類型、型號、生產廠家等基本信息,并添加該型儀表所能提供的監測參數信息,此處配置情況影響能耗統計、分時段用能統計、參數查詢功能;
配置項目中使用到的所有計量儀表,保存計量儀表的地址、變比、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱等信息;
配置分項能耗統計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息,可根據項目情況靈活配置,此處配置信息將影響各分類能耗分項用能分析小模塊中的功能;
配置各部門用能對應的計量儀表、運算方式、所占比例以及部門用能計劃,完成此項配置后將啟用部門能耗分析功能模塊;
配置建筑物中某用能區域對應的計量儀表、運算方式、所占比例,完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊
6 前景展望
根據上海某學院綜合服務中心裝修(食堂)項目能耗運行效果分析,建立典型能耗分析模型,統一分析。
6.1 建立建筑能耗計量體系,把脈建筑能耗,發現能耗黑幕,節能改造更有針對性,同時通過計量收費、績效考核等管理措施鞏固節能改造成果。
6.2 選擇節能設備。
6.3 再好的節能設備,管不住浪費也無法發揮節能效果,通過增加自動化節能設備,制定設備運行策略,減少人為干預,集中管控,使節能設備正在實現節能。
6.4 通過能耗監測系統提供的同環比分析數據量化節能改造成果,大程度的展現節能效果。
6.2 選擇節能設備。
6.3 再好的節能設備,管不住浪費也無法發揮節能效果,通過增加自動化節能設備,制定設備運行策略,減少人為干預,集中管控,使節能設備正在實現節能。
6.4 通過能耗監測系統提供的同環比分析數據量化節能改造成果,大程度的展現節能效果。
7 結束語
大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%,大型公共建筑單位面積年耗電量達到70~300KWh,為普通居民住宅的10~20倍。公共建筑是節能大戶和節能重要,做上海某學院綜合服務中心裝修(食堂)項目的節能工作,對促進和帶動節能工作,實現節能減排目標具有重要意義。