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西安科技大學北院能耗監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應用

更新時間:2022-04-28 點擊次數:453
摘要:公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%,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(jié)能大戶和節(jié)能重點,做好公共建筑節(jié)能工作,對促進和帶動全社會節(jié)能工作,實現(xiàn)節(jié)能減排目標,落實“轉方式、調結構"重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹西安科技大學北院能耗監(jiān)測系統(tǒng),采集現(xiàn)場的各類用能監(jiān)測儀表,儀表就地組網后通過現(xiàn)場總線通訊并遠傳至后臺,通過Acrel-5000型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)整個高校校區(qū)用電的監(jiān)測分析。
 
關鍵詞:高校建筑;能耗監(jiān)測系統(tǒng);ACREL-5000; 高校;
 
 
1 引言
       目前,我國已經是世界上的第二大能源生產國和消費國,統(tǒng)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(jié)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(jié)能空間,建筑節(jié)能的推廣已經勢在必行,節(jié)能降耗,計量先行。
大力開展綠色建筑行動,以綠色、循環(huán)、低碳理念指導城鄉(xiāng)建設,有利于提高資源能源使用效率,緩解資源能源供需緊張矛盾;有利于降低社會總能耗,減少污染物排放,確保完成節(jié)能減排任務;有利于促進建筑產業(yè)優(yōu)化升級,培育節(jié)能環(huán)保、新能源等戰(zhàn)略性新興產業(yè);有利于提高建筑舒適性、健康性,改善群眾生產生活條件。各級、各部門要把開展綠色建筑行動作為大力推進生態(tài)文明建設的重要內容,進一步增強責任感和緊迫感,統(tǒng)籌規(guī)劃,狠抓落實,推動城鄉(xiāng)建設走上綠色、循環(huán)、低碳的科學發(fā)展軌道,促進經濟社會全面、協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展。
2 設計依據
  GB-T 15587-2008 《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》
《評價企業(yè)合理用電技術導則GB》
《企業(yè)節(jié)能規(guī)劃編制通則》
《企業(yè)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(tǒng)設計規(guī)范》
?能耗計量裝置國家及行業(yè)標準
DL/T 645-1997       多功能電能表通信規(guī)約
DL/T 645-2007       多功能電能表通信規(guī)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(xié)議的工業(yè)自動化網絡規(guī)范
3 項目概況
       西安科技大學地下車庫項目,地點位于西安市。兩層車庫共分七個防火分區(qū),面積為22673.0m2,總車位710輛,地下兩層車庫屬I類機械車庫,內設有風機房。
       此項目共有一間變配電室。值班室位于配電室隔壁。
        本項目需要設計一套能耗系統(tǒng),分別對照明、空調、水泵、電梯等不同功能設備進行監(jiān)測和計量,計量點位于變配電室進出線回路。
       本項目重點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(xiàn)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(jiān)測與公示平臺。通過對此項目的用電消耗統(tǒng)一綜合管理,可以對各區(qū)域設備能源使用情況進行查詢分析,幫助管理人員發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機會,最大限度地提高能源利用效率,科學有效地管理能源使用,從而降低能源使用費用,為建立節(jié)約型社會發(fā)揮作用。
4 系統(tǒng)架構
       安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)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(tǒng)進行數據轉發(fā)構成復雜的監(jiān)控系統(tǒng)。該能耗系統(tǒng)主要采用分層分布式計算機網絡結構,如系統(tǒng)結構圖所示:
 
系統(tǒng)結構圖
5 系統(tǒng)軟件模塊
?綜合能耗主界面
 
       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(qū)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;
?分類能耗主界面
反映某分類能耗(例如電等)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;
?分類能耗支路用能統(tǒng)計報表
 
可靈活選擇支路,并統(tǒng)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(tǒng)計,并對數據進行組合排序;
統(tǒng)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(tǒng)計數據可導出至Excel;
?分類能耗支路非工作日用能
統(tǒng)計對各支路工作日和非工作日用能,非工作日可通過系統(tǒng)靈活設置
統(tǒng)計數據可導出至Excel;
?分類能耗支路同比分析
統(tǒng)計各支路當年每月用能及去年同期用能;
?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;
?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(tǒng)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(最大值、最小值);
數據可導出至Excel;
?配置選項
   依照相關技術規(guī)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(jiān)測參數信息,此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)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(jiān)測回路的名稱等信息;
   配置分項能耗統(tǒng)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(qū)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(qū)域能耗分析功能模塊
6 系統(tǒng)建設的意義
1)計量裝置設計安裝 能效監(jiān)測平臺搭建
    通過梳理用戶的用能網絡,在各配電回路設置電能計量表計,為該項目搭建完整的用能計量體系。管理人員就可以通過軟件對項目內用電消耗等用能做實時的監(jiān)控,同時能夠減少用能的“跑、冒、滴、漏"和計量誤差。實時監(jiān)視現(xiàn)場儀表的回傳數據,對能耗進行合理的管控和預警,及時發(fā)現(xiàn)并改正運行中存在的能耗異常,隨時處理。按需設置重要設備的超標預警值,超標時醒目提醒并主動記錄。 
2)用能數據采集存儲 形成可視化趨勢圖
    通過軟件可以直觀的看到各部門或區(qū)域的每小時用能的趨勢曲線圖,同時對各儀表采集回來的數據進行實時存儲,可以查詢歷史的數據記錄。
3)確定高能耗范圍 診斷形成高耗原因
統(tǒng)計各區(qū)域、各樓層能源消耗,準確定位能源消耗大戶,制定節(jié)能績效考核制度,推動節(jié)能降耗的真正有效執(zhí)行。為用能重點設備建立運行記錄檔案,結合設備維護保養(yǎng)記錄,為設備的運行維護提供依據。
4)配置節(jié)能節(jié)電產品 改進運營管理模式
長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果,關注用能走向,為節(jié)能改造提供可靠的數據支撐,在經過節(jié)能改造之后,根據能耗監(jiān)測平臺對比節(jié)能實施效果。
      參考文獻:
住房和城鄉(xiāng)建設部技術要求[2008]114號文
      作者簡介:
侯文莉,女,漢族,本科學歷,項目經理,2014-至今就職于安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為綠色智能建筑監(jiān)測系統(tǒng)。


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