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上海某学院装修(食堂)项目能耗监测系统的研究与应用

发布时间: 2022-01-08  点击次数: 560次

安科瑞 缪凯伦

摘要: 大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%,但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%,大型公共建筑单位面积年耗电量达到70~300KWh,为普通居民住宅的10~20倍。公共建筑是节能大户和节能重要,做好公共建筑节能工作,对促进和带动全社会节能工作,实现节能减排目标,落实“转方式、调结构"重大战略具有重要意义。本文介绍上海某学院综合服务中心装修(食堂)项目能耗监测系统,采用智能电力仪表采集配电现场的各种电参量,仪表就地组网后通过现场总线通讯并远传至后台,通过能耗监测系统实现配电回路用电的监测分析。

关键词: 大型公共建筑;能耗监测系统;ACREL-5000;学校;能耗上传。

1 引言
目前,我国已经是世界上的二大能源生产国和消费国,统计显示,我国建筑能耗约占全国总能耗的28%,在我国每年新建的20亿平方米建筑中,其中99%是高能耗建筑;而既有的建筑中,仅有4%采取了节能措施。大型公共建筑不但能耗密度高,而且能源浪费非常严重,具有巨大的节能空间,建筑节能的推广已经势在必行,节能降耗,计量先行。
2 设计依据
GB-T 15587-2008 《工业企业能源管理导则》
《评价企业合理用电技术导则GB》
《企业节能规划编制通则》
《企业能源审计技术通则-GB》
GBT23331-2009《能源管理体系要求》
GB-50052-2009 《供配电系统设计规范》
能耗计量装置国家及行业标准
DL/T 645-1997 多功能电能表通信规约
DL/T 645-2007 多功能电能表通信规约
CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件
GB/T 19582-2008 基于Modbus协议的工业自动化网络规范
3 项目概况
上海某学院综合服务中心装修(食堂)项目。该食堂项目改造,楼层总计3层。现场食堂有电表42只,水表29只。

本项目重要要解决基础能耗数据的智能化、自动化、可视化、可量化的收集与存储;建立能源管理平台、实现能源的集中化管理;深入分析能源消耗过程与趋势;建立能耗监测与公示平台。通过对电能源介质的统一综合管理,可以对各区域设备能源使用情况进行查询分析,帮助管理人员发现潜在的节能机会,大限度地提高能源利用效率,科学管理能源使用,从而降低能源使用费用,为建立节约型社会发挥作用。  

4 系统架构

安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以工作站主机、通讯设备、测控单元为基本工具,为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理提供了基础平台,它可以和其他楼宇自动化系统进行数据转发构成复杂的监控系统。该能耗系统主要采用分层分布式计算机网络结构,如系统结构图所示:

系统结构图

多功能电能表ACR220EL
ACR 电力质量分析仪包含 ACR220ELH 仪表,是本公司按 IEC 标准设计,与国际技术同步的综合电力监控。该产品具有三相交流电量测量、复费率电能计量、四象限电能计量、谐波分析、电网质量分析、遥信输入、遥控输出以及网络通讯等功能,其中 ACR220ELH/ACR330ELH 同时还具有电网波形实时跟踪显示和 SOE 事件记录功能,主要用于对电网供电质量的综合监控诊断及电能管理。


多功能电能表

ANet通讯管理机
ANet-2E8S1是安科瑞电器股份有限公司自主研发的一款通用型智能通信管理机,适用于国家公务机关、企事业单位、社区公共机构、住宅商业楼宇、酒店餐饮商场等领域,可满足水、电、气、油、冷量、热量等各种形式的用量及能源能耗分项计量数据采集的需求。

网关可设置触发式报警、触发式主动上传,具备断点续传功能。网关自带内存可存储15天左右现场数据,网络恢复后从断点继续上传数据,保证数据不丢失。


通讯管理机

5 系统软件模块

5.1 综合能耗主界面


当日电用能曲线

反映建筑物当年用能各分类能耗和折算为标准煤的综合能耗,并计算得到单位面积能耗。
通过表计计量的主要为电能消耗,界面下方显示电能的当日逐时用能曲线;单击每个分类能耗的上部区域,可跳转到该分类能耗的用能分析主界面。
可通过下拉框切换建筑物,建筑物图片可根据项目要求替换。

5.2 分类能耗主界面

反映某分类能耗(例如电)当日及昨日同期、当月及上月同期、当年及上年同期的用能及对比,增长百分比及增加值;
反映某分类能耗过去48小时、过去31天、过去12个月、过去3年的用能趋势;
反映某分项能耗的当月用能饼图;
反映某分类能耗当年各月用能同比分析图;
5.3 分类能耗支路用能统计报表
可灵活选择支路,并统计某段时间内支路用能的日、月、周、季、年用能;
通过透视表功能强大,用户可进行多种数据统计,并对数据进行组合排序;
统计数据可通过柱状图、点线图、堆积图、饼图等多种图表展示;
统计数据可导出至Excel;
5.4 分类能耗支路非工作日用能
统计对各支路工作日和非工作日用能,非工作日可通过系统灵活设置
统计数据可导出至Excel;
5.5 分类能耗支路同比分析
统计各支路当年每月用能及去年同期用能;
5.6 分类能耗支路用能集抄
查询各支路任意两个时间的表计读数,并计算出差值;
时间精度到分钟;
5.7 分类能耗支路分时段用能趋势分析
可查询任一支路某段时间内的用能参数(例如电压、电流、功率、功率因数等),具体可查询的参数与安装的仪表和系统配置有关,查询时不可跨月;
数据以图表或表格的形式显示,图表可通过鼠标操作放大、缩小、移动;可对数据进行排序;
数据可导出至Excel;
5.8 分项能耗主界面

反映某分类能耗过去48小时、过去31天、过去12个月、过去3年的用能趋势;
反映某分项能耗的当月用能饼图;
反映某分类能耗当年各月用能同比分析图;
5.3 分类能耗支路用能统计报表
可灵活选择支路,并统计某段时间内支路用能的日、月、周、季、年用能;
通过透视表功能强大,用户可进行多种数据统计,并对数据进行组合排序;
统计数据可通过柱状图、点线图、堆积图、饼图等多种图表展示;
统计数据可导出至Excel;
5.4 分类能耗支路非工作日用能
统计对各支路工作日和非工作日用能,非工作日可通过系统灵活设置
统计数据可导出至Excel;
5.5 分类能耗支路同比分析
统计各支路当年每月用能及去年同期用能;
5.6 分类能耗支路用能集抄
查询各支路任意两个时间的表计读数,并计算出差值;
时间精度到分钟;
5.7 分类能耗支路分时段用能趋势分析
可查询任一支路某段时间内的用能参数(例如电压、电流、功率、功率因数等),具体可查询的参数与安装的仪表和系统配置有关,查询时不可跨月;
数据以图表或表格的形式显示,图表可通过鼠标操作放大、缩小、移动;可对数据进行排序;
数据可导出至Excel;

5.8 分项能耗主界面

5.9 配置选项
依照相关技术规范配置建筑物的基本信息,例如:建筑功能、建筑面积、空调面积、建筑地址等,其中建筑面积等信息将用能单位面积能耗分析;
配置项目中使用的仪表的类型、型号、生产厂家等基本信息,并添加该型仪表所能提供的监测参数信息,此处配置情况影响能耗统计、分时段用能统计、参数查询功能;
配置项目中使用到的所有计量仪表,保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代码、监测回路的名称等信息;
配置分项能耗统计时涉及到的计量表计、所占比例、运算方式等信息,可根据项目情况灵活配置,此处配置信息将影响各分类能耗分项用能分析小模块中的功能;
配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划,完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块;
配置建筑物中某用能区域对应的计量仪表、运算方式、所占比例,完成此项配置后将启用区域能耗分析功能模块

依照相关技术规范配置建筑物的基本信息,例如:建筑功能、建筑面积、空调面积、建筑地址等,其中建筑面积等信息将用能单位面积能耗分析;
配置项目中使用的仪表的类型、型号、生产厂家等基本信息,并添加该型仪表所能提供的监测参数信息,此处配置情况影响能耗统计、分时段用能统计、参数查询功能;
配置项目中使用到的所有计量仪表,保存计量仪表的地址、变比、对应的采集器、代码、监测回路的名称等信息;
配置分项能耗统计时涉及到的计量表计、所占比例、运算方式等信息,可根据项目情况灵活配置,此处配置信息将影响各分类能耗分项用能分析小模块中的功能;
配置各部门用能对应的计量仪表、运算方式、所占比例以及部门用能计划,完成此项配置后将启用部门能耗分析功能模块;
配置建筑物中某用能区域对应的计量仪表、运算方式、所占比例,完成此项配置后将启用区域能耗分析功能模块
6 前景展望

根据上海某学院综合服务中心装修(食堂)项目能耗运行效果分析,建立典型能耗分析模型,统一分析。

6.1 建立建筑能耗计量体系,把脉建筑能耗,发现能耗黑幕,节能改造更有针对性,同时通过计量收费、绩效考核等管理措施巩固节能改造成果。
6.2 选择节能设备。
6.3 再好的节能设备,管不住浪费也无法发挥节能效果,通过增加自动化节能设备,制定设备运行策略,减少人为干预,集中管控,使节能设备正在实现节能。
6.4 通过能耗监测系统提供的同环比分析数据量化节能改造成果,大程度的展现节能效果。

6.2 选择节能设备。
6.3 再好的节能设备,管不住浪费也无法发挥节能效果,通过增加自动化节能设备,制定设备运行策略,减少人为干预,集中管控,使节能设备正在实现节能。
6.4 通过能耗监测系统提供的同环比分析数据量化节能改造成果,大程度的展现节能效果。

7 结束语
大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%,但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%,大型公共建筑单位面积年耗电量达到70~300KWh,为普通居民住宅的10~20倍。公共建筑是节能大户和节能重要,做上海某学院综合服务中心装修(食堂)项目的节能工作,对促进和带动节能工作,实现节能减排目标具有重要意义。
                                                       




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