能源管理系統與能耗監測的解決方案

2021-12-26 23:31:56 字數 3905 閱讀 5971

圖1 系統結構圖

1)站控管理層

站控管理層針對能耗監測系統的管理人員,是人機互動的直接視窗,也是系統的最上層部分。主要由系統軟體和必要的硬體裝置,如工業級計算機、印表機、ups 電源等組成。監測系統軟體具有良好的人機互動介面,對採集的現場各類資料資訊計算、分析與處理,並以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的執行狀況。

監控主機:用於資料採集、處理和資料**。為系統內或外部提供資料介面,進行

系統管理、維護和分析工作。

印表機:系統召喚列印或自動列印圖形、報表等。

模擬屏:系統通過通訊方式與智慧型模擬屏進行資料交換,形象顯示整個系統執行狀況。

ups:保證計算機監測系統的正常供電,在整個系統發生供電問題時,保證站控管理層裝置的正常執行。

2)網路通訊層

通訊層主要是由通訊管理機、乙太網裝置及匯流排網路組成。該層是資料資訊交換的橋梁,負責對現場裝置回送的資料資訊進行採集、分類和傳送等工作的同時,轉達上位機對現場裝置的各種控制命令。

通訊管理機:是系統資料處理和智慧型通訊管理中心。它具備了資料採集與處理、通訊控制器、前置機等功能。

乙太網裝置:包括工業級乙太網交換機。

通訊介質:系統主要採用遮蔽雙絞線、光纖以及無線通訊等。

3)現場裝置層

現場裝置層是資料採集終端,主要由智慧型儀表組成,採用具有高可靠性、帶有現場匯流排連線的分布式i/o控制器構成資料採集終端,向資料中心上傳儲存的建築能耗資料。測量儀表擔負著最基層的資料採集任務,其監測的能耗資料必須完整、準確並實時傳送至資料中心。

3  能源管理系統與能耗監測系統的功能

3.1能源管理功能

3.1.1資料的採集和儲存

資料的採集和儲存是整個系統的基礎,沒有大量的資料就無法進行有效的分析,沒有有效的分析就無法得到正確的能源管理措施。資料可通過建築裝置管理系統(bas系統)採集。

資料內容主要包括:建築物環境引數、裝置執行狀態引數、各裝置能耗資料等。獲取的引數越多、執行的週期越長,越容易得到準確的結論。

但若引數過多,又會造成建設成本的大量增加,因此可根據各建築物的具體情況把資料分為:系統執行所必須的基礎資料和輔助資料(可選資料),在管理效果和建設成本間取得平衡。

3.1.2建築物參照模型和能耗計算

按照世界能源委員2023年提出的「節能」定義:採取技術上可行、經濟上合理、環境和社會可接受的一切措施,來提高能源資源的利用效率。即盡可能地減少能源消耗量,生產出與原來同樣數量、同樣質量的產品;或者是以原來同樣數量的能源消耗量,生產出比原來數量更多或數量相等質量更好的產品。

以此延伸開來,建築物的節能可以定義為:在基本不影響建築物功能和舒適性的前提下,儘量減少能耗。所以,判斷乙個建築物節能與否,節能多少需要有個參照物,通過和參照物比較才能得出結論。

對於改造的建築,通常可以用同一氣候條件下的歷史能耗資料作為參照。而新建建築則相對比較複雜,日前在實際工程中常見下列幾種方式:

模擬法:以型別、規模、功能相仿的建築的能耗作為參照。主要適用於連鎖酒店、連鎖超市、連鎖商場等建築條件相仿,管理模式相同的同一集團或管理公司旗下的建築物。

測試法:在建築物正常執行後,分別在各氣候條件下測試採取能耗管理措施和未採取措施的日能耗數量。通常可以在夏、冬兩季各選擇數天,採取隔日測試法,即第一天,測試採取能源管理措施日能耗量;第二天,關閉能源管理軟體測試日能耗量;以此類推。

這種方式缺陷是測試的時間跨度偏長。

計算法:通過為建築建立模型,設定引數,模擬計算出該建築物的能耗。這種方式優點很明顯,通過模型能對建築物的各裝置能耗全面計算,為能耗管理提供方向性指導。

但採用不同的軟體計算出的能耗值有差距,目前對計算出的能耗值的準確性和權威性均存在爭議,計算結果能否作為節能合同內的節能率計算依據是主要的分歧點。

3.1.3能耗資料分析

通過對建築的能耗資料統計、分析,結合模型建築物能耗對比,確定建築物能耗對比,確定建築物的能耗狀況和裝置能耗效率,從而提供建築物能源管理優化措施。能耗資料分析模組是能耗管理軟體的精髓所在,目前市場上各家軟體的演算法不盡相同,其效果還需市場驗證。然而,以模糊語言變數及模糊邏輯推理為基礎的計算機智慧型控制技術的發展將極大推動能源管理水平。

3.1.4能源控制和管理

建築物的節能措施主要通過建築裝置管理系統(bas系統)來執行。能源管理平台和bas系統的完美結合,是能源控制和管理措施實現的保障。目前,能源管理和bas還分屬不同智慧型化系統,兩系統的相互融合應該是智慧型化系統發展的方向。

3.1.5能源管理報表

用**和**的形式體現建築物的能源使用情況、裝置能耗、裝置執行效率、能耗歷史曲線等,以適應不同人群的需求。系統一般應能提供web服務,獲得授權許可的遠端使用者能通過瀏覽器了解建築物的能源使用狀況。

3.2能耗分析軟體功能

acrel-5000建築能耗分析管理系統的能耗資料採集方式包括人工採集方式和自動採集方式。通過人工採集方式採集的資料報括建築基本情況資料採集指標和其它不能通過自動方式採集的能耗資料,如建築消耗的煤、液化石油、人工煤氣等能耗量。通過自動採集方式採集的資料報括建築分項能耗資料和分類能耗資料,由自動計量裝置實時採集,通過自動傳輸方式實時傳輸至資料中心。

3.2.1大型公建或樓宇建築的資訊管理

系統提供標準的手工資訊錄入介面,可對各棟監控建築的基本資訊進行整理和錄入,並支援手工錄入歷史能耗資料的功能。

acrel-5000建築能耗分析管理系統的資料庫建立也完全依據114號文,根據建築的使用功能和用能特點,將國家機關辦公建築和大型公共建築分為如下8類:

1、辦公建築2、商場建築

3、賓館飯店建築4、文化教育建築

5、醫療衛生建築6、體育建築

7、綜合建築8、其它建築

3.2.2能耗資料的實時監測

系統採集站定時採集各監控點的儀表引數並上傳至本地建築能耗分析管理系統資料庫,使用者可於當地實時查詢能耗監測情況。

3.2.3建築分類能耗分析

系統在完成資料處理與上傳的同時,將建築能耗進行分類分析,該部分功能符合114號文的定義,即將建築能耗分類為如下六類:

1、耗電量

2、耗水量

3、耗氣量(天然氣量或者煤氣量)

4、集中供熱耗熱量

5、集中供冷耗冷量

6、其他能源應用量(如集中熱水**量、煤、油、可再生能源等)

3.2.4電量分項能耗分析

照明插座用電:為建築物主要功能區域的照明、插座等室內裝置用電。主要包括照明和插座用電、走廊和應急照明用電、室外景觀照明用電。

空調用電:主要包括冷熱站用電、空調末端用電。

動力用電:主要包括電梯用電、水幫浦用電、通風機用電。

特殊用電:主要包括資訊中心、洗衣房、廚房餐廳、游泳池、健身房或者其他特殊用電。

建築總能耗為建築各分類能耗(除水耗量外)所折算的標準煤量之和。

總用電量=∑各變壓器總表直接計量值

分類能耗量=∑各分類能耗計量表的直接計量值

分項用電量=∑各分項用電計量表的直接計量值

單位建築面積用電量=總用電量/總建築面積

單位空調面積用電量=總用電量/總空調面積

3.2.5用能情況的同、環比分析

統計建築或片區能耗的時用量、日用量和年用量,以曲線圖、柱狀圖等不同方式顯示,支援報表輸出。

3.2.6建築節能輔助診斷

系統可提取各能耗資料進行同、環對比分析,確立標桿值並對各監控點的能耗情況進行能耗水平判定,對能耗改善提出一套完整的診斷流程,並給出能耗分析報告。

4  結束語

隨著國家發展節能減排工作力度的加大,acrel-5000建築能耗管理系統利用現代測控技術、資料處理與通訊技術,基於完善的能耗監測管理手段,採用分散控制器和交流取樣技術,憑藉功能強大的大流量高可靠性通訊網路,為工業民用建築、生產企業和大型基礎設施等的能源設施的全時動態的能源管理控制提供全面專業的解決方案,達到對使用者能耗設施能耗細節和能耗過程的完全掌握。

[1]上海安科瑞電氣股份****產品手冊.2010.08版.

[2]南京長江都市建築設計股份****產品手冊.

作者簡介:

夏麗平,女,本科,上海安科瑞電氣股份****,主要研究方向為智慧型電力監控與電能管理系統,email: 手機:135********

建築能源動態監測統計系統的施工組織技術方案

資料採集是建築能耗動態監測統計系統工作的基礎,在現場的調研和施工設計過程中,必須以今後節能分析和管理工作的需要為出發點,確定建築能耗動態監測統計系統的基本原則。我們的基本原則是 在一定投資成本和不改動已有配電線路的前提下,以最大程度的獲得能耗公示需求資料為目標。具體能耗計量原則如下 一 總用電量的計...

有色金屬加工企業能源管理系統的設計與實現

作者 楊少武蔣寧衛劉傑林 科學與資訊化 2017年第35期 摘要通過對有色加工企業能耗情況和現有能源管理模式的分析,介紹了能源管理系統 ems 的設計,主要包括能源資料採集 整合 能源系統實時監控 集中管理與優化排程。實現從能源資料採集 過程監控 能源介質消耗分析 能耗管理等全過程自動化 科學化管理...

合同能源管理技術通則的適用與解讀

中國合同能源管理網 2011 6 8 14 55 18 關鍵字 合同能源管理 epc 合同能源管理技術通則節能服務企業 esco 由 資源節約和環境保護司提出,中國標準化研究院 中國節能協會節能服務產業委員會等單位負責起草的 合同能源管理技術通則 以下簡稱 通則 作為國家標準 標準號為gb t 24...