建筑能耗监测项目实施流程
1、 计量装置设计安装 能耗监测平台搭建
2、 能耗数据采集存储 形成可视化趋势图
3、确定较高能耗范围 诊断形成高耗原因
4、配置节能节电产品 改进运营管理模式
5、根据能耗监测平台对比节能实施效果
柳州丽笙酒店能源管理系统能耗监测和节能分析
一、酒店概况
现场共有两个配电室、共有PZ48-AI3/C 仪表67只。经过节能改造后进线采用多功能表,各支路采用电流表。
二、 节能改造
在柳州丽笙酒店节能改造的“手术”中,使用方考虑更多的是系统稳定性、控制精度、技术服务以及设备的后期维护等因素。所以2011年底,酒店综合考虑投资效费比、长期使用及维护成本、实际使用效果等因素选用安科瑞电气股份有限公司*的Acrel-5000能耗分析管理系统和现场信号采集装置,对原大楼的楼宇自动化控制系统进行节能改造,进而实现对大楼内机电设备的监控管理。新的自控系统一方面为酒店提供健康、舒适、洁净的空气环境,另一方面监控和**各种设备的正常运行,实现整个酒店节能减排的工作指标。
Acrel-5000能耗分析管理系统对建筑物内的所有空调机组设备、通风排风设备、冷热源设备、给排水系统设备、照明设备实行自动监测和控制,同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息和数据,提高运行效率,保证工作环境的特殊需求,达到节省能源,节省人力,延长设备寿命的目的。
三、酒店管理系统改造过程中的难点问题
1、老化的电气设备造成控制时有些点位接触不稳定;
2、电气控制柜难以提供部分控制点位,造成控制效果不明显;
3、施工中酒店内部平行走线难度较大,再加上酒店内部正常营业不宜施工。所以我们根据产品现场总线距离长,模块扩展能力大的特点,尽量垂直走线,水平线利用一根现场联网线,从而化解了这个难题;
4、在改造施工前对原系统的网络结构、走线情况及功能要排查清楚,这样有利于新系统的施工。以前的楼控系统产品本身的性质导致网络设计不是很合理,造成布线浪费较大,整个酒店楼控系统网络结构布置较乱。在今年改造设计中,我们充分考虑了原设计的走线缺陷,结合新产品灵活特点将整个酒店的系统进行了网络整合,使得现在整个酒店内网络更趋于合理;
5、这次改造大部分配套传感器、互感器等设备延用原先系统的,但是部分设备控制灵敏度降低,酒店又添加了一些新的传感器、互感器和接口机电设备。Acrel-5000能耗分析管理系统兼容来自不同的老化的电气柜、传感器等设备和新加的所有设备,使得控制难度加大,经过对设备的反复检测,系统的多次调试,达到控制效果;
四、酒店节能方案
节能规划:
(1)能耗计量,一个目的是计算和考核,有一个完整的管理数据;二个目的是通过对计量的数据分析和比较对浪费能源的部门和设备进行有效的控制。能量计量中配备了水表,电表,蒸汽表等计量仪表能准确按时保存报表供查看分析。
(2)能耗分析,通过各种信息和数据,进行历史和趋势分析,建立科学有效的节能运行模式与方案,以达到良好的节能效果。
节能控制:
(1)冷冻机房的节能控制,有数据采集,冷水机组的台数选择,冷冻水泵,冷却水泵的变频控制,冷却塔风机的数量控制。
(2)换热器的节能控制,数据采集,换热器台数的选择,温度控制与**温报警。
(3)空调、新风、排风机的节能控制,温度控制,新风阀的调节,部分变频控制,空气质量的检测与自动控制。
(4)风机盘管节能控制,实现远程调节和监控管理。
(5)照明节能控制与管理。
(6)锅炉能耗计量,蒸汽流量累计。
(7)变配电能量计量。
(8)冷热水供回水能量计量。
节能管理:
(1)空调系统运行节能管理。事先按时间表来开启空调新风机组,并配合温湿度的焓值调节风阀开度和水阀开度。通过风机的累计运行时间来定时维护机组以延长机电设备的寿命。
(2)冷热水系统运行节能管理。通过压差控制变频器的频率,在闭环情况下实现冷冻水泵自动控制。通过冷却水回水温度,在闭环情况下自动选择冷却塔风机台数。通过所有设备的累计运行时间来定时维护冷水机组和水泵以延长机电设备的寿命。
(3)照明系统运行节能管理。通过时间表开启公共照明,夜晚开启部分公共灯,有人进入时开启相应的照明路数。
五、酒店能耗分析管理系统介绍
1、系统网络拓扑结构
智能电力监控系统是由智能测控装置、网络设备及计算机设备等互联布局而成。系统因项目规模不同、功能性能不同、重要程度不同、用户投资水平不同,可采取不同的拓扑结构。但是无论采取何种拓扑结构都是采用了“站控管理层——网络通讯层——现场设备层”的分层分布式设计思想。这种分层设计,符合当前通讯体系设计实现的标准,在每层都能相对地完成监视控制功能,即可以实现远方的监视控制,也能够在上层故障时不影响本层和下一层的功能。柳州丽笙酒店能源管理系统网络拓扑结构所示。
各个结构层的具体形式如下:
(1)主站层(站控管理层)
位于监控室内,具体包括:安装有智能电力监控系统的后台主机等相关外设。负责将通讯间隔层上传的数据解包,进行集中管理和分析,执行相关操作,负责整个变配电系统的整体监控。智能电力监控系统提供的通讯功能模块,通过的以太网硬件通讯接口,以OPC方式或其它通讯协议向上一级系统(如:BAS 、DCS 或调度系统)发送相关的数据和信息,实现系统的集成。
(2)通讯间隔层(网络通讯层)
采用通讯管理机,负责与现场设备层的各类装置进行通讯,采集各类装置的数据、参数,进行处理后集中打包传输到主站层,同时作为中转单元,接受主站层下发的指令,转发给现场设备层各类装置。
(3)现场设备层
位于中低压变配电现场,具体包括:ACR多功能电力仪表、PZ电流表、负责采集电力现场的各类数据和信息状态,发送给通讯间隔层,同时也作为执行单元,执行通讯间隔层下发的各类指令。
2、软件设计参照的标准和依据
GB/50198-94 《监控系统工程技术规范》
GB/T13730 《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》
DL/T630 《交流采样远动终端通用技术条件》
GB/T13729 《远动终端通用技术条件》
GB2887 《计算站场地技术要求》
3、系统功能
智能电力监控系统应具有完善的网络管理功能,网络的拓扑结构自上而下呈金字塔结构,越向下网络结构越复杂,设备种类越多,设备数量越大,越难于管理与维护。安科瑞(Acrel)公司开发的Acrel-5000能源管理系统具有强大、的网络管理子系统,把供配电系统的运行设备和运行状态置于毫秒级、周波级的连续的监视控制中。
a、友好的人机交互界面(HMI)
标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况;庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能;分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。主画面可直观显示各回路的运行状态,并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。
b、用户管理
本软件可对不同级别的用户赋予不同权限,从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。如对某重要回路的合/分闸操作,需操作员级用户输入操作口令外,还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作。
c、数据采集处理
系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态(包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等),将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示(总系统功率、负荷大值、功率因数上下限等),并对重要的信息量进行数据库存储。
d、趋势曲线分析
系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面,通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势,方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。
e、报表管理
系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式,系统可自动统计。可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等,可以查询和打印系统记录的所有数据值,自动生成电能的日、月、季、年度报表,根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表,查询打印的起点、间隔等参数可自行设置;系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。
f、事件记录和故障报警
系统对所有用户操作、开关变位、参量越限及其它用户实际需求的事件均具有详细的记录功能,包括事件发生的时间位置,当前值班人员事件是否确认等信息,对开关变位、参量越限等信息还具有声音报警功能,同时自动对运行设备发送控制指令或提示值班人员*排除故障。
六、结束语
客人的体感舒适度要求对于大酒店来说是相当严格的,酒店有些部位机电设备可能要长期运行,所以满足客人是一位的。这样我们如何做到节能管理成了一个大的问题。
能源管理系统的目标是帮业主统计数据,通过数据分析,做出节能策略,通过可靠的节能策略来达到节能的目标,系统自身的节能来自与系统的设计,但这不是节能目标。所以, 能源管理系统本身的节能设计也是来自于物业运作的需要,通过物业管理的模式来决定节能,并不是安装楼控系统就是节能的。
通过这次节能改造,我们为酒店培养更多懂 能源管理系统的技术人员和节能分析的管理人员,便于日后的维护和节能管理,让楼控系统真正运行起来起到节能的效果,不应让BAS走进节能的误区,更不应成为用户的一个摆设。
校园能耗监管系统在东北农业大学中的应用
一、背景
据相关资料显示,目前,我国国内建筑能耗已经占全社会总能耗的29%以上,未来建筑能耗所占比例将会上升到35%左右。其中高等院校是集教学、科研和生活于一体的高人口密度的综合性建筑群体,随着高校规模的不断扩大,校园建筑面积都比过去有了大幅度的增加。不完全统计,我国各类高校将近3000所,高校逐渐成为重要的能源消耗大户。实现高校建筑节能,建设绿色节约型校园势在必行。
本文以东北农业大学为例,探讨校园能耗监管系统的应用。
二、校园能耗监管的现状及建立能耗监管系统的重要性
1.高校建筑能耗分布。目前,我国绝大多数高等院校的电、水、气采用人工管理模式。人工抄表存在诸多缺陷。如数据实时性差、延续性差等等。水电管理部门无法实时掌握高校各区域的水电数据及其能耗负荷的变化,从而无法及时做出可行性调整,制定相应的管理制度。
高等院校建筑类型多、功能划分区较复杂。主要由以下区域构成,多种能源消耗并存于每个区域,电、水能源的消耗分布于每个区域中,燃气分布区域相对单一以生活区为主。
2.能耗监测中的问题。根据对东北农业大学校园情况和各用能系统的调研以及现场勘测结果分析,能耗的监测需要从以下三个方面进行优化。
(1)计量点覆盖不全面:
东北农业大学的用电计量,仅覆盖在变配电室、楼宇总进处,没有进行用电分项的计量。用水计量,总进水管依据**进水计量,二级用水计量点仅有少部分有水表,无法细致反映全校用能情况。需要逐步的健全计量点以帮助学校客观准确地把握自身能源资源消费的状况,实现精细化管理,同时为制定有效的节能节约资源措施提供基础资料。
(2)用能系统缺乏实时监控:
变配电室是校园内的电力**,目前仅采用电度表实现电度计量,其运行设备的情况依旧依靠人工巡查,远远不能满足安全运行的要求,当出现运行故障、设备老化等情况时,无法及时进行故障隔离使得停电范围不会扩大。对于实验室等重要用能部门的电能质量也没有监测和**。需要通过建立实时监控来保证用能系统的安全运行。同时北方院校的供热系统同样需要运行的安全监测,可增加智能控制,通过电动调节阀的开闭来控制热量,合理用能。
(3)计量统计依靠人工:
全校的各类用能计量统计依靠人工,统计工作繁杂方法较单一, 数据的准确度受人为因素的影响大,并且大量的纸张报表不易保存和传递。需要丰富数据分析的方法,并提高准确度和及时性,同时减少人工的统计工作量。
三、校园能耗监管系统在东北农业大学中的应用
3.1 项目介绍
东北农业大学1948年创建于哈尔滨,始称东北农学院,是中国党在解放区创办的一所普通高等农业院校。安科瑞电气股份有限公司于2009年9月承接东北农业大学能源管理系统的设计及施工。实现了对配电室内的高压,低压进线、电容补偿、联络、出线回路进行远程监控。Acrel-5000型能源管理系统预留了扩展接口,可方便进行扩展。
Acrel-5000型能源管理系统实现了对东北农业大学的校园能耗监测,现场设备全集中在同一个配电室中,业主的电气值班室就近安排在配电室旁,本系统监控中心也安置在该值班室中。系统组网采用常见的3层结构,即站控管理层、网络通讯层和现场设备层
3.2 组网结构
现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表和保护装置等,也是构建该配电系统必要的基本组成元素。该项目中包括M4/M5中压保护、ACR系列网络仪表、DTSD三相终端计量表,远传水表、气表及冷/热量表,实现现场设备的监测和管理。
网络通讯层是由通讯服务器、接口转换器及总线网络等组成。该层是数据信息交换的桥梁。
站控管理层是针对配电网络的管理人员,该层直接面向用户。该层也是系统的上层部分,主要由能源管理系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机、UPS等组成。
3.4 设备配置列表
Acrel-5000建筑能耗分析管理系统的能耗数据采集方式包括人工采集方式和自动采集方式。通过人工采集方式采集的数据包括建筑基本情况数据采集指标和其它不能通过自动方式采集的能耗数据,如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤气等能耗量。通过自动采集方式采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据,由自动计量装置实时采集,通过自动传输方式实时传输至数据中心。
上位机软件采用Acrel–5000建筑能耗分析管理系统,通过软件进行设备配置、数据库变量配置、界面设计等,完成了上位机软件监控及管理功能。
3.6 Acerl-5000主要功能
①大型公建或楼宇建筑的信息管理
系统提供标准的手工信息录入界面,可对各栋监控建筑的基本信息进行整理和录入,并支持手工录入历史能耗数据的功能。
②能耗数据的实时监测
系统采集站定时采集各监控点的仪表参数并上传至本地建筑能耗分析管理系统数据库,用户可于当地实时查询能耗监测情况。
③建筑分类能耗分析
系统自动将建筑能耗进行分类分析,即:耗电量、耗水量、耗气量(天然气量或者煤气量)、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量、其他能源应用量(如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等)
④用能情况的同、环比分析
统计建筑或片区能耗的时用量、日用量和年用量,以曲线图、柱状图等不同方式显示,支持报表输出。
⑤建筑节能辅助诊断
系统可提取各能耗数据进行同、环对比分析,确立成员值并对各监控点的能耗情况进行能耗水平判定,对能耗改善提出一套完整的诊断流程,并给出能耗分析报告。
四、小结
通过能源监管系统的建设,深化了节约型校园的建设进程,帮助建立分散控制和集中管理机制,大大提高了管理效率和管理质量,同时还建立了校园的能源公示机制,促进了同级单位的考核管理,有效的减少并限制能源的不合理消耗,帮助实现持续节能。校园是个功能齐全的社会形态,需要后勤管理的方面面广量大,传统的管理方式往往效率较低,难以成效。提高管理节能,加强对各类能耗的管理,须依靠现代科技手段。校园能耗监测系统是实施各种节能手段的基础和依据。通过能耗的监测、智能控制,可实现全校能源消耗的分析、成本核算、节能检测和能耗公示/考核,并配合管理模式进行远程自动/手动的用能调节。Acrel-5000建筑能耗分析管理系统是东北农业大学节能管理的主要组成部分,在东北农业大学的节约型校园建设过程中发挥着重要的作用。