能源管理及空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)簡(jiǎn)述

1、能源管理系統(tǒng) 東展科博 什么是BEMS? 定義 樓宇能源管理系統(tǒng)（Building Energy Management System， BEMS），就是將建筑物或者建筑群內(nèi)的變配電、照明、電梯、 空調(diào)、供熱、給排水等能源使用狀況，實(shí)行集中監(jiān)視、管理和 分散控制的管理與控制系統(tǒng)。 BEMS Energy Management Energy Controlling Energy Monitoring BEMS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 分類分項(xiàng)分析 設(shè)備能效分析 成本分析 指標(biāo)考核分析 能耗預(yù)測(cè)分析 能源分析 價(jià)格配置 費(fèi)用查詢 費(fèi)用管理 能耗計(jì)費(fèi) 計(jì)劃編制 計(jì)劃維護(hù) 計(jì)劃跟蹤 計(jì)劃實(shí)績(jī)分析 計(jì)劃管理 表計(jì)累計(jì)量

2、電流、電壓等模擬 量數(shù)據(jù) 遠(yuǎn)程抄表 實(shí)時(shí)能耗監(jiān)測(cè) 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè) 異常告警提示 負(fù)荷管理 能源綜合 監(jiān)控 數(shù)據(jù)綜合報(bào)表 自定義首頁(yè) 自定義報(bào)表 能耗日?qǐng)?bào) 智能報(bào)表 分類分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì) 時(shí)段能耗統(tǒng)計(jì) 設(shè)備能效統(tǒng)計(jì) 區(qū)域能耗統(tǒng)計(jì) 能源統(tǒng)計(jì) BEMS功能界面 案例展示(一)某大型商業(yè)中心 深圳市某大型商業(yè)廣場(chǎng)，是深圳市的商業(yè)旗艦企業(yè)?？偨ㄖ娣e達(dá)深圳市某大型商業(yè)廣場(chǎng)，是深圳市的商業(yè)旗艦企業(yè)?？偨ㄖ娣e達(dá)21萬(wàn)平方萬(wàn)平方 米，以山姆會(huì)員店為主力店、以國(guó)內(nèi)國(guó)際多家著名品牌為主要商戶，是集商米，以山姆會(huì)員店為主力店、以國(guó)內(nèi)國(guó)際多家著名品牌為主要商戶，是集商 場(chǎng)、寫(xiě)字樓、超市為一體的大型綜合體。場(chǎng)、寫(xiě)字樓、超市

3、為一體的大型綜合體。 Ennovar能源管理系統(tǒng)滿足了用戶以下幾方面的需求：能源管理系統(tǒng)滿足了用戶以下幾方面的需求： 遠(yuǎn)程抄 表 租戶計(jì) 費(fèi)物業(yè) 收費(fèi) 遴選商 戶 實(shí)時(shí)能 耗監(jiān)測(cè) 用能分 析 節(jié)能評(píng) 價(jià) 能源管 理信息 發(fā)布 案例展示(二)某政府辦公大樓 某縣行政中心項(xiàng)目，該項(xiàng)目集縣委、政府、人大、政協(xié)辦公場(chǎng)場(chǎng)所于一體的建筑主體，某縣行政中心項(xiàng)目，該項(xiàng)目集縣委、政府、人大、政協(xié)辦公場(chǎng)場(chǎng)所于一體的建筑主體， 入駐縣直單位入駐縣直單位60多個(gè)，入駐人員在多個(gè)，入駐人員在1500人以上。項(xiàng)目總建筑面積人以上。項(xiàng)目總建筑面積90089.7平方米。平方米。 行政中心由主樓，及會(huì)議中心、檔案中心、政務(wù)中心

4、、后勤中心四座配樓組成。行政中心由主樓，及會(huì)議中心、檔案中心、政務(wù)中心、后勤中心四座配樓組成。 Ennovar能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能有：能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能有： 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)能源 品種 水 電 燃?xì)?冷/熱 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能 能源綜合監(jiān)控 智能報(bào)表 能耗統(tǒng)計(jì) 能源分析 計(jì)劃管理 . 接入DCS系統(tǒng) 智能配電 系統(tǒng) 空調(diào)控制 系統(tǒng) 關(guān)于樓宇能源管理系統(tǒng)的政策要求 空調(diào)節(jié)能系統(tǒng) 東展科博 中央空調(diào)節(jié)能空間大原因 設(shè)計(jì)時(shí)，中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)時(shí)，中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)，并 且留且留10-2010-20設(shè)計(jì)余量設(shè)計(jì)余量 設(shè)計(jì) 中央空調(diào)系統(tǒng)各部分分別來(lái)自不同廠

5、家，存在一定匹配問(wèn)題中央空調(diào)系統(tǒng)各部分分別來(lái)自不同廠家，存在一定匹配問(wèn)題 缺少必要閥門，多余限流裝置缺少必要閥門，多余限流裝置 安裝 部分運(yùn)行管理人員對(duì)系統(tǒng)缺乏深入了解部分運(yùn)行管理人員對(duì)系統(tǒng)缺乏深入了解 缺少系統(tǒng)重要運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄和分析缺少系統(tǒng)重要運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄和分析 運(yùn)行 中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)不斷變化的系統(tǒng)，人工無(wú)法精準(zhǔn)控制中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)不斷變化的系統(tǒng)，人工無(wú)法精準(zhǔn)控制 中央空調(diào)系統(tǒng)涉及子系統(tǒng)過(guò)多，運(yùn)行會(huì)相互作用中央空調(diào)系統(tǒng)涉及子系統(tǒng)過(guò)多，運(yùn)行會(huì)相互作用 復(fù)雜 建筑中中央空調(diào)主要用能問(wèn)題 冷機(jī)長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行 冷卻水”大流量小溫差” 冷機(jī)不合理旁通水 冷卻塔不合理旁通水 夏季室內(nèi)溫度過(guò)低 冬

6、季室內(nèi)溫度過(guò)高 冷水機(jī)組COP低 冷凍水泵輸送系數(shù)低 冷凍水”大流量小溫差” 冷卻水泵輸送系數(shù)低 啟停時(shí)機(jī)控制不合理 冷機(jī)選型不合理 閥門限制流量 水泵選型過(guò)大 限流器影響 冷卻水回水溫度低 冷卻塔飛水 閥門故障 電網(wǎng)運(yùn)行不穩(wěn)定 設(shè)備壽命短 主要節(jié)能策略 水泵變頻 冷水機(jī)組群控 冷凍水系統(tǒng)控制 冷卻水泵控制 冷卻塔群控 冷機(jī)群控 啟停 及時(shí)啟動(dòng)冷機(jī)， 滿足末端負(fù)荷要 求，增加舒適度 及時(shí)停止冷機(jī)， 減少不必要的能 耗 變水 溫 冷機(jī)負(fù)荷較低時(shí)， 提高冷凍水的出 水溫度，提高冷 機(jī)效率，減少能 耗 冷凍水供水溫度偏離（高）一定范圍（可 設(shè)置） 上一個(gè)啟動(dòng)的冷機(jī)運(yùn)行一定時(shí)間（可設(shè)置） 當(dāng)前運(yùn)行的冷

7、機(jī)負(fù)荷率大于設(shè)定值 （90%95%） 冷水機(jī)組的溫度降低速度小于0.3/分鐘 以上條件滿足一定時(shí)間（防止條件波動(dòng)） 冷機(jī)加 載 冷水機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)大于一臺(tái) 當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組負(fù)荷率小于設(shè)定值 （65%69%） 冷凍水溫度偏離（低）一定范圍（可設(shè)置） 以上條件滿足一定時(shí)間（防止條件波動(dòng)） 冷機(jī)卸 載 變冷凍水溫控制 左圖是離心式冷水機(jī)組在不同冷凍供水 溫度下的能耗性能曲線，從圖中可以看 出，冷凍供水溫度每提高1，離心式 冷水機(jī)組的消耗功率降低4%。因此，當(dāng) 空調(diào)末端側(cè)對(duì)冷負(fù)荷的需求降低時(shí)，提 高冷水機(jī)組的供水溫度可以大大節(jié)省冷 水機(jī)組的運(yùn)行能耗。 可在6月和9月冷負(fù)荷低時(shí)適當(dāng)提高冷凍 水供水溫度。 變冷

8、凍水溫控制 部分負(fù)荷變冷凍水溫控制案例 2臺(tái)600RT冷機(jī)以70%負(fù)荷運(yùn)行，7 出水 制冷量 = 600RT270%92.32% (1- 15%)- 600RT20%13%= 643RT？ 冷機(jī)耗電：380KW 70% 2 = 532KW 水泵、冷卻塔風(fēng)扇耗電：380KW 26% 2 = 198KW 合計(jì)耗電： 532KW+198KW=730KW 1臺(tái)冷機(jī)100%負(fù)荷運(yùn)行，9 出水 制冷量 = 600 106% = 636RT 制冷機(jī)耗電：380KW 水泵、冷卻塔風(fēng)扇耗電：380KW26% =99KW 降低內(nèi)能少耗電: 380KW13% / 4=12KW 合計(jì)耗電：380KW +99KW- 1

9、2KW =467KW 避免冷機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行，在制冷量相差不大（ 643RT 636RT ）的情況下， 策略調(diào)整后節(jié)電率為（ 730 - 467）/ 730 = 36% 冷凍水系統(tǒng) - 最佳輸出能量控制 實(shí)現(xiàn)空調(diào)主機(jī)冷媒流量 跟隨末端負(fù)荷的需求供 應(yīng)。 使系統(tǒng)既保證末端用 戶的舒適性，又最大限度 地節(jié)省了系統(tǒng)的能量消耗。 冷凍水系統(tǒng)設(shè)備節(jié)能量可達(dá) 20%-40% 冷凍水系統(tǒng)控制 冷凍水泵變頻控制 從水泵性能曲線圖中，我們也可以看到，當(dāng)流量 為設(shè)計(jì)流量的80%時(shí)，其實(shí)際的消耗功率降到了 設(shè)計(jì)功率的51%，節(jié)省了一半的運(yùn)行費(fèi)。 水泵轉(zhuǎn)速水泵轉(zhuǎn)速N%運(yùn)行頻率運(yùn)行頻率F(Hz)水泵揚(yáng)程水泵揚(yáng)程H%軸功率

10、軸功率P節(jié)電率節(jié)電率 100501001000 90458172.927.1 80406451.248.8 70354934.365.7 60303621.678.4 冷卻水系統(tǒng) - 系統(tǒng)效率最佳控制 制冷主機(jī)能耗、冷卻水泵 能耗、冷卻塔風(fēng)機(jī)能耗三者統(tǒng) 一考慮，在各種負(fù)荷條件下找 到一個(gè)能保持系統(tǒng)效率（COP） 最高所對(duì)應(yīng)的冷卻水溫度，即 找到一個(gè)系統(tǒng)效率最佳點(diǎn)，使 整個(gè)系統(tǒng)能效比最高。 冷卻水系統(tǒng)和冷機(jī)設(shè)備 節(jié)能量可達(dá) 10%-30% 冷卻水泵控制 冷卻水回水溫度控制 冷卻水溫度與室外濕球溫度有關(guān)，理論上冷卻能力無(wú)限大時(shí)，冷卻水最低可達(dá)到的溫 度為濕球溫度，實(shí)際上通常設(shè)置冷卻水溫度為濕球溫度

11、Ts+3為目標(biāo)溫度，達(dá)到了水溫 和能耗的均衡。 結(jié)合以上情況，設(shè)置冷卻水溫度，假設(shè)定速冷水機(jī)組效率拐點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的臨界冷卻水溫 度為tK，若tcsmintk，則冷卻供水溫度設(shè)定值定為tk；若tcsmintk，則冷卻供水溫度 設(shè)定值為tcsmin，如夏季工況為32。 節(jié)能控制原理 冷卻水回水溫度控制 冷水機(jī)組的冷卻水回水溫度對(duì)于冷水機(jī) 組的運(yùn)行效率有很大的影響。對(duì)于變速 驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組，冷卻水溫度越低，冷水 機(jī)組效率越高；對(duì)于定速驅(qū)動(dòng)冷水機(jī)組， 冷卻水在27以上時(shí)，溫度越低冷水機(jī) 組效率越高，但當(dāng)冷卻水低于27時(shí)， 冷水機(jī)組的效率基本不變。 冷卻塔群控 冷卻塔變頻控制 從圖中的對(duì)比看出，多臺(tái)冷卻塔變頻

12、控制可以有效利用冷卻塔 的冷卻面積和變頻帶來(lái)的3次方的節(jié)能效果，同樣冷卻塔風(fēng)機(jī) 的功率消耗下，多臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行能提供的更低的冷卻 水回水溫度，同理當(dāng)獲得相同的冷卻水回水溫度的情況下，多 臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行能夠最大程度的降低能耗。 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 33%67%100% 冷冷 卻卻 水水 回回 水水 溫溫 度度 臺(tái)數(shù)控制和變頻控制對(duì)比臺(tái)數(shù)控制和變頻控制對(duì)比 臺(tái)數(shù)控制 變頻 其他控制策略 春秋過(guò)渡季節(jié)，早晚溫度比較低的時(shí)段， 充分利用室外的涼空氣焓值控制 提前半小時(shí)關(guān)閉冷機(jī)以及冷卻系統(tǒng)，冷凍 泵延時(shí)關(guān)閉，充分利用

13、冷凍水的低溫度延時(shí)關(guān)閉 根據(jù)末端的溫度調(diào)整末端設(shè)備的運(yùn)行，適 用于有較大公共面積的建筑，如商場(chǎng)。末端控制 空調(diào)節(jié)能項(xiàng)目實(shí)施流程 能效評(píng) 估 制定方 案 節(jié)能改 造 系統(tǒng)試 運(yùn)行 控制策 略改進(jìn) 節(jié)能效 益評(píng)估 控制參 數(shù)設(shè)定 運(yùn)行參 數(shù)監(jiān)測(cè) 運(yùn)行參 數(shù)預(yù)測(cè) 自動(dòng)化 控制 能耗分 析 客戶收益客戶收益 節(jié)能節(jié)能 冷機(jī)節(jié)能 5%-20% 冷凍水泵節(jié)能 45%-65% 冷卻水泵節(jié)能 45%-65% 冷卻塔節(jié)能 45%-65% 綜合節(jié)能 20% - 40% 客戶收益客戶收益 其他其他 保障系統(tǒng)安全運(yùn)行 提高環(huán)境舒適度 節(jié)省人力 延長(zhǎng)設(shè)備壽命 改善電能質(zhì)量 調(diào)整最大需量 客戶收益 技術(shù)特點(diǎn) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由多位從事暖通領(lǐng)域十幾年的資深教授、研究員承擔(dān)， 對(duì)空調(diào)安全性的控制要求優(yōu)先級(jí)高于節(jié)能控制 安全 節(jié)能改造是基于現(xiàn)有的設(shè)備安裝用于自控的閥門，變頻器等設(shè)備，系統(tǒng)提 供手動(dòng)自動(dòng)切換功能，隨時(shí)可以切換為手工模式 故障恢復(fù) 系統(tǒng)用主要控制設(shè)備PLC采用目前國(guó)際最好的西門子設(shè)備，設(shè)備使用壽命 至少50000小時(shí)，使用年限