建筑節(jié)能設備附系統(tǒng)設計應用

1、建筑節(jié)能設備及系統(tǒng)設計的應用徐 霜上海安科瑞電氣股份有限公司嘉定 2018011 概述隨著社會經(jīng)濟發(fā)展、 人民生活水平不斷提高，建筑能耗持續(xù)上升。 其原因， 一是建筑面積增加， 二是居民家用設備快速增長，建筑照明條件也愈益改善，三是人們對建筑熱舒適性要求越來越高， 空調制冷面積不斷擴大，時間也在延長， 能源消耗隨之增加。目前普遍認為建筑節(jié)能是節(jié)能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式，是緩解能源緊張、 解決社會經(jīng)濟發(fā)展與能源供應不足這對矛盾的最有效措施之一。因此，采取建筑節(jié)能技術措施不僅能改善室內熱環(huán)境、 減少空調耗能量， 還能減少空調機排放的廢熱廢氣等改善大氣環(huán)境，且對削減用電高峰負荷意義重大。

2、為了貫徹國家有關能源規(guī)定和政策，提高設備和能源利用效率，提高建筑節(jié)能設計水平，使建筑節(jié)能設計人員更好地掌握節(jié)能設計方法、熟悉節(jié)能設備選用。Acrel( 安科瑞 ) 公司研發(fā)的 Acrel-5000 建筑能耗分析管理系統(tǒng)，可以通過ACR網(wǎng)絡電力儀表、諧波表、導軌式電能表，對商場、賓館、學校、醫(yī)院、銀行、體育館、政府機關等大型公建進行電能分項計量和能耗分析管理。希望能對人們的建筑節(jié)能意識起到引導作用，為建筑設計人員提供參考，使建筑與節(jié)能一體化設計，達到更好的節(jié)能效果。在建筑節(jié)能設備設計應用中應大力利用可再生能源，如利用地下水作為空調系統(tǒng)的冷卻水和熱源水，用制冷（熱泵）從低品位熱源中提取所需的冷（熱

3、）量為建筑供冷（熱）；又如太陽能是清潔而且用之不盡的可再生能源，不僅可提供生活熱水， 還可進行光伏發(fā)電，為建筑的照明系統(tǒng)提供光源。 另外將太陽能應用于空調技術，可以有效降低由于使用常規(guī)機械壓縮制冷設備帶來的大量電力消耗，從而減輕由于燃燒化石能源發(fā)電所帶來的環(huán)境污染。所以設計人員在建筑節(jié)能設計中，應該努力探索可再生能源與建筑的結合方式，構建節(jié)約型社會。2 基本知識2.1 建筑能耗設備建筑設備包括建筑電氣、供暖、通風、空調、消防、給排水、樓宇自動化等。建筑內的能耗設備主要包括空調、照明、熱水供應設備等。南方地區(qū)空調系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的耗能在大多數(shù)的民用建筑能耗中占主要份額，空調系統(tǒng)的能耗更達到建筑能耗

4、 40%60%，成為建筑節(jié)能的主要控制對象。2.2 建筑設備節(jié)能設計應注意的問題建筑的節(jié)能設計，必須依據(jù)當?shù)鼐唧w的氣候條件，首先保證室內熱環(huán)境質量，同時，還要提高采暖、通風、空調和照明系統(tǒng)的能源利用效率，以實現(xiàn)國家的節(jié)能目標、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和能源發(fā)展戰(zhàn)略。1）合適、合理地降低設計參數(shù)合適、合理的降低設計參數(shù)不是消極被動地以犧牲人類的舒適、健康為前提。 空調的設計參數(shù)，夏季空調溫度可適當提高一點如25 26、冬季的供暖溫度可適當?shù)鸵稽c。2）建筑設備規(guī)模要合理建筑設備系統(tǒng)功率大小的選擇應適當。如果功率選擇過大，設備常部分負荷而非滿負荷運行，導致設備工作效率低下或閑置，造成不必要的浪費。如果功率選擇

5、過小，達不到滿意的舒適度，勢必要改造、改建，也是一種浪費。建筑物的供冷范圍和外界熱擾量基本是固定的， 出現(xiàn)變化的主要是人員熱擾和設備熱擾，因此選擇空調系統(tǒng)時主要考慮這些因素。同時，還應考慮隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展， 新電氣產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)， 應注意在使用周期內所留容量能夠滿足發(fā)展的需求。3）建筑設備設計應綜合考慮建筑設備之間的熱量有時起到節(jié)能作用， 但是有時候則是冷熱抵消。 如夏季照明設備所散發(fā)的能量將直接轉化為房間熱擾， 消耗更多冷量。 而冬天的照明設備所散發(fā)的熱量將增加室內溫度，減少供熱量。所以，在滿足合理的照度下，宜采用光通量高的節(jié)能燈，并能達到冬夏季節(jié)能要求的照明燈具。4）建筑能源管理系統(tǒng)自動化

6、建筑能源管理系統(tǒng) （ EMS，BuildingAutomationSystem）是建立在建筑自動化系統(tǒng)（ BAS，Building Automatic System）的平臺之上，是以節(jié)能和能源的有效利用為目標來控制建筑設備的運行。它針對現(xiàn)代樓宇能源管理的需要，通過現(xiàn)場總線把大樓中的功率因數(shù)、溫度、流量等能耗數(shù)據(jù)采集到上位管理系統(tǒng)，將全樓的水、 電力、燃料等的用量由計算機集中處理，實現(xiàn)動態(tài)顯示、 報表生成。 并根據(jù)這些數(shù)據(jù)實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化管理，最大限度地提高能源的利用效率。 BAS系統(tǒng)造價相當于建筑物總投資的0.5 1，年運行費用節(jié)約率約為10，一般 4 5 年可回收全部費用。5）建筑物空調方式及

7、設備的選擇，應根據(jù)當?shù)刭Y源情況，充分考慮節(jié)能、環(huán)保、合理等因素，通過經(jīng)濟技術性分析后確定。3Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)3.1 系統(tǒng)構成能耗分析管理系統(tǒng)是指通過對國家機關辦公建筑和大型公共建筑安裝分類和分項能耗計量裝置， 采用遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)重點建筑能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。其中，分類能耗是指根據(jù)國家機關辦公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源種類劃分進行采集和整理的能耗數(shù)據(jù)，如：電、燃氣、水等。分項能耗是指根據(jù)各類能源的主要用途劃分進行采集和整理的能耗數(shù)據(jù)，例如，電量分項能耗應當包括：照明插座用電、空調用電、動力用電、特殊用電。3.2

8、 數(shù)據(jù)傳輸技術建筑物能耗監(jiān)測系統(tǒng)的自動計量裝置所采集的能耗數(shù)據(jù)，通過 RS485接口，并采用 TCP IP 通信協(xié)議自動并實時上傳給數(shù)據(jù)中心，以保證數(shù)據(jù)得到有效的管理和支持高效率的查詢服務，同時數(shù)據(jù)傳輸采取一定的編碼規(guī)則，實現(xiàn)數(shù)據(jù)組織、存儲及交換的一致性。3.3 數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心也就是數(shù)據(jù)庫， 接收并存儲其管理區(qū)域內監(jiān)測建筑的能耗數(shù)據(jù)， 并對其進行處理、分析、展示和發(fā)布。數(shù)據(jù)中心具備設置數(shù)據(jù)更新的時間間隔，訪問歷史數(shù)據(jù)，報警，打印報表，實時與歷史曲線，圖表的繪制，并預留相應擴展功能。3.4 系統(tǒng)結構Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據(jù)現(xiàn)場實際情況

9、采用現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結合的最優(yōu)化的組網(wǎng)方式，為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測設備構成任意復雜的監(jiān)控系統(tǒng)。開放性、 網(wǎng)絡化、 單元化、 組態(tài)化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。建立如下層次結構：3.5 系統(tǒng)功能Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)采集方式包括人工采集方式和自動采集方式。通過人工采集方式采集的數(shù)據(jù)包括建筑基本情況數(shù)據(jù)采集指標和其它不能通過自動方式采集的能耗數(shù)據(jù)，如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤氣等能耗量。通過自動采集方式采集的數(shù)據(jù)包括建筑分項能耗數(shù)據(jù)和分類能耗數(shù)據(jù)， 由自動計量裝置實時采

10、集， 通過自動傳輸方式實時傳輸至數(shù)據(jù)中心。3.6 大型公建或樓宇建筑的信息管理系統(tǒng)提供標準的手工信息錄入界面，可對各棟監(jiān)控建筑的基本信息進行整理和錄入，支持手工錄入歷史能耗數(shù)據(jù)的功能。Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建立也完全依據(jù)114 號文，根據(jù)建筑的使并用功能和用能特點，將國家機關辦公建筑和大型公共建筑分為如下1、辦公建筑2、商場建筑3、賓館飯店建筑4、文化教育建筑5、醫(yī)療衛(wèi)生建筑6、體育建筑7、綜合建筑8、其它建筑8 類：能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測系統(tǒng)采集站定時采集各監(jiān)控點的儀表參數(shù)并上傳至本地建筑能耗分析管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，用戶可于當?shù)貙崟r查詢能耗監(jiān)測情況。3.6.2 建筑分類能耗

11、分析系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)處理與上傳的同時，將建筑能耗進行分類分析，該部分功能符合114號文的定義，即將建筑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（如集中熱水供應量、煤、油、可再生能源等）電量分項能耗分析照明插座用電： 為建筑物主要功能區(qū)域的照明、 插座等室內設備用電。 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?？照{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、水泵用電、通風機用電。特殊用電： 主要包括信息中心、洗衣房、 廚房餐廳、 游泳池、 健身房或者其他特殊用電。建筑總

12、能耗為建筑各分類能耗（除水耗量外）所折算的標準煤量之和?？傆秒娏扛髯儔浩骺偙碇苯佑嬃恐捣诸惸芎牧扛鞣诸惸芎挠嬃勘淼闹苯佑嬃恐捣猪椨秒娏扛鞣猪椨秒娪嬃勘淼闹苯佑嬃恐祮挝唤ㄖ娣e用電量總用電量/ 總建筑面積單位空調面積用電量總用電量/ 總空調面積用能情況的同、環(huán)比分析統(tǒng)計建筑或片區(qū)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，支持報表輸出。建筑節(jié)能輔助診斷系統(tǒng)可提取各能耗數(shù)據(jù)進行同、 環(huán)對比分析， 確立標桿值并對各監(jiān)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，并給出能耗分析報告。4 系統(tǒng)報價建筑能耗分析軟件 (Acrel-5000)單位：元 (RMB)大類子項

13、解釋價格服務器配置登錄與注銷登陸標配注銷退出日志管理日志與用戶管理添加用戶標配用戶權限控制用戶密碼更改建筑基本信息建筑信息建筑群基本信息標配40000建筑建筑群關系數(shù)據(jù)中心基本信息監(jiān)測儀表參數(shù)支路及電表信息監(jiān)測儀表產(chǎn)品信息標配電表基本信息支路設備BA 參數(shù)配置BA 點配置標配信息配置向導信息配置向導標配設備監(jiān)控設備實時能耗標配BA參數(shù)分析建檔設備運行記錄設備開關機時間統(tǒng)計環(huán)境監(jiān)控建筑環(huán)境溫度標配分項能耗統(tǒng)計分項能耗分項能耗比較標配環(huán)比同比分析數(shù)據(jù)處理原始數(shù)據(jù)查詢標配異常數(shù)據(jù)分析報表制作簡易報表標配幫助用戶手冊標配在線幫助支路能耗統(tǒng)計支路能耗支路能耗分時統(tǒng)計選配7000環(huán)比同比分析報表制作報表定

14、制選配5000氣象數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)5000度日數(shù)分析選配契約限額申請MD值分析供電局能耗指標月賬單核對查詢11000支路電費查詢電價查詢選配最大累計產(chǎn)冷 ( 熱) 量1000平均制冷 (熱)量選配冷水機組運行效率 COP選配2000冷站能效比4000空調系統(tǒng)能效比選配冷凍站房制冷機組運行負荷率冷凍站房冷卻水泵運行負荷率冷凍站房冷凍水泵運行負荷率7500冷凍站房冷卻塔運行負荷率空調機組運行負荷率選配7500冷凍站房制冷機組有效利用率冷凍站房冷卻水泵有效利用率冷凍站房冷凍水泵有效利用率選配冷凍站房冷卻塔有效利用率空調機組有效利用率冷卻水泵能量傳輸力選配2000設備負載率選配3000冷水機組能效比選配2000冷凍水系統(tǒng)輸送系數(shù)2000冷卻水系統(tǒng)輸送系數(shù)選配單位建筑面積能耗1000單位空調面積能耗選配注： 1. 本報價單監(jiān)控軟件價格為只針對本公司產(chǎn)品，涉及第三方產(chǎn)品的價格另議；2. 本報價為含稅價，不含通訊電纜架設費用。5 結束語隨著能源的日益緊張，節(jié)能降耗成為大型公共建筑智能化建設的必然選擇，本文介紹Acrel - 5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)，不僅能監(jiān)控供配電系統(tǒng)的運行狀況，還能監(jiān)測用水量、燃氣等其它能源的使用狀況， 并能根據(jù)采集到的能耗數(shù)據(jù)繪制出各種報表、 分析曲線、圖形等， 便于分