高校建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

儲(chǔ)平平

    安科瑞電氣股份有限公司    蘇州吳中    215168

1、概述

我國(guó)大型公共建筑年耗電量約占全國(guó)城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家同類(lèi)建筑的1.5~2倍。

對(duì)于大型公共建筑而言，能源消耗情況非常復(fù)雜，只有實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)各耗能環(huán)節(jié)分項(xiàng)計(jì)量，才可能真正把實(shí)際各類(lèi)系統(tǒng)的能耗狀況和合理的用能配額相比較，確定差異的形成，明確進(jìn)一步的節(jié)能潛力。

2、校園建筑能源管理系統(tǒng)的可行性分析

高等院校作為大型公共建筑中的一部分，它集教學(xué)、科研和生活于一體， 占地面積大、建筑類(lèi)型多、功能劃分區(qū)較復(fù)雜，既是人口的高密度區(qū)，更是重要的能源消耗大戶(hù)。

我國(guó)絕大多數(shù)高等院校人工管理電、水、氣的消耗量。原始的人工抄表存在多種問(wèn)題，如：數(shù)據(jù)不精確、實(shí)時(shí)性差、工作量大、管理難度大等。能耗管理部門(mén)也沒(méi)有其他直接有效的手段，獲取重點(diǎn)的實(shí)際能耗信息，也無(wú)法進(jìn)一步提出節(jié)能方案，有效降低能耗。因此更無(wú)法對(duì)不同類(lèi)別耗能進(jìn)行有效正確的分析，因此制定針對(duì)性的能耗管理政策尤為關(guān)鍵。

建筑能耗分析管理系統(tǒng)不僅可以分析高耗能設(shè)備能耗產(chǎn)生的主要原因，還可以分析辦公、生活能耗與氣候、人數(shù)以及建筑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，即使用一個(gè)平臺(tái)對(duì)不同建筑類(lèi)型建筑的節(jié)能潛力進(jìn)行研究，同時(shí)跟據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果選擇正確的節(jié)能方法以達(dá)到節(jié)能的目的。

3、Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

• 保證面積龐大的供配電系統(tǒng)安全可靠供電；
• 了解供電隱患，快速定位故障和排除故障；
• 實(shí)時(shí)準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)學(xué)校各部門(mén)、院系和宿舍的用電量，做到獨(dú)立核算；
• 提高了管理效率，減少人力成本。

4、Acrel-5000能耗分析管理系統(tǒng)在北京電氣工程學(xué)校項(xiàng)目中的應(yīng)用

4.1項(xiàng)目概況

北京電氣工程學(xué)校一校五址，建筑面積21133平方米，校內(nèi)建有行政樓、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、師生餐廳、宿舍樓、體育樓等樓群。變配電室是校園內(nèi)的電力中樞采用電度表實(shí)現(xiàn)電度計(jì)量，其運(yùn)行設(shè)備的情況依舊依靠人工巡查，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足安全運(yùn)行的要求，當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)行故障、設(shè)備老化等情況時(shí)，無(wú)法及時(shí)進(jìn)行故障隔離使得停電范圍不會(huì)擴(kuò)大。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室等重要用能部門(mén)的電能質(zhì)量也沒(méi)有監(jiān)測(cè)和保障。需要通過(guò)建立實(shí)時(shí)監(jiān)控來(lái)保證用能系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時(shí)北方院校的供熱系統(tǒng)同樣需要運(yùn)行的安全監(jiān)測(cè)，可增加智能控制，通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)閉來(lái)控制熱量，合理用能。 

安科瑞電氣股份有限公司承接北京電力工程學(xué)校能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工及調(diào)試。主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)能耗的集中采集及分析，通過(guò)對(duì)用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，以直觀的數(shù)據(jù)和報(bào)表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況。

4.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用分層分布式設(shè)計(jì)，由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層組成?？梢詫?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方的監(jiān)視控制，也能夠在上層故障時(shí)不影響本層和下一層的功能。

各個(gè)結(jié)構(gòu)層的具體形式如下：

• 站控管理層

軟件管理層針對(duì)配電系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是整個(gè)系統(tǒng)的最上層部分，該層主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備組成，包括監(jiān)控主機(jī)、打印機(jī)、UPS電源。系統(tǒng)軟件具有良好的人際交互界面，對(duì)采集的現(xiàn)場(chǎng)耗電、耗水、耗氣等數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)計(jì)算處理，并以圖形、數(shù)顯等方式反映現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。

• 網(wǎng)絡(luò)通訊層

該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類(lèi)和存儲(chǔ)等工作的同時(shí)，轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種控制命令。

• 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

現(xiàn)場(chǎng)包括ACR多功能電力儀表、終端電能表計(jì)、水表、氣表、集中供冷供熱表，負(fù)責(zé)采集電力現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)數(shù)據(jù)和信息狀態(tài)，發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)通訊層，同時(shí)也作為執(zhí)行單元，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)通訊層發(fā)出的指令。

監(jiān)測(cè)建筑數(shù)據(jù)展示應(yīng)包括：

4.3 設(shè)備參數(shù)列表

4.4系統(tǒng)功能及軟件界面

系統(tǒng)對(duì)電、水、氣能耗實(shí)時(shí)采集、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、能耗分析、成本核算、績(jī)效考核和報(bào)表發(fā)布等功能，實(shí)現(xiàn)校園能源管理精細(xì)化，促進(jìn)節(jié)能降耗。

4.4.1 能耗數(shù)據(jù)對(duì)比分析

概要顯示當(dāng)月、當(dāng)年用能情況，并與往年同期用能進(jìn)行對(duì)比，掌握用能趨勢(shì)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)企業(yè)當(dāng)前用電功率。通過(guò)設(shè)置每日用能的計(jì)劃值，實(shí)現(xiàn)用能的定額管理，并與實(shí)際用能進(jìn)行對(duì)比，對(duì)可能出現(xiàn)的用能突增進(jìn)行預(yù)警，全局掌握校園的用能情況。

4.4.2趨勢(shì)曲線(xiàn)分析

通過(guò)用能趨勢(shì)圖，快速定位校園用能負(fù)荷高峰，并逐級(jí)定位高峰能耗的組成，為移峰填峰找到依據(jù)。

4.4.3 分類(lèi)、分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)能耗數(shù)據(jù)

將各類(lèi)能源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（水、電、氣）接入到一套能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，改變?cè)瓉?lái)多頭管理的局面，清晰的掌握校園能耗的構(gòu)成，避免能耗改造過(guò)程中降低某一類(lèi)能耗的同時(shí)增加了其他類(lèi)能耗的支出。

4.4.4 能耗數(shù)據(jù)綜合分析

將校園能耗數(shù)據(jù)同建筑面積、校園人口、環(huán)境溫度等參數(shù)進(jìn)行綜合比較，系統(tǒng)根據(jù)需要建立不同的能耗分析模型，科學(xué)、準(zhǔn)確的判斷一個(gè)校園能耗的高低，從而綜合分析影響能耗的因數(shù)。

4.4.5能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)具備良好的開(kāi)放性，可對(duì)用戶(hù)需求進(jìn)行功能擴(kuò)展，在基本分析功能的基礎(chǔ)上為用戶(hù)定制個(gè)性化報(bào)表和分析模板；系統(tǒng)具有報(bào)警管理功能，負(fù)責(zé)報(bào)警及事件的傳送、報(bào)警確認(rèn)及報(bào)警記錄功能以便告知用戶(hù)或供用戶(hù)查詢(xún)；系統(tǒng)具備權(quán)限管理、系統(tǒng)日志及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等功能。

5 結(jié)束

能源管理監(jiān)控系統(tǒng)分別對(duì)校園中各個(gè)分散分布的區(qū)域配電所進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量，能耗管理部門(mén)實(shí)時(shí)掌握高校各區(qū)域的水電數(shù)據(jù)及其能耗負(fù)荷的變化，從而及時(shí)做出可行性調(diào)整，制定相應(yīng)的管理制度 ，為進(jìn)一步節(jié)能改造提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，讓系統(tǒng)真正運(yùn)行起來(lái)起到節(jié)能的效果。

參考文獻(xiàn)：

       ［1］ 上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè).2013.01.版

 [2]  基于ACREL-5000的大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J.]

作者簡(jiǎn)介：

儲(chǔ)平平，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，

《建筑能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用圖集》（圖集號(hào)：ACR12CDX301）由安科瑞電氣股份有限公司及山東省建筑電氣技術(shù)情報(bào)網(wǎng)主編，本圖集結(jié)合安科瑞Acrel-5000能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，依據(jù)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，滿(mǎn)足國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)的要求，達(dá)到綠色建筑用能管理科學(xué)化、數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)綠色建筑節(jié)能降耗的目的。圖集適用于新建或改擴(kuò)建的國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和公共建筑的能耗監(jiān)測(cè)與管理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)。凡需要圖集的請(qǐng)?zhí)峁┵F單位名稱(chēng)、部門(mén)、地址、郵編、聯(lián)系人、聯(lián)系電話(huà)、郵箱等信息，至安科瑞儲(chǔ)平平工程師收，安科瑞電氣免費(fèi)贈(zèng)送。