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Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)

發(fā)布時(shí)間: 來源:上海市安科瑞電氣股份有限公司

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Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)
張婷
上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
 
摘要:建筑能耗分析管理系統(tǒng)通過ACR網(wǎng)絡(luò)電力儀表,諧波表,導(dǎo)軌式電能表,對商場、賓館、學(xué)校、醫(yī)院、銀行、體育館、政府機(jī)關(guān)等大型公建進(jìn)行電能分項(xiàng)計(jì)量和能耗分析管理。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑信息、BA參數(shù)配置、日志與用戶管理、設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、能耗指標(biāo)、分項(xiàng)能耗、支路能耗、報(bào)表制作、數(shù)據(jù)處理等功能。
 
1 背景
國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑年耗電量約占全國城鎮(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)國家同類建筑的1.5~2倍。北京的大型公共建筑每單位平方米年耗電量在50度到300度之間,這個(gè)數(shù)字較普通建筑要高出3到5倍。
針對能源浪費(fèi)現(xiàn)象,國家出臺了相關(guān)文件。建質(zhì)〔2006〕277號文《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——節(jié)能專篇 電氣分冊》提出電氣回路要加裝電能計(jì)量裝置。江蘇、上海分別推出蘇建科〔2007〕217號文《江蘇省公共建筑用能計(jì)量設(shè)計(jì)規(guī)定》和滬建交〔2008〕828號文《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)本市民用建筑設(shè)備專業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)管理的通知》,進(jìn)一步明確提出對主要用電設(shè)施分項(xiàng)計(jì)量,對辦公樓、商場、宿舍等應(yīng)計(jì)量到經(jīng)濟(jì)核算單元;對醫(yī)療病房、賓館客房、學(xué)校教室應(yīng)按樓層或功能分區(qū)計(jì)量等等,并納入審圖和竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)之中,并提出從2009年1月1日起,建筑面積大于2萬平方米的大型公共建筑、市(區(qū))兩級國家機(jī)關(guān)辦公建筑、申請國家和本市的建筑節(jié)能示范項(xiàng)目,應(yīng)當(dāng)設(shè)置能耗監(jiān)測系統(tǒng)。
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建科[2008]114號文(2008-06-24)《關(guān)于印發(fā)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則的通知》實(shí)施,具體實(shí)施內(nèi)容參見[2008]114號文附件,附件名稱如下:
附件1:《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》;
附件2:《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則 》;
附件3:《 國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)樓宇分項(xiàng)計(jì)量設(shè)計(jì)安裝技術(shù)導(dǎo)則》;
附件4:《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》;
附件5:《國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收與運(yùn)行管理規(guī)范 》。
2010年6月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)政府辦公和大型公共建筑節(jié)能管理工作的通知》,要求各地結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況,深入推進(jìn)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測體系建設(shè),抓緊建立健全政府辦公建筑和公共建筑室溫監(jiān)控及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行管理體系,積極探索建立公共建筑節(jié)能運(yùn)行管理激勵制度。要求繼續(xù)深入做好國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)及能效公示等工作,并在此基礎(chǔ)上選擇重點(diǎn)建筑安裝用能分項(xiàng)計(jì)量裝置,推進(jìn)能耗監(jiān)測平臺建設(shè),為既有建筑節(jié)能改造,建立能耗定額和超定額加價(jià)制度奠定基礎(chǔ)。
 
 
2 建筑能耗分析管理表計(jì)選型
2.1 高壓回路或低壓進(jìn)線回路選ACR330ELH儀表
該表為電能質(zhì)量分析儀表,主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì);THDu,THDi、2-31次各次諧波分量;電壓波峰系數(shù)、電話波形因子、電流K系數(shù)、電壓與電流不平衡度計(jì)算;電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù)序電流)測量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報(bào)警);RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約。外形尺寸:120×120mm,開孔尺寸:108×108mm。適用于高壓重要回路或低壓進(jìn)線柜,見圖2.1。
 
圖2.1 ACR330ELH電力儀表
2.2 低壓聯(lián)絡(luò)或出線回路選ACR220EL電力儀表

該表主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸:96×96mm,開孔尺寸:88×88mm。適用于低壓聯(lián)絡(luò)柜、出線柜,見圖2.2。

 
圖2.2 ACR220EL電力儀表
2.3 動力柜、照明箱選ACR120EL電力儀表或?qū)к壥诫姳?span>                

ACR120EL電力儀表主要功能有:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);2DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議。外形尺寸:開孔尺寸80×80mm,開孔尺寸72×72mm。適用于動力柜,見圖2.3。

 
圖2.3 ACR120EL電力儀表
DTSD1352導(dǎo)軌式電表主要功能:LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、最大需量統(tǒng)計(jì);電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于動力柜,見圖2.4。
 
圖2.4 DTSD1352導(dǎo)軌式電表
DTSF1352導(dǎo)軌式電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:126×89×74mm,7模數(shù)。適用于照明箱的三相電能計(jì)量,見圖2.5。
 
圖2.5 DTSF1352導(dǎo)軌式電表
照明箱DDSF1352電表主要功能:電流規(guī)格1.5(6)A、5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選。外形尺寸:76×89×74mm,4模數(shù)。適用于照明箱的電流、電壓測量;單相電能計(jì)量,見圖2.6。
 
圖2.6 DDSF1352導(dǎo)軌式電表
3 建筑能耗分析管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結(jié)合的最優(yōu)化的組網(wǎng)方式,為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺,它可以和檢測設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)。開放性、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的采用面向?qū)ο蟮姆謱?、分級、分布式智能一體化結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)基于對114號文件的充分理解,建立如下層次結(jié)構(gòu),見圖3:
 
圖3 Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)示意圖
4建筑能耗分析管理系統(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(biāo)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(xiàng)能耗數(shù)據(jù)和分類能耗數(shù)據(jù),由自動計(jì)量裝置實(shí)時(shí)采集,通過自動傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)中心。
4.1大型公建或樓宇建筑的信息管理
系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的手工信息錄入界面,可對各棟監(jiān)控建筑的基本信息進(jìn)行整理和錄入,并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)建筑的使用功能和用能特點(diǎn),將國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑分為如下8類:


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


4.2 能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測
系統(tǒng)采集站定時(shí)采集各監(jiān)控點(diǎn)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(dāng)?shù)貙?shí)時(shí)查詢能耗監(jiān)測情況。
 
圖4.2 實(shí)時(shí)能耗監(jiān)測
4.3 建筑分類能耗分析
系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)處理與上傳的同時(shí),將建筑能耗進(jìn)行分類分析,該部門功能亦完全符合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(yīng)用量(如集中熱水供應(yīng)量、煤、油、可再生能源等)
 
圖4.3 建筑分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)
4.4 電量分項(xiàng)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(nèi)設(shè)備用電。主要包括照明和插座用電、走廊和應(yīng)急照明用電、室外景觀照明用電。
空調(diào)用電:主要包括冷熱站用電、空調(diào)末端用電。
動力用電:主要包括電梯用電、水泵用電、通風(fēng)機(jī)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。
 
圖4.4 分項(xiàng)能耗分析
建筑總能耗為建筑各分類能耗(除水耗量外)所折算的標(biāo)準(zhǔn)煤量之和。
總用電量=∑各變壓器總表直接計(jì)量值
分類能耗量=∑各分類能耗計(jì)量表的直接計(jì)量值
分項(xiàng)用電量=∑各分項(xiàng)用電計(jì)量表的直接計(jì)量值
單位建筑面積用電量=總用電量/總建筑面積
單位空調(diào)面積用電量=總用電量/總空調(diào)面積
 
4.5 用能情況的同、環(huán)比分析
統(tǒng)計(jì)建筑或片區(qū)能耗的時(shí)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(bào)表輸出。
 
圖4.5 建筑分項(xiàng)能耗對比圖
4.6 建筑節(jié)能輔助診斷
系統(tǒng)可提取各能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行同、環(huán)對比分析,確立標(biāo)桿值并對各監(jiān)控點(diǎn)的能耗情況進(jìn)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(bào)告。
5 系統(tǒng)報(bào)價(jià)方案
系統(tǒng)價(jià)格由管理層設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)備、現(xiàn)場設(shè)備層產(chǎn)品及專用軟件組成,部分產(chǎn)品用戶可當(dāng)?shù)刈再?。本價(jià)格僅供參考。具體報(bào)價(jià)以用戶實(shí)際需求為準(zhǔn)。
5.1 管理層設(shè)備報(bào)價(jià)
單位:元(RMB)
名稱
型號
單位
出廠價(jià)
備注
監(jiān)控主機(jī)
IPC610H/PIV2.8G/1G/120G/166x DVD/KB+MS/D-Link530+外設(shè)
8500
均可用戶自備,以當(dāng)時(shí)市場價(jià)格為準(zhǔn),該報(bào)價(jià)僅供參考
顯示器
三星19寸液晶顯示器
3000
三星22寸液晶顯示器
3800
打印機(jī)
HP LaserJet 1020 A4
2500
EPSON-LQ1600KIIIH A3
4000
UPS電源
山特C1KS
5000
山特C2KS
6500
通訊線纜
五類線
4.6
屏蔽雙絞線RVVP 2×1.0
5.6
光纖(多模)
6.6
通訊機(jī)柜
1200×600×600
3000
2200×600×600
5000
監(jiān)控軟件
Acrel監(jiān)控組態(tài)軟件V6.0
系統(tǒng)組態(tài)軟件
圖形組態(tài)軟件
電能管理軟件
數(shù)據(jù)庫軟件
3
設(shè)備數(shù)量1~10
4
設(shè)備數(shù)量11~20
6
設(shè)備數(shù)量21~40
8
設(shè)備數(shù)量41~80
10萬元以上
設(shè)備數(shù)量80以上
雙機(jī)版
 
 
單機(jī)價(jià)格×1.5
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
每+1用戶
3000
 
Web發(fā)布
每+1用戶(總用戶數(shù)≤5)
5000
 
5.2 網(wǎng)絡(luò)通訊層設(shè)備報(bào)價(jià)
單位:元(RMB)
名稱
型號
單位
出廠價(jià)
備注
光電轉(zhuǎn)換
HTB-1000
750
遠(yuǎn)距離傳輸
終端盒
60
尾纖
50
耦合器
50
熔接點(diǎn)
個(gè)
50
通訊轉(zhuǎn)換
擴(kuò)展卡ACRNET-PCI/4
3000
擴(kuò)展卡
串口服務(wù)器ACRNET-PORT(2口)
3000
串口服務(wù)器
串口服務(wù)器ACRNET-PORT(4口)
5500
通訊前置機(jī)ACRNET-UC02(2口)
4000
通訊前置機(jī)
通訊前置機(jī)ACRNET-UC04(4口)
6000
通訊前置機(jī)ACRNET-UC08(8口)
11500
通訊管理機(jī)ACRHMI
30000
人機(jī)界面
組網(wǎng)設(shè)備
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-208
3000
局域組網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)EDS-408
8500
5.3 現(xiàn)場設(shè)備層產(chǎn)品報(bào)價(jià)
單位:元(RMB)
名稱
型號
單位
出廠價(jià)
備注
電力儀表
ACR330ELH
4860
 
ACR220EL
3880
 
ACR120EL
3580
 
導(dǎo)軌式電表
DTSD1352
2050
 
DTSF1352
1200
 
DDSF1352
600
 
5.4 建筑能耗分析軟件報(bào)價(jià)
單位:元(RMB)

大類
子項(xiàng)
解釋
出廠價(jià)
登錄與注銷
服務(wù)器配置
標(biāo)配
40000
登陸
注銷
退出
日志與用戶管理
日志管理
標(biāo)配
添加用戶
用戶權(quán)限控制
用戶密碼更改
建筑信息
建筑基本信息
標(biāo)配
建筑群基本信息
建筑建筑群關(guān)系
數(shù)據(jù)中心基本信息
支路及電表信息
監(jiān)測儀表參數(shù)
標(biāo)配
監(jiān)測儀表產(chǎn)品信息
電表基本信息
支路設(shè)備
BA參數(shù)配置
BA點(diǎn)配置
標(biāo)配
信息配置向?qū)?/span>
信息配置向?qū)?/span>
標(biāo)配
設(shè)備監(jiān)控
設(shè)備實(shí)時(shí)能耗
標(biāo)配
BA參數(shù)分析
建檔設(shè)備運(yùn)行記錄
設(shè)備開關(guān)機(jī)時(shí)間統(tǒng)計(jì)
環(huán)境監(jiān)控
建筑環(huán)境溫度
標(biāo)配
分項(xiàng)能耗
分項(xiàng)能耗統(tǒng)計(jì)
標(biāo)配
分項(xiàng)能耗比較
環(huán)比同比分析
數(shù)據(jù)處理
原始數(shù)據(jù)查詢
標(biāo)配
異常數(shù)據(jù)分析
報(bào)表制作
簡易報(bào)表
標(biāo)配
幫助
用戶手冊
標(biāo)配
在線幫助
支路能耗
支路能耗統(tǒng)計(jì)
選配
7000
支路能耗分時(shí)統(tǒng)計(jì)
環(huán)比同比分析
報(bào)表制作
報(bào)表定制
選配
5000
氣象數(shù)據(jù)
氣象數(shù)據(jù)
選配
5000
度日數(shù)分析
供電局
契約限額申請
選配
11000
MD值分析
月賬單核對查詢
支路電費(fèi)查詢
電價(jià)查詢
能耗指標(biāo)
最大累計(jì)產(chǎn)冷()
選配
1000
平均制冷()
冷水機(jī)組運(yùn)行效率COP
選配
2000
冷站能效比
選配
4000
空調(diào)系統(tǒng)能效比
冷凍站房制冷機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷率
選配
7500
冷凍站房冷卻水泵運(yùn)行負(fù)荷率
冷凍站房冷凍水泵運(yùn)行負(fù)荷率
冷凍站房冷卻塔運(yùn)行負(fù)荷率
空調(diào)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷率
冷凍站房制冷機(jī)組有效利用率
選配
7500
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
冷凍站房冷卻塔有效利用率
空調(diào)機(jī)組有效利用率
冷卻水泵能量傳輸力
選配
2000
設(shè)備負(fù)載率
選配
3000
冷水機(jī)組能效比
選配
2000
冷凍水系統(tǒng)輸送系數(shù)
選配
2000
冷卻水系統(tǒng)輸送系數(shù)
單位建筑面積能耗
選配
1000
單位空調(diào)面積能耗

6 結(jié)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(shè)的必然選擇,本文介紹的能耗分析管理系統(tǒng),不僅能監(jiān)控供配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,還能監(jiān)測用水量、燃?xì)獾绕渌茉吹氖褂脿顩r,并能根據(jù)采集到的能耗數(shù)據(jù)繪制出各種報(bào)表、分析曲線、圖形等,便于分析研究,為智能建筑的節(jié)能技術(shù)提供參考。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠,并附有事件記錄及故障報(bào)警等功能,極大地方便了用戶的使用。系統(tǒng)在上海浦東圖書館、北京華貿(mào)大酒店、上海華山醫(yī)院、海門行政中心等項(xiàng)目中運(yùn)行,取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
 
作者簡介:
1、   張婷,研究方向?yàn)橹悄芙ㄖ┡潆姳O(jiān)控系統(tǒng) Tel:021-69158318 13917376753 Fax: 69158330
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