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楼宇能源管理系统方案范文1
与往年的讲理论、谈布局不同,在今年的解决方案展上,NEC展出了其在智慧城市建设的重点领域的实施案例。
据了解,为了应对地震、泥石流、火灾、台风和海啸等各种自然灾害,NEC开发了综合防灾应急系统,目前已在内蒙古呼伦贝尔林业局红花尔基林场部署了森林火灾监控自动报警系统,保护珍稀濒危二级保护植物樟子松天然林。此外,在养老领域,NEC推出了智慧养老概念,并已在北京昌平区汇晨老年公寓部署的智慧养老系统启动。据介绍,老年公寓管理系统采用了NEC的平板电脑、服务器和网络设备,为老年人提供增值服务。
而在绿色节能方面,NEC的智能楼宇能源管理系统(BEMS)也得到了应用,该方案基于国际标准IEEE1888,将不同规格的设备通信转换成相同规格的通信方式,达到统一监控的效果,其监控对象包括办公楼宇的空调、照明等能耗设备,通过云上的综合管理,部署一套智能楼宇能源管理系统可对3000个能源节点进行同时管理,降低建筑能耗。除此之外,涉及农业的智慧大棚、教育的“睿课堂”、下一代网络技术SDN等也都在此次展览中登台。
可以看出,NEC此次应用案例的展出,与其在参与中国智慧城市建设中一直坚持的“统筹规划、绿色环保、协同开发”的建设理念相符合。首先,考虑到各个城市发展现状不一,NEC认为智慧城市建设的第一步应该是因地制宜地进行总体架构的规划设计,综合考虑人文社会体系和经济产业规划,包括新兴智慧产业的选择培育和传统产业的智慧改造,提出基础设施建设、公共管理建设,经济发展和社会人文体系相互融合的建设方案,然后再分步实施。
其次,NEC认为要实现可持续发展以及人和自然的和睦相处,必须注重绿色环保。
最后,NEC在智慧城市建设过程中重视开放与协同性。要实现社会管理各要素间的整合转型,以信息集群为基础,实现跨系统应用集成、跨部门信息共享、跨网络融合互通,体现城市反应的即时性和适时性,消除信息孤岛以及避免重复建设,提高城市管理的灵活性和运营效率。
楼宇能源管理系统方案范文2
关键词:能耗监测系统;节能;数据采集系统
1引言
目前,建筑能耗监测系统在我国还处于初期阶段,技术还不成熟,没有获取建筑耗能真实统计数据的有效方法,直接后果是建筑节能工作一直带有很大的盲目性,甚至误导工作方向和重点。本文所指的能耗监测系统应用于大型公共建筑,是通过对建筑安装特定的分类和分项能耗计量装置(例如智能电表、智能水表、智能气表等等),采用GPRS/WI-FI等无线数据传输等方式把实时能耗数据传送到监测软件平台,在线能耗监测软件平台通过实时监测和动态分析采集到的数据,为节能改造提供有力的数据支撑。
早在2008年,住建部颁发了《关于印发国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》,主要针对建筑能耗监测软件技术规范做了明确的说明。目前国内大型公共建筑采用的建筑能耗监测手段相对还比较落后,有的甚至还采用手工抄录的方式,效率低而且容易产生误差,无法实现实时监测,这对掌握大型公共建筑用能情况,了解用能问题,方便管理者制定相关的节能措施造成困难。
本文首先针对建筑能耗监测系统的整体软件平台框架:整体框架采用SaaS模式设计、网络传输框架采用无线网络传输方式、数据传输采用xm编码加密方式传输在客户端再加密的方式进行读取,然后研发出实现以上功能的关键技术,最后针对广州市荔湾区25栋大型公共建筑能耗监测的数据进行了模拟。
2国内外同类技术情况
国外楼宇智能化已经发展的相当成熟,并且智能化、信息数字化程度较高。现在发达国家的智能建筑系统大都是按照建筑物使用功能进行设置,这是没有刻意把智能化放在建设目标上,但是智能化系统的装备方式是先进的,系统的设置是完备的,系统的工程设计是准确的,系统的运行状态是良好的。
我国仍缺少高技术的楼宇智能化系统集成技术、理念、态度。另外,在准确把握智能建筑的设计定位、高质量的工程实施与系统有效运行管理方面,与国外发达国家相比还有一定的差距。正是因为缺少相应的规范,楼宇智能化设计方面也存在缺乏全面性和长远性的情况,施工质量难以保证,造成一些应用楼宇智能化系统的建筑缺少各系统整体运作机制,结果事倍功半,造成投资的浪费。楼宇能耗监测系统在实时性、可靠性、稳定性等方面都达到了很高的水准,已经形成了包括美国霍尼韦尔、美国江森自控、德国西门子等公司在内的一系列智能楼宇能耗监测系统产品。
智能建筑自1984年1月出现以来(美国康涅狄格州哈特福德市的都市大厦),在欧、美、日及世界各地得到迅速发展,其中以美国、日本兴建最多。目前,美国有智能大厦数万幢。表1是国外几种成熟智能楼宇能耗监测系统产品的对比表。
表1智能楼宇能耗监测系统产品的对比
序号产品名称主要功能1江森自控的合同能源管理通过对项目进行能源计量与审计,找出能源浪费的所在,然后提出能源改造的解决方案,最后和客户签订合同,为客户提供节能项目的设计和管理服务2西门子的能源监测和控制系统以ASP技术为依托,用户的消耗数据通过西门子中央服务器,利用用户专属的安全站点获得,能耗数据通过Web手动或自动上传,这样的监测系统保证了用户能耗的透明度与可控制性3霍尼韦尔的能源管理系统将大型公共建筑分项能耗获取、数据传输、数据库与数据分析、模型等技术结合起来,对多栋建筑的多台设备或用户的能耗进行综合管理,建立公共建筑基本信息及能耗数据库,从而研究出有效的节能运行方案
国内智能楼宇的发展尚属起步阶段,但在国家和企业的共同推动作用下,虽然起步较晚,但发展极其迅速(表1)。楼宇智能化产品的主要代表有上海元上能耗计量管理系统以及研华BEMS楼宇能源管理系统。其中这两者之间各有其优点,如表2所示。
国内已有楼宇能耗监测系统软件在界面、数据实时性、监测结果分析、数据挖掘以及数据传输安全可靠性等方面都做的比较好,但是,数据采集基本都是基于在线数据采集分析技术来实现的,对于无线数据传输技术以及无线数据传输的加密性和安全性的研究比较少,因此,进一步限制了这些系统的环境适用性。
3能耗监测系统技术框架
3.1软件系统整体框架
本文研究的大型公共建筑能耗监测软件平台,是一款基于《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统-软件开发指导说明书》的要求进行设计,符合国家的规定的设计标准。软件系统整体架构如图1所示。
图1软件系统整体架构
如图1所示,本文研究监测软件平台分为网络技术设施层,主要功能是用于采集器前端数据传输。信息资源与数据层主要是存储采集器采集到的分项能耗数据;应用层主要包括数据及消息管理系统、数据分析展示子系统、信息服务子系统和后台管理子系统4个系统,每个管理系统下面由一个或多个子系统构成。应用层主要功能是用于数据处理、展示及数据监测功能,把应用层划分为相对独立的子系统模块,可减少各子系统数据间的相互干扰,由于各个子系统模块之间没有数据交叉,因此,在后续软件平台维护将更加方便、系统的扩展和兼容性将变得稳定。最后是表现层,主要是数据的显示。
3.2软件系统整体框架
如图2所示,本文中的建筑能耗监测系统,包含监控终端、数据库、数据管理系统(MDMS)、数据采集系统(MDCS)、防火墙、通信网络、集中器和楼宇采集终端。
图2图2软件系统整体框架
楼宇采集终端发送相关数据至集中器,楼宇采集终端是指电能表、水表、冷量表、气表中的一种或几种,相关数据包含能耗数据、状态信息及和时基信息等;集中器将相关数据转换成TCP/IP协议数据包,通信网络、防火墙发送至数据采集系统(MDCS);数据采集系统(MDCS)对相关数据进行处理,并将已处理的相关数据发送至数据库,数据库对已处理的相关数据进行存储、分析和展示;数据采集系统(MDCS)对集中器与楼宇采集终端之间的通信模式和通信协议进行管理,定时对通信状态及通信数据进行自动查错,并对数据丢失、工作状态异常进行处理;数据管理系统(MDMS)从数据库中获取已处理的相关数据,根据系统设置的能耗监测指标体系进行统计分析和状态评估,并将已分析和评估的结果发送至数据库,数据库对已分析和评估的结果进行存储、分析和展示;监控终端从数据库获取已处理的相关数据和已分析和评估的结果,并进行综合分析;监控终端根据综合分析,经由数据库、数据采集系统(MDCS)、防火墙、通信网络、集中器,将控制指令发送至楼宇采集终端,改变楼宇采集终端的工作状态。
4系统关键技术点
4.1多种能耗采集终端的接入
节能改造中,由于现存很多不同年代的能耗采集终端,对这些能耗采集终端的数据如何合理的采集是一个非常重大的问题,具体方法有全手工抄表和换智能表计自动抄表两种方式。另外,对不同品牌的能耗采集终端,如何用同一个集中器进行连接,也是一个关键问题。因为不同的品牌,可能会很有私有协议的存在。
因此,对市面上能耗采集终端的主流品牌,要进行统计和协作,使得自己开发的集中器以及软件系统能够顺利接入各种不同的能耗采集终端。
4.2软件系统的开发
根据系统的整体框架分为多层结构的特点,本软件平台的开发引入“基于子系统平等开发方式”的系统设计模式,采用Java、JavaScrip等编程语言进行编码,数据存储数据库采用阿里云数据库,通讯技术采用稳定的RS485数据通讯标准,软件系统结构如图3所示。
图3智能建筑集成系统框架
5主要创新点
本项目中的建筑能耗监测系统,其技术的先进性及创新性主要表现在:无线传输方式的应用可以有效降低布线的投入,节约成本。该系统可以将能耗采集终端采集的能耗数据传输到数据终端进行综合分析,采集终端包括电能表、水表、冷量表、气表,并可以将同种能耗按不同用途进行分类计量,从而实现能耗数据的分项计量和分类计量。楼宇采集终端与集中器之间的通信方式,可选择有线方式或无线方式;有线方式为RS485、电力线通信(PLCC)、快速以太网(FE)中的一种或几种;无线方式为Zigbee、RF(230~960MHz)中的一种或几种;根据应用场景具体选择不同的通信方式。
建筑能耗监测系统,对建筑能耗信息采集方式有两种,一种是定时轮询采集方式,集中器定时(15~60min)依次向所连接的各个楼宇采集终端发起采集信息的指令,各个楼宇采集终端依次向集中器发送各自能耗信息、工作状态和时基信息,集中器收集各个楼宇采集终端的信息,并缓存在集中器的存储单元中,由数据采集系统(MDCS)经由防火墙、通信网络,不定时地获取集中器的存储单元中的信息。另一种是主动定点采集方式,监控终端对特定楼宇采集终端发起采集信息的指令,特定楼宇采集终端收到采集信息的指令之后,经由集中器、通信网络、防火墙、数据采集系统(MDCS)、数据库,将经过采集、传输和处理的能耗信息,发送至监控终端。从而实现能耗数据的实时监控。
(1)应用创新。该系统运用计算机技术,可以根据能耗指标体系,将能耗采集终端采集的能耗数据传输到数据终端进行综合分析,实现对写字楼建筑能耗的实时监测,是一种新型能耗监测系统,推动了能耗监测平台的发展。
(2)技术创新。在该项目中通过有线和无线方式将楼宇监测终端,包括电能表、水表、冷量表、气表等,与数据中心联系起来,实现了能耗数据的分项、分类计量,无线传输方式的运用降低了成本,提高了效率。同时采用定时轮询采集方式和主动定点采集方式进行能耗信息采集,实现了能耗数据的实时监控。
6平台应用
本文研究的平台选取了广东省广州市荔湾区25栋大型公共建筑的用能数据进行模拟,如图4、图5。
图4广州市荔湾区25栋建筑能耗模拟
楼宇能源管理系统方案范文3
【关键词】智能建筑;能源;管理;控制
1.智能建筑中能源管理与控制的现状
一般而言,智能建筑能源管理与控制可以分为微观层面和宏观层面上的管理,其中微观层面主要是通过对智能建筑日常运行维护和用户耗能行为实施有效的管理,还有就是通过节能改造和能效改善实现节能;宏观层面主要是指由政府主导政策和法规的制定,在建筑设计中贯彻节能标准来对智能建筑项目的节能进行审核、评估、监管和验收等。
毋庸置疑,目前智能建筑能源管理与控制还存在诸多问题,具体体现在:(1)不少智能建筑节能的措施是运用建筑自控系统预先编排的时间程序对建筑电力等能源供应进行限时控制,这种方案无法对突况进行有效处理;(2)对建筑能耗的跟踪监测不完善,不利于节能方案的进一步完善;(3)能源管理公司建立合同能源管理的对象还多是集中在改造项目上,新建工程难以开展的原因可能是在节能效率的确认上;(4)在智能建筑节能方面虽然有一定的投入,但是关注度不够,并且部分智能建筑在能源管理与控制系统的运行维护方案没有跟进,使智能建筑能源管理与控制系统成为摆设。随着节能要求的日益提高,传统的BAS系统已经难以满足智能建筑节能降耗的要求,为此对智能建筑的能源管理与控制系统进行研究就迫在眉睫。
2. 智能建筑能源管理与控制系统的设计
2.1 智能建筑能源管理与控制系统的架构
智能建筑能源管理与控制系统的结构一般分为现场层、网络层和管理层(见图1),其中现场层包括各种现场设备(如执行器、传感器、电表等智能仪表),其通信采用现场总线标准,较为常用的有M-BUS、RS485等;网络层是现场层和管理层间相互通信的桥梁,负责将现场层采集到的数据信息上传给管理层,同时将管理层发出的动作指令发送给现场层,让现场层执行相应的操作指令;管理层负责对现场设备进行统一监视、控制和管理,同时将现场设备运行产生的数据存储到服务器中,用以记录设备的日常运行日志和打印故障设备的报警信息等。
2.2 智能建筑能源管理与控制系统的反馈控制
智能建筑能源管理与控制系统运行方式的核心为反馈控制:首先现场层的传感器和执行单元采集原始运行数据,通过总线和网络通讯层将采集到的数据传送给管理层;其次管理层对现场层传输来的数据进行整理和分析,构建系统运行数据库,并将数据库集成在管理层系统软件中;再次,当设备运行时,现场层对其运行数据进行再次采集并反馈给管理层,管理层通过系统软件进行对比分析,计算出系统运行的曲线,以判断系统是否处于节能运行状态,如果系统处于节能运行状态则正常运行,如果系统没有处于节能运行状态则对异常运行部位进行确定并发出告警。
2.3 智能建筑能源管理与控制系统的分项计量设备
分项计量设备位于现场层,负责采集智能建筑中各个能耗设备的用水、用气及用电等数据,其主要包括如下几个类别:
第一是远传水表。远传水表安装在各分项水管主干和支道上,采集各分项水量消耗并上传至本单位数据管理中心。远传水表的测量范围包括智能建筑内的公共区域用水、生活用自来水、楼宇总用水量等,其安装要考虑到管径、管路长度及弯曲等因素,避免造成读数的误差。
第二是远传电表。远传电表一般是通过在各分项电路回路安装网络直读电表来采集各分项电量能耗,并上传至数据管理控制中心。远传电表的测量范围包括智能建筑内的电梯用电、空调设备用电、照明用电、专业设备用电及其他用电等,用以对智能建筑内各主要设备的电能消耗量及消耗方式进行准确反映。
第三是远传气表。以智能建筑内天然气的使用为例,远程气表可以对特定区域(如厨房)的用气情况进行采集并上传至数据管理控制中心,方便能源管理者对某一段时间内的用气情况进行准确掌握。
第四是其他远传计量设备。除上述远传计量设备,智能建筑中还有远传热冷量表等其他远传计量设备,用于对智能内其他能源的消耗情况进行采集。
2.4 智能建筑能源管理与控制系统的应用实例
(1)照明设备的智能控制
能源管理与控制系统可对照明设备的运行方式进行如下改进:整个建筑的照明设备控制系统通过局域网组成一个统一的系统,中央控制系统通过多级控制进行管理,结合调光/开关控制模块、智能探测器、液晶显示面板等自动化设备,实现中央监视控制、就地面板控制、光感探测控制、人感探测控制、场景功能控制和能源计算的智能化管理。例如人体活动探测,自动开关工作区域灯光;照度动态监测,与智能遮阳百叶窗系统相协调,通过光感探测器并根据不同日照情况、不同房间朝向来实现自然采光与灯光照明的自动调节。
(2)空调的智能控制
能源管理与控制系统可对空调的运行方式进行如下改进:①根据室内外实际问题来调节空调系统供水温度,设定合适的供水温度来减少系统主机的过度运行;②对楼内冷热源主机、泵机、风机设备进行等时间交替运行,延长空调的使用寿命;③运用温度-时间延续方法,依据智能建筑室内温度保持的延续时间,提前对空调进行停运,实现节能的目的;④运用定时方法,依据智能建筑工作与休息的时间,对空调进行启动与停止;⑤运用经济运营方法,如果智能建筑室外温度可以达到13℃,那么可以直接把室外的新风当成回风;如果智能建筑室外温度已经到达24℃,那么可以直接把室外新风送至室内。在这样的情形下,系统能够节约系统进行送风与回风处理的能源;⑥采用变风量系统,通过改变送风量的方法来控制不同房间的温度,这样不仅可以减少空调设备的容量,节省设备的投资,而且也可以满足人们对舒适度的要求
3.结论
随着智慧城市的构建,智能建筑能源管理与控制已经不仅仅只是针对单个建筑而言,而是面向城市的综合智能建筑能源管理与控制。无论是城市用能单位,还是城市用能单位主管部门,都需要构建智能建筑能源管理与控制体系,促进智能建筑节能降耗目标的实现。
参考文献:
[1]深圳市建筑科学研究院,住房和城乡建设部信息中心.国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则[S].2008.
[2]王少伟,熊泽祝.智能建筑中能源管理实现方式简析[J].建筑电气,2014(1).
楼宇能源管理系统方案范文4
关键词:建筑合同能源管理建筑节能技术措施
近年来,建筑节能已经成为我国建设“资源节约型”社会这项工作的重要组成部分。自从1986年起实行第一部建筑节能设计标准以来,已经走过了20多年的发展历程,特别是近十年来较快速的发展。已取得了一定的效果,但紧迫的节能形势迫使我们需要找到另外能够促进建筑节能发展的途径。
一、建筑合同能源管理提出背景
当前,我国民用建筑中,居住建筑节能设计标准较多,公共建筑节能设计标准较少,建筑节能标准体系中还出台了相关技术规程、标准或技术导则,建筑节能现行法规标准基本上偏重于建筑节能设计、施工。由于建筑能源的消费是建筑最大的运营支出项目之一,同时也是最难以估算的。日益上涨难以估算的建筑能源成本将使企业在运营发展、管理预算和资本增值计划上遭遇极大的挑战,节能能源对于客户正常的商业运作至关重要。根据合理用能的思想,需改变过去单纯以增加资源供给来满足日益增长的需求,将提高需求方面能源利用率,从而节约的资源统一作为一种替代资源,以引起建筑节能的方向。建筑合同能源管理方案及其管理机构应市场需求也应运而生。
二、建筑合同能源管理的内容
建筑合同能源管理,是基于建筑市场运作的、全新的建筑节能新机制。建筑合同能源管理不单是单一推销建筑设备产品或建筑技术,而是推销一种减少传统建筑能源成本的能源管理方法。最大特点是:客户不需要承担建筑节能改造的资金、技术、风险,并且可以获得实施建筑节能改造后带来的收益和能源服务公司提供的免费建筑设备。作为建筑能源服务公司,不仅要有为各种用户提供解决建筑节能方案的能力,还要有相应的融资手段和资本运营能力。
三、建筑节能的主要技术措施
从我国建筑节能的实践来看,建筑节能主要分为二部分:一是建筑本体的节能,主要有建筑物围护结构的保温隔热,二是建筑物内主要用能设备的节能,根据文献所述在各类建筑中,用能设备是节能的重点,依次是暖通空调、照明及热水供应。通过有针对性的应用能源管理计划中的各项方案,能够创造能源用户、建筑节能服务公司、政府多赢的机会,做到经济效益、社会效益的双赢。
1、用能设备系统能耗测试评估
通过对用能设备系统能耗的测试评估,了解用能设备系统中的水量和平衡程度,了解冷却塔、制冷机、热泵、水泵、风机、锅炉及照明设备等主要用能设备的使用效率及工况。评估系统具有可靠性、可操作性,对供热通风及空调系统能耗进行统计,定期对耗能数据进行分析比较,并与其它楼宇进行对比,对楼宇能源消耗进行评估。在保证室内环境品质作为第一底线的前提下,找出各种能耗的节能潜力并提出改进建议。
2、蓄能系统的利用
蓄能技术是一种通过峰谷电价差来降低空调、电采暖费用支出的技术。蓄冷空调系统蓄冷时,应在夜间低谷时段用电;融冰释冷时,应在用电高峰时段,以达到对电网移峰填谷的作用。蓄热锅炉夜间利用低谷时段进行蓄热,不在日问用电高峰和平时启用。这对于提高供冷(热)效率,降低费用开支,引导用户合理用电,鼓励用户多用低谷电、少用高峰电有很好的帮助。
3、空调风系统节能运行
对于间歇运行的空调系统宜在使用前30min启动处理机组进行预热或预冷,空气处理机组宜在使用结束前15min关闭。空调通风系统运行时,在不影响风量平衡和室内气流组织的前提下,宜尽量增大送回风温差。为保持空调运行期间建筑物的内部风平衡,应合理控制新风机组和排风机的运行,防止外窗开启以减少无组织新风。在室外温度适宜时(春秋季节、夏季夜间),应充分利用新风降温,减少机械制冷运行时间。
4、空调水系统节能运行
在空调水系统一次泵定流量和二次泵变流量中,冷冻水和冷却水泵开启台数应与开肩制冷机的台数相等并应实行“一对应”的连锁控制启停。当冷冻泵、闪动泵可变频调节时,应对其转速进行控制,使冷冻水、冷却水的供回水温差控制在一定范围内。为使循环水量与负荷变化相适应,应对水泵进行调整,使系统达到工况点避免通过调节制冷机房内的阀门控制流量大小而消耗大量的能量。
5、多台冷源设备节能运行
在设计空调冷热源时,冷热源设备负荷量的选择一般偏大,这样导致设备选型所造成的能量浪费。在满足空调负荷需求的情况下,当有二台或二台以上冷热源设备可以选择时,应优先选择效率高,经济性好的冷热源设备运行。多台冷热源设备并联运行时,应根据负荷变化实行合理的群控措施,使每台设备均在合理负载率下运行,并且输出的总容量与要求提供的参数相一致。
6、变风量节能与热舒适
变风量系统是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷,由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行,所以风量的减少带来了风机能耗的降低,变风量系统是追求以较少的能耗满足室内空调环境的要求。在室内温度适宜时,应避免变风量控制系统的风门完全关闭。当冷负荷较小时,应提高送风温度。采用控制送风量,维持最小送风量和送风温度等措施,可避免造成送风气流下沉和热舒适问题。对于负荷变化较大和多区域控制的建筑物而言,变风量系统节能量是比较可观的。
7、直燃机、锅炉烟气余热回收
在楼宇中采用较多的为直燃机、锅炉。为保护燃烧设备通常排烟温度较高,大量的热能被排放到大气中既浪费能源又污染环境,应用烟气余热回收系统,不仅可以提高燃烧设备热效率,同时能降低污染物的排放量。烟气余热回收系统回收的热量,可以用来预热锅炉系统的补水或生活热水补水。
8、冷却塔运行节能
综合考虑冷却塔水温度设定值对制冷机耗电和冷却风耗能的影响,宜使冷却塔出水温度接近于室外湿球温度。冷却塔风机采用变频调速风机,以便根据设定的出水温度控制风机的转速,以达到降低电耗的目的,对于一塔多风机配置的巨型冷却塔,根据冷却塔的出水温度及时调整投入运转的风机数,以降低运行成本。
9、给水泵运行节能
生活给水系统采用调速泵组供水时,调速泵在额定转速时的工作点,应位于水泵高效区的末端。采用变频调速给水泵时,水泵调速范围宜在0.75~1.0范围内,当用水不均匀,流量变化大时,宜采用多台水泵组合供水(可按1台调速其余为恒速的方式运行),也可配小流量水泵和小型气压罐。
10、洗衣房节能
根据饭店、宾馆日常的衣物洗涤量多少来调整洗衣房的作息时间,让设备在平价电和低谷电时间段运行。洗衣设备的养护时间安排在峰价电时间段,洗衣房有大量用汽设备,每天会产生大量蒸汽凝结水,对凝结水可进行回收利用。
11、照明系统节能
根据使用房间或场所及周围环境对照明的要求,选择合理的照明方式,在保证照明质量的前提下,优先采用光效高、显色性好的光源及配光合理、效率高的灯具。合理利用天然光,采取人工照明与天然光相结合的自动调节照明方式。将智能照明管理系统纳入楼宇整个节能系统中,以实现大楼控制中心对该系统的信号收集和监控。
在建筑节能工程设计与实践中,如何加快推广步伐的建议:
(1)建立健全建筑节能服务体系。实施供热计量收费、建筑能效综合评价、既有建筑节能改造等还需要建立建筑节能服务体系。若缺乏建筑节能服务机制,就会影响到节能工作的顺利开展。
(2)政府要起表率作用。大面积推广节能服务,不仅需要政府的支持,同时也需要作为最大用户之一的政府,在建筑节能服务方面为全国起到表率作用,以推动建筑节能产业的大发展。
楼宇能源管理系统方案范文5
关键词:智能建筑;电气制动化控制;应用
中图分类号: O434 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(c)-0000-00
人们逐步提高的生活水平促进建筑业的快速发展,同时要求建筑环境具有较高的智能性和舒适性,要求建筑的服务设施要健全,配套信息系统要便利。个性化和多样化的建筑物功能可满足人们所追求的创新性理念。这种环境中,越来越多的暴露出传统电气系统存在的不足,其控制技术对扩展建筑自动化功能具有较大的阻碍。所以新建筑中电气自动化、智能化控制技术获得全面的发展和应用。
一、对智能建筑与电气自动化控制的认识
1、智能建筑是将信息化技术与建筑技术相结合而产生的新型建筑,它以传统建筑为基础,使其具有自动化办公、智能化建筑设备和全面化通信网络,将系统、结构、管理、服务等优势结合在一起,向客户提供更便利、安全、舒适、高效的生活与建筑环境。智能建筑以科学布线为前提,以计算机技术为工具,将建筑物内不同子系统进行综合配置,以实现全面管理建筑内设备的最终目的。
2、智能建筑安装的电气自动化系统是运用能力较强的现场控制器,对建筑物中配变电体系、中央空调体系、照明体系、给水排水体系进行全面控制,另外其还控制着通风体系以及电梯系统。它综合体现出信息学、电子学、电工学和自动化技术等学科特征。电气自动化控制的先进性主要表现三个方面:
(1)提高联动性。运用电气自动化技术,让楼宇中空调系统、配电系统、消防系统、照明系统有机的联系在一起,大幅度增强其联动效果,同时设计实施完善的应急处理措施以提高系统的自动识别、判断能力,只要进行紧急处理体系,各个子系统之间就可以实现互动与优化配置,从而有效避免因某一环节的疏漏而使整个系统受到影响。
(2)提高监控性。智能建筑运用自动化体系达到科学监控系统和设备全部工作流程的目的。智能建筑的结构较为复杂,由于电气系统具有全面、多样化组件、复杂性结构的特点,选择自动化控制技术能够对采集信息、处理信息、反馈信息的过程进行数字化、全方位的监控,子系统可以准确、及时的接受控制中心的指令, 进而增强管理的监控性。
(3)提高安全性。电气系统具有较高的危险性,不同设备因操作不当、设备故障或者外部因素都会影响系统安全性。运用自动化控制可以快速的对异常情况作出及时准确的反应,运用遥控模式排除故障,进而保障维修人员的人身安全。自动化系统所设计的操作流程能够保持完善的数据和快速准确的计算。数据库的完善性有力的保障了电气系统的安全性。
二、电气自动化控制在智能建筑中的应用
1、电气自动化系统的两个关键系统
电气自动化有两个很关键的系统,它们分别是TN-S 系统和TN-C系统。这两者之间有着不同的概念,TN-S系统:整个系统的中性线与保护线是分开的(俗称的三相五线制);TN-C系统:整个系统的中性线与保护线是合一的(俗称的三相四线制)。两者之间的区别在于:TN-S系统中有五根线,这五线分别是三根火线(A、B、C)、一根工作零线(N)、一根保护零线(PE);TN-C系统有四根线,其四线分别是三根火线(A、B、C)、一根工作零线(N)。这两个关键系统可以很好地满足智能建筑内部因单相设备较多,从而导致用电负荷较大产生不平衡等波动情况的需求。
2、交、直流接地工作
对智能建筑而言,交流和直流接地工作特别重要。其能够强化智能建筑中不同系统的安全性与可靠性,另外能降低电磁干扰。在智能建筑实际配电过程中要切实做好接地工作,采用科学合理的接地方式,使接地工作切实起到安全保护作用。在智能建筑控制电气自动化体系中,多选择中性点接地方法让接地继电保护一直保持在使用状态。智能建筑是将建筑、控制、计算机、通信等多种不同领域的技术密切组合,建筑物内随时要进行输入信息、传输信息、处理信息等工作,其全部运用微电流或者微电位进行高速的运行,所以其不但需要稳定的电源,还需要建立稳定、安全的基准电位。另外,目前电子技术的发展方向是高集成、高频率、高精度,造成比较严重的电磁干扰现象,此问题需要得到全面、彻底的解决。智能建筑接地技术优势既能够对设备和操作人员人身安全予以保护,也能够对楼宇系统的工作予以稳定。
3、智能建筑的照明系统
智能建筑电气照明系统的优越性在于,其能够实现智能化控制照明,既增强工作质量也优化工作环境,还能够降低能源使用率,进而降低维护费用。它采用先进的电磁调压及电子感应技术,可以全天候对供电所有系统实施监控与跟踪,从而达到优化供电目的。中央监控装置在工作时能够体现出最有效的监控功效,可按照需要对照明效果进行随时调节,其主流技术包括通信、计算机、安全防范、空调、消防等各个子系统。
4、智能建筑能源管理系统
智能建筑能源管理系统利用最新的数据处理与通信技术,对建筑内的智能化子系统(包括计算机、通讯设备、测控单元等)进行合理集成,从而形成一个高品质的数据库,并以此建立一个客观的能源消耗评估体系,并根据这些消耗内容及时调整方案,制定新的管理措施及考核办法,使能源管理平台能有效对能源实施控制,让能源管理智能化得到充分利用。
结语
在建筑行业不断向集成化、综合化、规模化、智能化发展的过程中,电气自动化控制技术的重要意义得以充分体现。智能建筑是综合性、全方位对建筑结构进行优化,而电气自动化控制技术则为智能建筑建立起良好的基础。目前电气自动化技术的应用更加广泛和深入,其为发展智能建筑提供广阔的空间。在控制技术及建筑技术快速发展的契机下,智能建筑中的电气自动化控制也会得到全面的发展和进步。
参考文献
[1] 樊耀华.电气自动化在智能建筑中的应用[J].科技传播.2012(09)
楼宇能源管理系统方案范文6
关键词 :智能建筑 能源管理 电气节能
引言:所谓智能建筑(Intelligent Building),是以现代计算机技术、通信技术、现代控制技术和建筑技术为依托,通过自动监控对建筑设备和信息资源的管理,来为用户们提供了安全、舒适、便利和有利与身心健康的人性化建筑环境。同时为了适应时代的发展,智能楼宇的未来倾向必须是以楼宇的能源管理为核心,并将所有与用能相关的系统进行综合,协调和控制,统一管理,使建筑内各能耗系统的运行效率有所提高,从而将能源的消耗降至最低。
一 智能建筑的节能现状
近年来,由于我国节能减排工作的不断深入,智能化系统具备的节能特点也相继出现在了北京、上海、广州等一线城市的公共建筑中,并成为建筑节能的主要措施之一。 然而尽管很多建筑采用了先进的楼宇自控技术、系统集成技术等,但由于不少智能化工程存在质量不过关、后期维护保养不到位等问题,智能化系统的利用率并不高,甚而为一种“摆设”,节能效果更是无从谈起。统计数据表明,我国大型智能建筑能耗是美国、日本等发达国家同类型建筑能耗的1.5—2倍。由此可见,我国与发达国家建筑能源利用率的差距还很大,这也引发了人们对智能建筑运用现状的思考。
二 智能建筑的节能措施
⑴智能楼宇的能源管理。对于智能建筑节能而言,采用建筑智能化系统集成平台,实行切实可行的节能策略,可以挖掘建筑节能潜力,达到精细管理的目的,提升建筑节能管理水平。如常见的空调设备节能控制与照明系统节能控制。
⑵空调设备的节能控制。作为建筑楼宇中耗能大户,中央空调系统是楼宇自动化系统节能的重点,其监控方案非常重要。由于中央空调系统十分庞大,反应速度较慢、滞后现象较为严重,给机组运行的稳定性增加了很多困难。传统控制技术如积分微分调节法(PID)对工况及环境变化适应性差,控制惯性较大,易造成控制阀门频繁开关,温度波动大,节能效果不理想。而采取非常规的控制策略,如死区方式、变PID控制方式,能有效应对环境微小波动,根据目标参数与设定值偏差大小调整控制作用强弱,减小控制动作次数与幅度,达到节能目的。除了采用智能监控方案,还可根据外部环境实时协调时间排程,达到节能目的。最佳启动:根据人员使用情况及室外温度情况,充分利用大楼储存的能量,自动延迟开启HVAC设备。同时采用自适应算法在周末和节假日选择合适的开启时间。最佳关机:根据人员使用情况,在人员离开之前的最佳时间,关闭HVAC设备,既能使人员离开之前空间维持舒适的水平,又能尽早地关闭设备,减少设备能耗。夜间循环程序:分别设定低温极限和高温极限,根据室内温度决定“供热”或“制冷”命令的发出,实现加热循环控制或冷却循环控制。相关技术还有零能量区域设置、非占用周期程序、夜间空气净化程序、负荷间隙运行等,运用现代计算机控制技术从各个细节方面进行节能控制。
⑶智能照明的节能控制。智能建筑照明控制系统根据时间、环境、场合、人流量的不同,采取不同的“预设值”控制方式,对的光照度进行精确设置和合理管理,不仅节省了能源开支,还延长了灯具的寿命。采用智能控制系统节电效果十分明显,一般可达30%以上。时间表控制模式。不同时间段给予不同工作模式,如根据人员活动规律控制背景照明的定时关闭,并采用智能传感器检测技术,在有人通过时打开相应区域的灯光,从而实现降低电能消耗的目的。按“需”提供照明控制模式。在使用频率低设备区域,如电梯机房、水泵房、地下配电间等场所,灯设为常闭状态,在人员进入时,探测器接通开关,当人员离去,探测器控制延时工作一段时间,自动断开开关。维持光通量控制模式。在建筑中,采用调光控制方式,调节灯具输出,始终维持灯具光通量最小水平,既满足照明要求,又节约电能。引入自然光控制模式。利用光导管将自然光引入室内,能使室内空间更加活泼自然。
三 智能建筑的电气节能
作为建筑节能的重要组成部分,电气节能设计举足轻重。在不降低工作或生活标准,满足建筑使用功能及需求的前提下,通过合理的运行方案等来减少不必要的能源损耗,如合理设计供配电系统与线路。
㈠ 供配电系统的合理设计
根据用电负荷容量及其分布、用电设备特点及负荷等级来设计供配电系统,使系统运行在最佳状态下,将供配电系统损耗减至最低,达到节能的目的。设计应从下面几个方面考虑:
(1)系统尽量的简单可靠。等级相同的电压供电系统的变配电级数不利于多过两级,并尽量减少由变电级数过多而产生的电能损耗。
(2)合理的选择供电电压。在相互同等的情形下,电压越高相对的损耗就会越小。民用建筑的用电设备电压等级差不多为220/380V,但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为达到节能目的,经方案比较可选择10/6kV的制冷设备。
(3)变电所应靠近负荷中心,低压配电间应靠近电气竖井,合理分布供电网络,使低压供电半径控制在200m以内。供电线路的电压损失满足规范的允许值的情况下,减少线路电压损失,提高供电网络的供电质量及网络运行经济效益。
(4)有效合理的选择变压器容量、台数。变压器的负载率最好在0.7~0.85之间,其接线也相对与能适应负荷的变化,并按经济运行的原则灵活投切变压器,使变压器能在最佳状态下进行运行,从而减少损耗。
(5)合理选择电缆、电线截面。在满足允许载流量、运行电压损失等各项技术指标的前提下,按经济电流密度选择电线截面。
(6)有效合理的提升供配电系统的功率因素。在设备用电的选型及调速控制方案一定的情况下,如若自然功率因素达不到接入电网的要求时,应进行无功功率的补偿,提高功率因素可以减少线路及变压器损耗。
㈡ 配电线路的合理设计
配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流,与阻抗、电流的平方成正比;线路阻抗取决于导体的导电率、长度、截面积。因此,在电气配电线路设计中要抓以上几个因素进行优化设计,是电气线路耗能达到最低,从而达到节能的目的。
⑴优先采用高导电率的导体。在经济条件允许的情况下,选择高导电率材料导体,如相比铝电线(电缆)而言,优先考虑铜电线(电缆)。
(2)尽量让配电线路减少长度。在设计中尽量使其走直线,可相对减少供电线路长度,从而使线路的损耗减少,并且减小线路压降,提高供电质量;各层配电间、配电箱尽量设置在负荷中心,减少线路的长度。
(3)按经济电流选择电线(电缆)截面积。按经济电流选择电线、电缆截面的方法可以尽量减少配电线路中的电能损耗,实现节能,并且随着电缆电压损失的减小,电网电压质量得到改善;电缆发热减少,延长电缆的使用寿命等。