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劉細(xì)鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘要:大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%,但總能耗卻占全城鎮(zhèn)總耗電量的22%,大型公共建筑單位面積年耗電量達(dá)到70~300KWh,為普通居民住宅的10~20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能重點(diǎn),做好公共建筑節(jié)能工作,對促進(jìn)和帶動全社會節(jié)能工作,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo),落實(shí)“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”重大戰(zhàn)略具有重要意義。本文介紹通北路400號辦公大樓,采用智能電力儀表采集配電現(xiàn)場的各種電參量和開關(guān)信號。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺,通過Acrel-5000型建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電所配電回路用電的實(shí)時監(jiān)控。同時完成數(shù)據(jù)和直轄區(qū)能耗平臺對接。
關(guān)鍵詞:歷史建筑;歷史建筑;辦公樓;能耗監(jiān)測系統(tǒng);
1、引言
目前,我已經(jīng)是世界上的第二大能源生產(chǎn)和消費(fèi),統(tǒng)計顯示,我建筑能耗約占全總能耗的28%,在我每年新建的20億平方米建筑中,其中99%是高能耗建筑;而既有的建筑中,僅有4%采取了節(jié)能措施。大型公共建筑不但能耗密度高,而且能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重,具有巨大的節(jié)能空間,建筑節(jié)能的推廣已經(jīng)勢在必行,節(jié)能降耗,計量先行。
相關(guān)地方規(guī)范要求“建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)作為新建建筑設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)的組成部分,上海能耗監(jiān)測設(shè)計依據(jù)主要是《DGJ68-2068-2012》公共建筑用能監(jiān)測工程技術(shù)規(guī)范。
2、設(shè)計依據(jù)
建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)依照住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部制定的《家辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)》設(shè)計和開發(fā),設(shè)計依據(jù)充分、標(biāo)準(zhǔn)完善。
a.住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求
《家辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》
《家辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》
《家辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)樓宇分項計量設(shè)計安裝技術(shù)導(dǎo)則》
《家辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)建設(shè)與維護(hù)技術(shù)導(dǎo)則》
《家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》
《家辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)軟件開發(fā)指導(dǎo)說明書》
b. 各省市建筑用能監(jiān)測工程技術(shù)方案
DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
c.能耗計量裝置家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
DL/T 645-1997 多功能電能表通信規(guī)約
DL/T 645-2007 多功能電能表通信規(guī)約
CJ/T 188-2004 戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件
GB/T 19582-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范
3、項目概況
項目地址:上海市楊浦區(qū)通北路400號
總建筑面積:37600平方米
建筑詳情:通北路400號為梅林正廣和有限公司(原正廣和汽水廠),位于通北路400號,建于1935年,屬于工業(yè)建筑。原為正廣和汽水有限公司(1864年英商開設(shè)于提籃橋,1923年遷此)。公和洋行設(shè)計,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),1935年竣工。現(xiàn)代派風(fēng)格,清水紅磚墻,橫豎線條構(gòu)圖。原檐口有多重線腳。
4、設(shè)備選型
a.多功能網(wǎng)絡(luò)儀表
功能:有功電度、電流、電壓、有功功率、功率因素
精度等級:變電所饋線不低于0.5級、樓層動力柜出線回路不低于1.0級
互感器精度:不低于0.5級
電氣接口:RS-485
通信協(xié)議:MODBUS、DL/T645
安裝位置:變電所所有回路、樓層照明及插座用電、動力用電、空調(diào)用電及特殊用電。
安裝方式:嵌入式
b.數(shù)據(jù)采集的功能
提供計量裝置靜態(tài)信息人工錄入功能能按各計量裝置、各分類、分項能耗的關(guān)系進(jìn)行設(shè)置;
能靈活設(shè)置各計量裝置通信協(xié)議、通信通道以及計量裝置名稱、配置位置等基本屬性;
能在線監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)各計量裝置和傳輸設(shè)備的通信狀態(tài),具故障報警提示功能;
能靈活設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)各采集設(shè)備數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集周期。不宜大于15min。
5、系統(tǒng)架構(gòu)
設(shè)計方案:
在變電所設(shè)置1臺8口通訊采集器,將變電所內(nèi)同類型儀表通過485總線匯總后,將數(shù)據(jù)上傳至能耗監(jiān)測平臺。另通過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)上傳至區(qū)能耗管理平臺。
注:每根總線連接儀表的數(shù)量不得大于32臺,以25臺以下為宜。
6、系統(tǒng)軟件模塊
綜合能耗主界面
反映建筑物當(dāng)年用能各分類能耗和折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的綜合能耗,并計算得到單位面積能耗;
建筑物中的能耗分類雖然較多,但是能通過表計計量的主要有電、水、氣、可再生能源,界面下方顯示這四類能耗的當(dāng)日逐時用能曲線;單擊每個分類能耗的上部區(qū)域,可跳轉(zhuǎn)到該分類能耗的用能分析主界面;
可通過下拉框切換建筑物,建筑物圖片可根據(jù)項目要求替換;
分類能耗主界面
反映某分類能耗(例如電)當(dāng)日及昨日同期、當(dāng)月及上月同期、當(dāng)年及上年同期的用能及對比,增長百分比及增加值;
反映某分類能耗過去48小時、過去31天、過去12個月、過去3年的用能趨勢;
反映某分項能耗的當(dāng)月用能餅圖;
反映某分類能耗當(dāng)年各月用能同比分析圖;
分類能耗支路用能統(tǒng)計報表
可靈活選擇支路,并統(tǒng)計某段時間內(nèi)支路用能的日、月、周、季、年用能;
通過數(shù)據(jù)表功能強(qiáng)大,用戶可進(jìn)行多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行組合排序;
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可通過柱狀圖、點(diǎn)線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示;
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
分類能耗支路分時段用能統(tǒng)計
可對各支路分時段(尖、峰、平、谷)用能進(jìn)行統(tǒng)計;
通過在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中設(shè)置各分時段(尖、峰、平、谷)用能單價,可統(tǒng)計分時段用能的金額;
此項功能需配合使用帶有復(fù)費(fèi)率功能的電力儀表;
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
分類能耗支路非工作日用能
統(tǒng)計對各支路工作日和非工作日用能,非工作日可通過系統(tǒng)靈活設(shè)置
統(tǒng)計數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
分類能耗支路同比分析
統(tǒng)計各支路當(dāng)年每月用能及去年同期用能;
分類能耗支路用能集抄
查詢各支路任意兩個時間的表計讀數(shù),并計算出差值;
時間精度到分鐘;
分類能耗支路分時段用能趨勢分析
可查詢?nèi)沃纺扯螘r間內(nèi)的用能參數(shù)(例如電壓、電流、功率、功率因素、諧波等),具體可查詢的參數(shù)與安裝的儀表和系統(tǒng)配置有關(guān),查詢時不可跨月;
數(shù)據(jù)以圖表或表格的形式顯示,圖表可通過鼠標(biāo)操作放大、縮小、移動;可對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序(zui大值、zui小值);
數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至Excel;
分類能耗支路用能集抄
將當(dāng)前支路與其下級支路的用能值進(jìn)行對比,計算出差值和相差百分比;
當(dāng)兩者相差百分比超出特定值時以醒目顏色提示;
此項功能主要是為了保證能耗計量體系的完整、數(shù)據(jù)的核對;
部門用能績效考核
在系統(tǒng)中設(shè)置每個部門的用能計劃值,并與實(shí)際值進(jìn)行比較
分項、區(qū)域、部門用能界面
配置選項
依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范配置建筑物的基本信息,例如:建筑功能、建筑面積、空調(diào)面積、建筑地址等,其中建筑面積等信息將用能單位面積能耗分析;
配置項目中使用的儀表的類型、型號、生產(chǎn)廠家等基本信息,并添加該型儀表所能提供的監(jiān)測參數(shù)信息,此處配置情況影響能耗統(tǒng)計、分時段用能統(tǒng)計、參數(shù)查詢功能;
配置項目中使用到的所有計量儀表,保存計量儀表的地址、變比、對應(yīng)的采集器、代碼、監(jiān)測回路的名稱等信息;
配置分項能耗統(tǒng)計時涉及到的計量表計、所占比例、運(yùn)算方式等信息,可根據(jù)項目情況靈活配置,此處配置信息將影響各分類能耗分項用能分析小模塊中的功能;
配置各部門用能對應(yīng)的計量儀表、運(yùn)算方式、所占比例以及部門用能計劃,完成此項配置后將啟用部門能耗分析功能模塊;
配置建筑物中某用能區(qū)域?qū)?yīng)的計量儀表、運(yùn)算方式、所占比例,完成此項配置后將啟用區(qū)域能耗分析功能模塊
區(qū)平臺能耗數(shù)據(jù)上傳
將數(shù)據(jù)上傳至區(qū)管理處能耗數(shù)據(jù)平臺,根據(jù)相關(guān)要求分類分項進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳,完成綠色建筑的評審,展現(xiàn)新時代綠色建筑的風(fēng)采。
7、前景展望
根據(jù)通北路400號能耗運(yùn)行效果分析,建立典型能耗分析模型,后續(xù)工作再納入二期能耗統(tǒng)分析。
(1)建立建筑能耗計量體系,把脈建筑能耗,發(fā)現(xiàn)能耗黑幕,節(jié)能改造更有針對性,同時通過計量收費(fèi)、績效考核等管理措施鞏固節(jié)能改造成果。
(2)選擇節(jié)能設(shè)備(節(jié)能燈、變頻器、熱量回收裝置)。
(3)再好的節(jié)能設(shè)備,管不住浪費(fèi)也無法發(fā)揮節(jié)能效果,通過增加自動化節(jié)能設(shè)備,制定設(shè)備運(yùn)行策略,減少人為干預(yù),集中管控,使節(jié)能設(shè)備正在實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
(4) 通過能耗監(jiān)測系統(tǒng)提供的同環(huán)比分析數(shù)據(jù)量化節(jié)能改造成果,zui大程度的展現(xiàn)節(jié)能效果。
8、結(jié)束語
大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%,但總能耗卻占全城鎮(zhèn)總耗電量的22%,大型公共建筑單位面積年耗電量達(dá)到70~300KWh,為普通居民住宅的10~20倍。公共建筑是節(jié)能大戶和節(jié)能重點(diǎn),做好通北路400號公共建筑辦公大樓的節(jié)能工作,對促進(jìn)和帶動節(jié)能工作,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
[1].住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部技術(shù)要求
[2].DGJ08-2068-2012 《上海市公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
作者簡介:劉細(xì)鳳,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司