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大型公建能耗监测系统的分析
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在当今世界能源日益紧缺的前提下,人类社会在更努力地开发新能源,尽可能地节约能源,降低能源的消耗。《公共机构节能条例》中明确指出:公共机构应当实行能源消费计量制度,区分用能种类、用能系统实行能源消费分户、分类、分项计量,并对能源消耗状况实行监测,及时发现、纠正用能浪费现象。 能耗监测系统是通过对建筑安
装分类和分项能耗计量装置,采用远程传输等手段及时采集能耗数据,实现建筑能耗的实时监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。
该系统由数据采集系统、数据传输系统、数据中心三部分组成。监测数据主要包含两个方面的内容:分类能耗和分项能耗。其中,分类能耗是指根据建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据。分项能耗是指根据建筑消耗的各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据。
1.分类能耗
2.用电量
3.用水量
4.燃气量
5.集中供热耗热量
6.集中供冷耗冷量
其他能源
其中分析用电量可以得到以下分项能耗:
1.照明插座用电
2.空调用电
3.动力用电
4.特殊用电
实例应用:
某商场基本信息
建筑面积(m2):22000
建筑层数:地下1层;地上4层
变压器:3台 1000KVA
功率因数: 0.93/0.94/1.00
以下是供电局采集的数据:
2009年:用电量7699210(kWh),单位建筑面积用电量350(kWh/(m2·a))
2010年:用电量7452783(kWh),单位建筑面积用电量339(kWh/(m2·a))
2009~2010年逐月用电量
根据分项能耗的要求,我们对3台低压柜的28条低压出线回路进行了监测。
共设了内置多功能表3台(可计量无功,谐波),三相电能表28台。
冷量表1台(本工程不涉及热量表),数据通讯网关1台。
将电能表箱直接设于变配电房内,方便监测及走线。当采集后的用能数据通过RJ-485双绞线传输到数据通讯网关,数据通讯网关再通过网络端口将能耗数据传输到远程能耗监测数据中心的服务器,由服务器实现能耗数据的分类存储,并能将能耗数据发布到互联网,用能单位及上级单位可以通过远程WEB访问实时了解建筑用能情况。
照明插座用电:
该建筑插座用电设备主要包括台式电脑、复印机、打印机、传真机、饮水机及其他临时插座用电设备,上班时间由使用人员自行开启。
商场区域照明主要采用T5荧光灯和双U型节能筒灯两种灯具形式,T5荧光灯单管功率为14W,节能筒灯单盏功率为13W。超市区域照明采用T5荧光灯,单管功率为28W。商场内办公室照明采用T8荧光灯,单管功率为40W。
室外照明采用射灯,室外照明总安装功率为19.2kW。
照明控制方式:商场及超市区域照明为手动控制,一般早上上班由工作人员自主开启,晚上下班手动关闭;办公室照明及插座用电设备一般早上上班时由员工自主开启,下午下班时手动关闭。室外景观照明为定时控制,不同季节根据天气情况设定开启时间。
空调用电:
空调冷源系统设置在地下一层,共3台螺杆式4机头冷水机组,单台机组总制冷量为1305 kW,总装机容量为3915 kW,每台输入功率为4×90kW;冷冻水泵共4台,单台功率45kW;冷却水泵共4台,单台功率45kW;冷却塔置于屋顶,共六组,风机电机功率为7.5kW/台。
空调冷冻水系统为一次泵系统,冷冻水供回水温度为7/12℃,冷冻水供应商场以及超市两个区域。系统采用两管制,水平管路同程。冷水机组和水泵分别并列后通过管道相连。
空调风系统为一次回风全空气系统,每层均设置四台空气处理机组。其中三台额定制冷量为458.7kW,电机输入功率为11kW;另外一台额定制冷量为394.8kW,电机输入功率为11kW。四层设有新风机,新风由新风机引入,送至各楼层空调机房与回风混合,经空气处理机组热湿处理后送至空调区域。全年没有根据季节调节新风比和新风量。
动力用电:
(1)该商场配有货梯2台,扶梯6台,平板梯1台。货梯功率为11kW/台;扶梯功率为11kW/台;平板梯功率为11W/台。所有电梯均未设变频控制装置。
(2)该商场设有一台生活水泵供应商场日常用水,水泵功率为5.5kW。
从监测结果以及供电局提供的资料分析,
该建筑为商场类建筑,建筑内空调系统主要3~11月运行(其他时段根据需要开启)而照明和电梯设备全年运行。从2009~2010年逐月用电量统计结果,可以看出,6~10月份用电量较高,因为这段期间空调系统运行时间较长,且负荷率较高。此外,1月份用电量也很高,这主要是源于节假日(圣诞、元旦、春节)商场客流量的增加带来的用电量的增加。2~4月和11月用电量较低,因这段期间属于非空调季,室内外气温比较舒适,且节假日较少,空调系统开启时间较短。
将2009~2010年逐月用电量同期相比,可以看出,该建筑用电量有增有减,这与客流量和室外气温有直接关系。整体来看,月用电量呈下降的趋势,说明该建筑在节电方面实施效果较好。但2010年6~8月用电量呈增加的趋势,这与空调系统用能关系较大,因此空调系统能耗仍为今后节能的重点。
根据以上种种分析,发展能耗监测的意义在于通过对各种能源的数据统计,分析建筑物在能源使用上的优势与不足,从而去完成能源的充分利用。但现如今能耗监测,仅仅还处于起步阶段,鉴于各方面的客观制约,大规模去普及化,还有很长的一段路。伴随着应用的同时,建立一套有效的管理体制,也是当前勿需质疑的任务之一。总之,在当今世界倡导绿色节能的主流下,能耗监测可以为绿色建筑提供一种有效的评价标准,有利于推动可持续发展。
