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ACREL-5000能耗監(jiān)管系統(tǒng)在大學(xué)應(yīng)用案例

更新時間:2021-11-11      點(diǎn)擊次數(shù):1058


    一、背景

    據(jù)相關(guān)資料顯示,目前,我國國內(nèi)建筑能耗已經(jīng)占全社會總能耗的29%以上,未來建筑能耗所占比例將會上升到35%左右。其中高等院校是集教學(xué)、科研和生活于一體的高人口密度的綜合性建筑群體,隨著高校規(guī)模的不斷擴(kuò)大,校園建筑面積都比過去有了大幅度的增加。不*統(tǒng)計,我國各類高校將近3000所,高校逐漸成為重要的能源消耗大戶。實(shí)現(xiàn)高校建筑節(jié)能,建設(shè)綠色節(jié)約型校園勢在必行。

    本文以XX農(nóng)業(yè)大學(xué)為例,探討校園能耗監(jiān)管系統(tǒng)的應(yīng)用。

    二、校園能耗監(jiān)管的現(xiàn)狀及建立能耗監(jiān)管系統(tǒng)的重要性

    1.高校建筑能耗分布。目前,我國絕大多數(shù)高等院校的電、水、氣采用人工管理模式。人工抄表存在諸多缺陷。如數(shù)據(jù)精確度不高、實(shí)時性差、延續(xù)性差等等。水電管理部門無法實(shí)時掌握高校各區(qū)域的水電數(shù)據(jù)及其能耗負(fù)荷的變化,從而無法及時做出可行性調(diào)整,制定相應(yīng)的管理制度。

    高等院校建筑類型多、功能劃分區(qū)較復(fù)雜。主要由以下區(qū)域構(gòu)成,多種能源消耗并存于每個區(qū)域,電、水能源的消耗分布于每個區(qū)域中,燃?xì)夥植紖^(qū)域相對單一以生活區(qū)為主。

    功能劃分區(qū)

    組成部分

    公共區(qū)

    教學(xué)區(qū)、實(shí)驗(yàn)樓、行政辦公樓、培訓(xùn)中心

    生活區(qū)

    學(xué)生公寓、食堂、配套服務(wù)設(shè)施

    體育運(yùn)動區(qū)

    體育館、活動中心

    公共綠化區(qū)

    校園綠化


    2.能耗監(jiān)測中的問題。根據(jù)對XX農(nóng)業(yè)大學(xué)校園情況和各用能系統(tǒng)的調(diào)研以及現(xiàn)場勘測結(jié)果分析,能耗的監(jiān)測需要從以下三個方面進(jìn)行優(yōu)化。

    (1)計量點(diǎn)覆蓋不全面:

    XX農(nóng)業(yè)大學(xué)的用電計量,僅覆蓋在變配電室、樓宇總進(jìn)處,沒有進(jìn)行用電分項(xiàng)的計量。用水計量,總進(jìn)水管依據(jù)市政進(jìn)水計量,二級用水計量點(diǎn)僅有少部分有水表,無法細(xì)致反映全校用能情況。需要逐步的健全計量點(diǎn)以幫助學(xué)??陀^準(zhǔn)確地把握自身能源資源消費(fèi)的狀況,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的步,同時為制定有效的節(jié)能節(jié)約資源措施提供基礎(chǔ)資料。

    (2)用能系統(tǒng)缺乏實(shí)時監(jiān)控:

    變配電室是校園內(nèi)的電力中樞,目前僅采用電度表實(shí)現(xiàn)電度計量,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,無法及時進(jìn)行故障隔離使得停電范圍不會擴(kuò)大。對于實(shí)驗(yàn)室等重要用能部門的電能質(zhì)量也沒有監(jiān)測和保障。需要通過建立實(shí)時監(jiān)控來保證用能系統(tǒng)的安全運(yùn)行。同時北方院校的供熱系統(tǒng)同樣需要運(yùn)行的安全監(jiān)測,可增加智能控制,通過電動調(diào)節(jié)閥的開閉來控制熱量,合理用能。

    (3)計量統(tǒng)計依靠人工:

    全校的各類用能計量統(tǒng)計依靠人工,統(tǒng)計工作繁雜方法較單一, 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度受人為因素的影響大,并且大量的紙張報表不易保存和傳遞。需要豐富數(shù)據(jù)分析的方法,并提高準(zhǔn)確度和及時性,同時減少人工的統(tǒng)計工作量。

    三、校園能耗監(jiān)管系統(tǒng)在XX農(nóng)業(yè)大學(xué)中的應(yīng)用

    3.1 項(xiàng)目介紹

    XX農(nóng)業(yè)大學(xué)1948年創(chuàng)建于哈爾濱,始稱XX農(nóng)學(xué)院,是中國共產(chǎn)黨在解放區(qū)創(chuàng)辦的所普通高等農(nóng)業(yè)院校。安科瑞電氣股份有限公司于2009年9月承接XX農(nóng)業(yè)大學(xué)能源管理系統(tǒng)的設(shè)計及施工。實(shí)現(xiàn)了對配電室內(nèi)的高壓,低壓進(jìn)線、電容補(bǔ)償、聯(lián)絡(luò)、出線回路進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。Acrel-5000型能源管理系統(tǒng)預(yù)留了擴(kuò)展接口,可方便進(jìn)行擴(kuò)展。

    Acrel-5000型能源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對XX農(nóng)業(yè)大學(xué)的校園能耗監(jiān)測,現(xiàn)場設(shè)備全集中在同一個配電室中,業(yè)主的電氣值班室就近安排在配電室旁,本系統(tǒng)監(jiān)控中心也安置在該值班室中。系統(tǒng)組網(wǎng)采用常見的3層結(jié)構(gòu),即站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

    3.2 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)  見圖1

    圖1  組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

    現(xiàn)場設(shè)備層主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測量的各類型的儀表和保護(hù)裝置等,也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素。該項(xiàng)目中包括M4/M5中壓保護(hù)、ACR系列網(wǎng)絡(luò)儀表、DTSD三相終端計量表,遠(yuǎn)傳水表、氣表及冷/熱量表,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)測和管理。

    網(wǎng)絡(luò)通訊層是由通訊服務(wù)器、接口轉(zhuǎn)換器及總線網(wǎng)絡(luò)等組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁。

    站控管理層是針對配電網(wǎng)絡(luò)的管理人員,該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的最上層部分,主要由能源管理系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計算機(jī)、打印機(jī)、UPS等組成。

    3.3 參照標(biāo)準(zhǔn)

    v  GB50052-95

    供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

    v  GB50054-95

    低壓配電設(shè)計規(guī)范

    v  DL/T 698

    電能信息采集與管理系統(tǒng)

    v  GB50198-2005

    《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》

    v  JGJ176-2009

    《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》(行業(yè)規(guī)范)

    v  DGJ32/TJ11-2010

    《公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》(江蘇?。?/p>

    v  DBJ/T14-071-2010

    《公共建筑節(jié)能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(山東省)

    v 《辦公建筑及大型公共建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》

    v 《辦公建筑及大型公共建筑分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則》

    3.4 設(shè)備配置列表

    名稱

    型號、規(guī)格

    單位

    數(shù)量

    備注

    現(xiàn)場設(shè)備層

    電力儀表等


    600


    站控管理層

    工作站主機(jī)

    RPC-610 Core2 2.8G/2G/500G +鍵鼠

    1

    華北工控

    顯示器

    19W"液晶顯示器

    1

    AOC

    UPS電源

    MT1000

    1

    SANTAK

    打印機(jī)

    A4幅面

    1


    操作臺

    鋼木結(jié)構(gòu)含一椅

    1

    上海祥明

    能耗分析軟件

    系統(tǒng)組態(tài)軟件Acrel-5000

    1

    安科瑞

    能耗分析軟件

    數(shù)據(jù)存儲軟件Acrel-dbSQL

    1

    安科瑞

    能耗分析軟件

    電能管理軟件Acrel-EnerSys

    1

    安科瑞

    能耗分析軟件

    設(shè)備驅(qū)動軟件Acrel-Driver

    1

    安科瑞

    能耗分析軟件

    報表分析軟件

    1

    安科瑞

    能耗分析軟件

    環(huán)境監(jiān)控軟件

    1

    安科瑞

    網(wǎng)絡(luò)通訊層

    工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

    D-LINK 8口


    D-LINK

    工業(yè)串口服務(wù)器

    NPORT5630-16   RS485接口×16


    MOXA

    3.5 Acerl-5000軟件界面

    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),由自動計量裝置實(shí)時采集,通過自動傳輸方式實(shí)時傳輸至數(shù)據(jù)中心。

    上位機(jī)軟件采用Acrel–5000建筑能耗分析管理系統(tǒng),通過軟件進(jìn)行設(shè)備配置、數(shù)據(jù)庫變量配置、界面設(shè)計等,完成了上位機(jī)軟件監(jiān)控及管理功能。

    3.6 Acerl-5000主要功能

    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。

    ②能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測

    系統(tǒng)采集站定時采集各監(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)時查詢能耗監(jiān)測情況。

    ③建筑分類能耗分析

    系統(tǒng)自動將建筑能耗進(jìn)行分類分析,即:耗電量、耗水量、耗氣量(天然氣量或者煤氣量)、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量、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)

    ④用能情況的同、環(huán)比分析

    統(tǒng)計建筑或片區(qū)能耗的時用量、日用量和年用量,以曲線圖、柱狀圖等不同方式顯示,支持報表輸出。

    ⑤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,確立數(shù)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,并給出能耗分析報告。

    四、小結(jié)

    通過能源監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè),深化了節(jié)約型校園的建設(shè)進(jìn)程,幫助建立分散控制和集中管理機(jī)制,大大提高了管理效率和管理質(zhì)量,同時還建立了校園的能源公示機(jī)制,促進(jìn)了同級單位的考核管理,有效的減少并限制能源的不合理消耗,幫助實(shí)現(xiàn)持續(xù)節(jié)能。校園是個功能齊全的社會形態(tài),需要后勤管理的方面面廣量大,傳統(tǒng)的管理方式往往效率較低,難以成效。提高管理節(jié)能,加強(qiáng)對各類能耗的管理,必須依靠現(xiàn)代科技手段。校園能耗監(jiān)測系統(tǒng)是實(shí)施各種節(jié)能手段的基礎(chǔ)和依據(jù)。通過能耗的監(jiān)測、智能控制,可實(shí)現(xiàn)全校能源消耗的分析、成本核算、節(jié)能檢測和能耗公示/考核,并配合管理模式進(jìn)行遠(yuǎn)程自動/手動的用能調(diào)節(jié)。Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)是XX農(nóng)業(yè)大學(xué)節(jié)能管理的主要組成部分,在XX農(nóng)業(yè)大學(xué)的節(jié)約型校園建設(shè)過程中發(fā)揮著重要的作用。

    【參考文獻(xiàn)】

    [1]《高等學(xué)校校園建筑節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》

    [2]《建筑節(jié)能改造示范高校實(shí)施方案大綱》

    [3]《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2011》




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