建筑能耗分析管理系統(tǒng)
1.背景
國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑年耗電量約占國內(nèi)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,這個數(shù)字較普通建筑要高出3到5倍。
針對能源浪費現(xiàn)象,國家出臺了相關(guān)文件。建質(zhì)〔2006〕277號文《國內(nèi)民用建筑工程設(shè)計技術(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量設(shè)計規(guī)定》和滬建交〔2008〕828號文《關(guān)于進一步加強本市民用建筑設(shè)備專業(yè)節(jié)能設(shè)計技術(shù)管理的通知》,進一步明確提出對主要用電設(shè)施分項計量,對辦公樓、商場、宿舍等應(yīng)計量到經(jīng)濟核算單元;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)計量等等,并納入審圖和竣工驗收標準之中,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))兩級國家機關(guān)辦公建筑、申請國家和本市的建筑節(jié)能示范項目,應(yīng)當設(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》實施。
2010年6月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部下發(fā)《關(guān)于切實加強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)的實際情況,深入推進國家機關(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)能運行管理體系,積極探索建立公共建筑節(jié)能運行管理激勵制度。要求繼續(xù)深入做好國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗統(tǒng)計、能源審計及能效公示等工作,并在此基礎(chǔ)上選擇重點建筑安裝用能分項計量裝置,推進能耗監(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制度奠定基礎(chǔ)。
2.計量裝置
國家規(guī)定電能計量應(yīng)當合理設(shè)置分項計量回路。其分項計量系統(tǒng)應(yīng)當采用電子式、精度等級為1.0級及以上(0.2、0.5、1.0級)的有功電能表。采用的普通電能表,應(yīng)當由測量單元和數(shù)據(jù)處理單元等組成,并能顯示、儲存和輸出數(shù)據(jù),具有標準通訊接口。
應(yīng)用場合 | | 型號 | 主要功能 |
高壓重要回路或低壓進線柜 |  | ACR330ELH | LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計;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算;電網(wǎng)電壓電流正、負、零序分量(含負序電流)測量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警);RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約 |
變壓器低壓側(cè)出線回路; 單獨計量的外供電回路; 特殊區(qū)供電回路; 制冷機組主供電回路; 單獨供電的冷熱源系統(tǒng)附泵回路; 集中供電的分體空調(diào)回路; 照明插座主回路;電梯回路; 其他應(yīng)單獨計量的用電回路。 |  | ACR220EFL | LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計、需量統(tǒng)計;4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 |
 | ACR120EFL | LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計、需量統(tǒng)計;4DI+2DO;RS485通訊接口、Modbus協(xié)議 |
 | DTSD1352 (ADL3000) | LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、復(fù)費率電能統(tǒng)計、需量統(tǒng)計;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 |
動力箱、照明箱 |  | DTSF1352 (ADL300) | 電流規(guī)格1.5(6)A、 5(20)A、10(40)A、20(80)A可選、復(fù)費率電能統(tǒng)計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T 645規(guī)約可選 | 三相電能計量 |
DDSF1352 (ADL100) | 電流、電壓測量;單相電能計量 |
DDSD1352 | 電流規(guī)格10(60)A、可編程、復(fù)費率電能統(tǒng)計、電能脈沖輸出、RS485通訊接口、Modbus協(xié)議或DL/T645規(guī)約可選 | 全電參量測量 (I、U、P、Q、S、PF、F) 單相電能計量 |
3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)是上海安科瑞電氣股份有限公司針對建筑能耗開發(fā)的軟件平臺,以計算機、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結(jié)合的化的組網(wǎng)方式,為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集及遠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蟮姆謱印⒎旨?、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):

4.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)包括建筑分項能耗數(shù)據(jù)和分類能耗數(shù)據(jù),由自動計量裝置實時采集,通過自動傳輸方式實時傳輸至數(shù)據(jù)中心。
大型公建或樓宇建筑的信息管理
系統(tǒng)提供標準的手工信息錄入界面,可對各棟監(jiān)控建筑的基本信息進行整理和錄入,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,將國家機關(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
能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測
系統(tǒng)采集站定時采集各監(jiān)控點的儀表參數(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?shù)貙崟r查詢能耗監(jiān)測情況。

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,將建筑能耗進行分類分析,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)

電量分項能耗分析
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、通風機用電。
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。

建筑總能耗為建筑各分類能耗(除水耗量外)所折算的標準煤量之和。
總用電量=∑各變壓器總表直接計量值
分類能耗量=∑各分類能耗計量表的直接計量值
分項用電量=∑各分項用電計量表的直接計量值
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
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。

建筑節(jié)能輔助診斷
系統(tǒng)可提取各能耗數(shù)據(jù)進行同、環(huán)對比分析,確立**值并對各監(jiān)控點的能耗情況進行能耗水平判定,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。
5 報價方案
5.1 硬件 單位:元(RMB)
名稱 | 型號 | 單位 | 面價 |
工作站主機 | DELL工作站主機 i5 /1G/160G+鍵鼠 | 臺 | 6500 |
顯示器 | DELL 19寸寬屏液晶顯示器 | 臺 | 1500 |
系統(tǒng)軟件 | Microsoft Windows XP SP3 | 套 | 1250 |
打印機 | HP P1007激光打印機 | 臺 | 1550 |
以太網(wǎng)交換機 | H3C 3C16470 | 臺 | 1750 |
UPS電源 | SANTACK C1KS/1KVA 待機30分鐘 塔式 | 臺 | 3000 |
串口服務(wù)器 | MOXA NPORT5610-8 RS232接口×8 | 臺 | 7300 |
Korenix JetPort5604i RS485接口×4帶隔離 | 只 | 7800 |
串口服務(wù)器附件 | 連接線RJ45TODB9MADAPTER(公) | 根 | 50 |
通訊前置機 | MOXA DA660-8-Lx (8端口) | 臺 | 10500 |
Korenix JetBox 3300 (2端口) | 臺 | 5400 |
擴展卡 | MOXA CP134U-I | 塊 | 3470 |
協(xié)議轉(zhuǎn)換隔離器 | 泓格 I-7520R | 套 | 550 |
開關(guān)電源 | 華力 KDYA-DG75-24 | 只 | 350 |
通訊機柜 | K2200 規(guī)格:2200(高)×600(寬)×600(進深) | 套 | 2850 |
K1200 規(guī)格:1200(高)×600(寬)×600(進深) | 套 | 2000 |
K500 規(guī)格: 600(高)×500(寬)×200(進深) | 套 | 1000 |
5.2 軟件 單位:元(RMB)
大類 | 子項 | 解釋 | 面價 |
登錄與注銷 | 服務(wù)器配置 | 標配 | 40000 |
登陸 |
注銷 |
退出 |
日志與用戶管理 | 日志管理 | 標配 |
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點配置 | 標配 |
信息配置向?qū)?/span> | 信息配置向?qū)?/span> | 標配 |
設(shè)備監(jiān)控 | 設(shè)備實時能耗 | 標配 |
BA參數(shù)分析 |
建檔設(shè)備運行記錄 |
設(shè)備開關(guān)機時間統(tǒng)計 |
環(huán)境監(jiān)控 | 建筑環(huán)境溫度 | 標配 |
分項能耗 | 分項能耗統(tǒng)計 | 標配 |
分項能耗比較 |
環(huán)比同比分析 |
數(shù)據(jù)處理 | 原始數(shù)據(jù)查詢 | 標配 |
異常數(shù)據(jù)分析 |
報表制作 | 簡易報表 | 標配 |
幫助 | 用戶手冊 | 標配 |
在線幫助 |
支路能耗 | 支路能耗統(tǒng)計 | 選配 | 7000 |
支路能耗分時統(tǒng)計 |
環(huán)比同比分析 |
報表制作 | 報表定制 | 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 |
支路電費查詢 |
電價查詢 |
能耗指標 | 累計產(chǎn)冷(熱)量 | 選配 | 1000 |
平均制冷(熱)量 |
冷水機組運行效率COP | 選配 | 2000 |
冷站能效比 | 選配 | 4000 |
空調(diào)系統(tǒng)能效比 |
冷凍站房制冷機組運行負荷率 | 選配 | 7500 |
冷凍站房冷卻水泵運行負荷率 |
冷凍站房冷凍水泵運行負荷率 |
冷凍站房冷卻塔運行負荷率 |
空調(diào)機組運行負荷率 |
冷凍站房制冷機組利用率 | 選配 | 7500 |
冷凍站房冷卻水泵利用率 |
冷凍站房冷凍水泵利用率 |
冷凍站房冷卻塔利用率 |
空調(diào)機組利用率 |
冷卻水泵能量傳輸力 | 選配 | 2000 |
設(shè)備負載率 | 選配 | 3000 |
冷水機組能效比 | 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 |
5.3計量裝置 單位:元(RMB)
名稱 | 型號 | 單位 | 面價 | 備注 |
電力儀表 | ACR330ELH | 臺 | 4860 | |
ACR220ELH | 臺 | 4280 | |
ACR120ELH | 臺 | 3580 | |
導(dǎo)軌式安裝電表 | DTSD1352 | 臺 | 2050 | |
DTSF1352 | 臺 | 1200 | |
DDSF1352 | 臺 | 600 | |
DDSD1352 | 臺 | 400 | |
6 結(jié)束語
本系統(tǒng)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)合的化的組網(wǎng)方式,為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集及遠程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺,實現(xiàn)建筑分項能耗的自動采集,自動匯總及分析,該系統(tǒng)能夠得到大型公共建筑實時能耗并為降低其建筑能耗,提高建筑能效,提供決策依據(jù)和參考,為進一步推進能耗統(tǒng)計,能源審計,能效測評等工作提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)在上海浦東圖書館、世博村A塊VIP生活館、上海華山醫(yī)院等項目中得到運用,運行良好。
作者簡介:
師晴晴(1985-),女,漢族,本科,工程師,主要研究方向為智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)
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