能耗管理系统初研究ppt课件.pptx

能源管理系统初步研究 公共建筑能耗差异性及其能量管理应对方法研究 1 控制理论与工程在建筑低碳技术中的应用 3 大型公建能耗监测系统和能量管理平台 2 建筑运行能耗和建筑全生命周期能耗 建筑能耗的广义定义 包括建筑运行使用能耗 建材生产与建筑建造过程的能耗 狭义的建筑能耗是建筑的运行能耗 即建筑物使用过程中用于采暖 通风 空调 照明 输送 动力 烹调 给排水和热水供应等的能耗 一般而言建筑运行能耗占该建筑总能耗的85 大型公共建筑的能源种类主要是电 天然气 煤气 液化气 柴油等 从建筑设备系统用能来分 公共建筑能耗主要由采暖空调 照明 办公电器设备 生活热水 电梯等公共服务设备 以及特殊功能设备 如数据中心 等分项构成 主要用能设备系统能耗 控制技术对建筑节能的贡献 仅采用控制技术 可以节约建筑运行能耗量25 不同类型公共建筑用能的差异性及提高能效方法 其中公式左侧Q代表建筑总能耗 右侧第一项为围护结构传入热量 它与室外气候相关 第二项为照明和插座耗能 它与固定工作人员人数强相关 同时又和用户的高级程度有关 第三项为人流量对建筑用能的影响 第四项为HVAC设备系统的耗能 它与人的行为密切相关 如开窗对能耗产生极大影响 第五项为电梯耗能 第六项为其他设备能耗 包括变压器等的影响 第七项为通排风能耗 不同类型公共建筑用能分析 1 办公楼 一旦终端用户入住 从统计学的观点看 只有是变量 其他都是近似的常量 终端用户的用电习惯都是基本固定的因素 因此 办公楼的能耗主要受气候影响 2 宾馆和医院 是大的变量 由此影响和 当然 室外温度对负荷也是大的变量 因此这类的建筑热负荷有四个变量 和机场候机楼 艺术中心相比 流动人员计数相对困难 因为医院有陪护问题 宾馆有访客问题 不同类型公共建筑用能分析 3 交通建筑 体育场馆和博物馆类文化建筑 是大的变量 由此影响和 这里的流动人员比较好统计 如候机楼乘客进入安检区域后没有陪伴问题 体育馆 博物馆和艺术中心观众也没有陪伴问题 当然 室外温度对负荷影响也是大的变量 因此这一类建筑热负荷也有四个变量 应当进行人员计数 实现按需供能 按需供能 人员计数 宾馆 能量管理向上和宾馆客房管理系统连接集成 下和房间客房服务系统集成 可知晓客人是否在房间 宾馆有访客问题 需要矫正系数 医院 能量管理和HIS系统的挂号 药房管理 住院模块集成 可以知晓就医但没有取走药的人数 病人有可能陪护 门诊可能到科技楼检查 需要研究病人数校正系数 交通建筑 如机场候机楼 体育馆 艺术中心 能量管理和票务系统 检票系统集成 没有陪客问题 不同类型公共建筑用能分析 4学校 学校往往是建筑群 部分没有空调设施或只有分体式空调 其能耗主要表现在水耗 教育楼 宿舍楼照明因为有专人看管 一般很少存在无人时不关闭的情况 重点水的管理和节约 公共建筑能耗差异性及其能量管理应对方法研究 1 控制理论与工程在建筑低碳技术中的应用 3 大型公建能耗监测系统和能量管理平台 2 大趋势 从能耗监测平台到能量管理平台 建筑能耗监测平台只能获取能耗和资源数据 只能做宏观分析 它并不能直接实施节能 监测平台没有对控制系统反馈 建筑能量管理平台监测的不仅有能耗数据 还有部分用能系统的设备状态 数据分类更细致 采集频率远高于能耗监测系统 在拓扑结构上平台和控制系统接口并向其下达指令 因而可以完成用能系统级和设备级能效的分析 用能状态的诊断 能实现能耗决策的反馈和能耗的优化控制 两个平台的目标 1 公共建筑能耗分项计量监测平台目标 针对区 市地域内各种类型的公共建筑 能耗监测平台以为政府获取实时 可靠的建筑用能设备统计数据 进行能耗总量分析为目的 长期目标是获得各类别公共建筑的用能基准 优化建筑用能的宏观管理 为决策能源生产和计划调度提供可靠依据 数据类别由分项计量导则规定 类型相对较少 以电为主 数据采集频度低 一般是导则规定的15分钟 只有系统数据上传 没有反馈 本身不节能 需要通过人工管理节能 两个平台的目标 2 建筑能量管理平台目标 针对单一建筑或建筑群的能量管理平台 采集的数据应提供给物业管理部门 通过对用能设备系统的能耗计量 分析 诊断和决策 达到降低能耗和优化控制管理的目的 数据包含被控设备的状态和参数 数据类型较多 包括冷量计量 采集频率高 在5分钟到1分钟之间 具有对用能系统的反馈控制 本身节能 建筑能量管理平台强调与第三方系统的接口 强调楼控系统用能设备的状态采集和对楼控系统的优化控制 建筑能量管理平台采集数据需要从能量管理需求出发 办公建筑 办公人员人数 商场建筑 商场日均客流量 运营时间 宾馆饭店建筑 宾馆星级 入住率 宾馆床位数量 宾馆饭店档次 文化教育建筑 影剧院和展览馆的参观瞬时流量 学校学生人数等 医疗卫生建筑 医院等级 医院类别 专科医院或综合医院 就诊人数 床位数 体育建筑 体育馆客流量或上座率 间隙率 综合建筑 综合建筑中不同功能区中区分建筑用能特点情况的建筑基本情况数据 其它建筑 其它建筑中区分楼宇用能特点情况的楼宇基本情况数据 建筑能量管理平台强调第三方系统数据和冷量 数据来自对各类型能耗的计量采集以及第三方系统 供热耗热量 供冷耗冷量 其它能源应用量 如集中热水供应量 煤 油 可再生能源等 第三方系统数据包括 建筑设备管理系统 BA 智能照明系统 电力管理系统 其它系统 包括建筑外气象环境参数 客流量数据以及其他与建筑能源使用相关的动态数据 建筑能量管理系统的优化控制 用电数据的峰值分析 支路功耗分析 气象监测 提高冷机能效 提高冷源站综合能效 末端节能优化控制 包括照明 新风空调机以及风机盘管等 公共建筑能耗差异性及其能量管理应对方法研究 1 控制理论与工程在建筑低碳技术中的应用 3 大型公建能耗监测系统和能量管理平台 2 绿色建筑科技馆是能源与产业园的一部分 位于杭州钱江开发区 国家循环经济示范园区 由中国节能投资公司投资 上海大学承担楼控系统的设计和优化 智能控制在低碳技术中的应用研究 2010年12月10日通过了美国LEED铂金级评审 2011年获住建部绿色建筑创新三等奖 绿色建筑科技馆造型独特 南北方向外墙倾斜 以减少南向墙面的太阳辐射 增加北向墙面的太阳照射 通风设计采用了英国DeMontfort能源和可持续发展研究所的无动力通风技术 1 无动力通风系统 地下室南北各设计有6个进风口 配置有电动双层窗50个 屋顶层有拔风烟囱14个 配置电动双层窗60个 建筑物总共有17个竖向风道 该风道内同时布有新风管道 在有源空调运行时提供新风 1到4楼合计设置了房间进风调节风阀86个 由BA完成对被动通风阀的开关控制和调节控制 2 有源空调系统 1台地源热泵 2台地下水循环泵和2台热媒水循环泵 4台热泵式溶液调湿新风机组 空调末端是158台辐射毛细管和330台辐射吊顶 另有4台机械排风 排烟风机 3 外遮阳系统的控制 外遮阳能调节室内的光照度 更使建筑物减少接受过多的太阳光辐射 减少热负荷 从而达到节约空调能耗的目的 杭州绿色科技馆的BA系统 系统共有控制点位1579点 完成对被动式通风系统的测量和风阀的控制 对HVAC末端即辐射吊顶和新风系统的控制 对外遮阳系统的控制 对照明系统的控制 办公室照明回路严格按内外区划分 监测地源热泵系统内部和外部的参数 评估子系统能效比 检测变水量泵的状态 测量地源热泵系统土壤热平衡性能 对十余个子系统通过接口和通讯实现互联 并实现集成 在后台建立实时数据表 每分钟一个记录 1000余项字段 每天150万个数据 全部自动于夜半时