能耗監測系統在淄博市工業學校綜合樓的應用

摘要：大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶和節能重點，做好公共建筑節能工作，對促進和帶動全社會節能工作，實現節能減排目標，落實“轉方式、調結構”重大戰略具有重要意義。本文介紹淄博市工業學校綜合樓，采用智能電力儀表采集配電現場的用電量。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-5000型建筑能耗監測系統實現用電的監測。

關鍵詞：教學樓；綜合樓；能耗監測系統；ACREL-5000; 

1 引言

  “十三五”以來，山東省建筑節能與綠色建筑工作取得明顯成效，建成節能建筑3.6億平方米，獲得綠色建筑標識項目達到600萬平方米，實施既有建筑節能改造7800萬平方米，機關辦公建筑和大型公共建筑節能監管體系基本建立。但也面臨一些比較突出的問題，主要是：城鄉建設模式相對粗放，建筑建造和使用過程能源資源消耗高、利用效率低，建筑全壽命周期監管機制不完善，綠色建筑發展水平有待提高等。

  參照現行國家標準《用能單位能源計量器具配備和管理通則》GB 17167要求，次級用能單位為用能單位下屬的能源核算單位。電能自動監測系統是節能控制的基礎，電能自動監測系統至少包括各層、各區域電量的統計、分析。2007年中華人民共和國建設部與財政部聯合發布的《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見》(建科[2007]245號)對國家機關辦公建筑提出了具體要求。2008年6月住房和城鄉建設部發布了《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據采集技術導則》，對能耗監測提出了具體要求。主要次級用能單位用電量大于等于10kW或單臺用電設備大于等于100kW時，應設置電能計量裝置。公共建筑宜設置用電能耗監測與計量系統，并進行能效分析和管理。

2 設計依據

GB-17167《用能單位能源計量器具配備和管理通則》

GB 50189-2015 《公共建筑節能設計標準》

建科[2007]245號《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見》

《山東省建筑節能技術與產品應用認定管理辦法》

GBT23331-2009 《能源管理體系要求》

GB-50052-2009 《供配電系統設計規范》

?能耗計量裝置國家及行業標準

DL/T 645-1997       多功能電能表通信規約

DL/T 645-2007       多功能電能表通信規約

CJ/T 188-2004       戶用計量儀表數據傳輸技術條件

GB/T 19582-2008     基于Modbus協議的工業自動化網絡規范

3 項目概況

  淄博工業學校校舍改造工程綜合樓項目。總建筑面積：21870.55平方米。建筑主要功能： 教學、實驗、辦公。本工程結構形式：鋼筋混凝土框架結構，全部樓板均采用現澆混凝土樓板;建筑結構基礎形式為獨立柱基。本工程地上五層，地下一層，屬多層公共建筑。Acrel5000能耗監測系統對綜合樓各層電能消耗的情況進行監管，隨時掌握能耗情況，提高節能意識。

4 系統架構

  安科瑞Acrel-5000能耗監測系統以工作站主機、通訊設備、測控單元為基本工具，為大型公共建筑的實時數據采集、開關狀態監測及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統。該系統主要采用分層分布式計算機網絡結構，如系統結構圖所示：淄博市工業學校綜合樓項目能耗系統站控管理層及網絡通訊層。現場共有100只多功能電力儀表。

系統結構圖

5 系統軟件模塊

  綜合能耗主界面

反映建筑物當年用能各分類能耗和折算為標準煤的綜合能耗，并計算得到單位面積能耗；

通過表計計量的主要為電能消耗，界面下方顯示電能的當日逐時用能曲線；單擊每個分類能耗的上部區域，可跳轉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，建筑物圖片可根據項目要求替換；

  分類能耗主界面

反映某分類能耗當日及昨日同期、當月及上月同期、當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月用能餅圖；

反映某分類能耗當年各月用能同比分析圖；

  分類能耗支路用能統計報表

可靈活選擇支路，并統計某段時間內支路用能的日、月、周、季、年用能；

通過表功能強大，用戶可進行多種數據統計，并對數據進行組合排序；

統計數據可通過柱狀圖、點線圖、堆積圖、餅圖等多種圖表展示；

統計數據可導出至Excel；

  分類能耗支路非工作日用能

統計對各支路工作日和非工作日用能，非工作日可通過系統靈活設置

統計數據可導出至Excel；

  分類能耗支路同比分析

統計各支路當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，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

可查詢任一支路某段時間內的用能參數（例如電壓、電流、功率、功率因數等），具體可查詢的參數與安裝的儀表和系統配置有關，查詢時不可跨月；

數據以圖表或表格的形式顯示，圖表可通過鼠標操作放大、縮小、移動；可對數據進行排序（大值、小值）；

數據可導出至Excel;

  配置選項

  依照相關技術規范配置建筑物的基本信息，例如：建筑功能、建筑面積、空調面積、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、生產廠家等基本信息，并添加該型儀表所能提供的監測參數信息，此處配置情況影響能耗統計、分時段用能統計、參數查詢功能；

  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、對應的采集器、代碼、監測回路的名稱等信息；

  配置分項能耗統計時涉及到的計量表計、所占比例、運算方式等信息，可根據項目情況靈活配置，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；

  配置建筑物中某用能區域對應的計量儀表、運算方式、所占比例，完成此項配置后將啟用區域能耗分析功能模塊

6 前景展望

  根據淄博市工業學校綜合樓能耗運行效果分析，建立典型能耗分析模型，統一分析。

  建立建筑能耗計量體系，把脈建筑能耗，發現能耗黑幕，節能改造更有針對性，同時通過計量收費、績效考核等管理措施鞏固節能改造成果。

  選擇節能設備。

  再好的節能設備，管不住浪費也無法發揮節能效果，通過增加自動化節能設備，制定設備運行策略，減少人為干預，集中管控，使節能設備正在實現節能。

  通過能耗監測系統提供的同環比分析數據量化節能改造成果，展現節能效果。

7 結束語

  大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但總能耗卻占全國城鎮總耗電量的22%，大型公共建筑單位面積年耗電量達到70～300KWh，為普通居民住宅的10～20倍。公共建筑是節能大戶和節能重點，做好淄博市工業學校綜合樓的節能工作，對促進和帶動節能工作，實現節能減排目標具有重要意義。