安明濤, 侯振峰

(上海寶冶集團(tuán)有限公司 工程設(shè)計(jì)中心, 上海 200941)

某社區(qū)文化活動(dòng)中心全時(shí)動(dòng)態(tài)能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

安明濤, 侯振峰

(上海寶冶集團(tuán)有限公司 工程設(shè)計(jì)中心, 上海 200941)

基于DGJ08-2068—2012《公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》,結(jié)合某社區(qū)文化活動(dòng)中心,介紹了全時(shí)動(dòng)態(tài)能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。針對各種能源的采集和統(tǒng)計(jì),制定節(jié)能辦法,改進(jìn)能耗管理,逐步降低建筑物能耗,為類似節(jié)能改造工程提供參考。

公共建筑; 分類能耗; 用能監(jiān)測; 數(shù)據(jù)采集; 設(shè)計(jì)選型

0 引 言

隨著社會(huì)的發(fā)展及人們生活水平的提高,能源消耗隨之增大。近3年來,我國一直在努力改善和治理能源損耗,從理論和實(shí)踐出發(fā),制定合理可行的節(jié)能目標(biāo)。

本文介紹某社區(qū)文化活動(dòng)中心全時(shí)動(dòng)態(tài)能源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以專業(yè)設(shè)備及軟件為基礎(chǔ),分析了公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中的具體問題。

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目為地上4層,地下1層,建筑層高為4.5 m,局部高度為9 m,建筑高度為22.5 m。總建筑面積為14 591 m2,其中地上建筑面積為10 255 m2,地下建筑面積為4 336 m2。

下面列出該建筑物內(nèi)相應(yīng)耗能設(shè)備。

(1) 照明與插座用電:電腦、打印機(jī)等辦公設(shè)備、燈具照明設(shè)備等。

(2) 空調(diào)用電:分體式空調(diào)器、集中空調(diào)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)等。

(3) 動(dòng)力用電:電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、熱水器等。

(4) 特殊用電:弱電機(jī)房、控制室、電動(dòng)窗、室外景觀等。

(5) 有關(guān)水資源消耗:飲用、生活設(shè)施、噴淋水、消防水等。

2 用能監(jiān)測系統(tǒng)

用能監(jiān)測系統(tǒng)是通過在建筑物內(nèi)安裝分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置,實(shí)時(shí)采集能耗數(shù)據(jù),并具有監(jiān)測與分析等功能的軟件和硬件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。該系統(tǒng)一般由能耗數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、處理子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)上傳子系統(tǒng)組成。用能監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。該設(shè)計(jì)主要應(yīng)用全時(shí)動(dòng)態(tài)能源管理系統(tǒng),采用現(xiàn)場總線測控網(wǎng)絡(luò)連接電力、燃?xì)狻⑺雀黝惸芎南到y(tǒng),通過安裝在各能耗系統(tǒng)上的智能電表、智能燃?xì)獗?、智能水表、?shù)字流量計(jì)等智能測量裝置將電量、水耗量、燃?xì)饬?、其他能源等消耗?shù)據(jù)送到控制室的系統(tǒng)管理控制計(jì)算機(jī),從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)建筑與設(shè)施的能耗數(shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)存和分析等,并可以通過網(wǎng)絡(luò)與市建筑能耗監(jiān)管信息系統(tǒng)連接,達(dá)到本市建筑能耗監(jiān)管信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)的規(guī)范要求。

圖1 用能監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)DGJ 08-2068—2012《公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,用能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)包括能耗計(jì)量裝置選型與配置、傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制室設(shè)計(jì)、軟件功能設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)上傳通信的設(shè)計(jì)。本文結(jié)合該社區(qū)活動(dòng)中心的工程類型及建筑功能特點(diǎn),確定建筑能耗數(shù)據(jù)分類為生活用水、用電兩類,主要以用電能耗計(jì)量為主進(jìn)行設(shè)計(jì),預(yù)留用水等其他能源介質(zhì)接口。生活用水分項(xiàng)為盥洗、綠化、水景及其他。用電數(shù)據(jù)分項(xiàng)如表1所示。

3.1 能耗計(jì)量裝置選型與配置

計(jì)量裝置為計(jì)量電能所必須的計(jì)量器具和輔助設(shè)備(電能表、電流互感器等),可為單相、三相四線、直接接入等各種類型電子儀表。該項(xiàng)目配電箱內(nèi)選用電子式電能計(jì)量裝置,其精度等級(jí)不低于0.5級(jí),并具有計(jì)量數(shù)據(jù)輸出功能。 該建筑共4層,分南北兩棟,每層用電配電箱內(nèi)均裝有多功能電能表計(jì)。某設(shè)備配電箱系統(tǒng)圖如圖2所示。

表1 電耗數(shù)據(jù)分項(xiàng)

圖2 某設(shè)備配電箱系統(tǒng)圖

電能表(1500系列需配置MM+AM模塊)的數(shù)據(jù)信號(hào)線采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接到電氣豎井內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器上。數(shù)據(jù)采集器通過屏蔽雙絞線將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到通信子站;通信子站通過光纜將數(shù)據(jù)信號(hào)送到機(jī)房的服務(wù)器上。

全時(shí)動(dòng)態(tài)能源管理系統(tǒng)圖如圖3所示。

圖3 全時(shí)動(dòng)態(tài)能源管理系統(tǒng)圖

3.2 傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

用能監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)該項(xiàng)目的前端計(jì)量裝置數(shù)量、分布、傳輸距離、環(huán)境條件等因素,采用總線制傳輸方式與以太網(wǎng)傳輸方式兩者混合的應(yīng)用方式來完成。計(jì)量裝置到數(shù)據(jù)采集器之間的組網(wǎng)通過現(xiàn)場總線以鏈?zhǔn)椒绞竭M(jìn)行連接,計(jì)量裝置采用RS-485接口?，F(xiàn)場總線采用屏蔽雙絞線,截面不應(yīng)小于0.75 mm2。每條總線最多可以接32塊儀表,但考慮到通信傳輸速率的問題,建議每條通信總線接不超過16塊儀表,總線長度不應(yīng)大于1 200 m;數(shù)據(jù)采集器到通信子站1#、2#(包括通信管理機(jī)、UPS、光纖收發(fā)器等裝置)、通信子站到控制室通信主站采用光纖組網(wǎng),主站再采用以太網(wǎng)線連接至控制主機(jī)。

3.3 控制室的設(shè)計(jì)

根據(jù)DGJ 08-2068—2012第5.4.1條規(guī)定,該工程實(shí)際用能監(jiān)測系統(tǒng)的中央控制室采用與監(jiān)控安保室合用,監(jiān)測系統(tǒng)主機(jī)放置在1F。

3.4 軟件功能及數(shù)據(jù)上傳通信的設(shè)計(jì)

用能監(jiān)測系統(tǒng)配置專用管理服務(wù)器和軟件。該軟件采用各能耗系統(tǒng)圖地理位置的圖形化虛擬界面,帶有豐富的控制管理工具和圖形、聲音等多媒體功能,實(shí)現(xiàn)對建筑能耗系統(tǒng)的參數(shù)采集管理、能耗信息的詳細(xì)記錄及趨勢分析等。采用建筑模擬圖、電氣單線圖和供水供氣管網(wǎng)圖等圖形設(shè)施界面,實(shí)現(xiàn)對規(guī)范要求的建筑基本情況和電力等各分類能耗狀態(tài)及能耗參數(shù)的直觀監(jiān)測管理。另外,該系統(tǒng)還配置連接本市建筑能耗監(jiān)管信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳功能模塊。

4 施工說明

(1) 按國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范提供的參考方案,計(jì)量裝置的安裝應(yīng)由配電柜(箱)生產(chǎn)廠家配套安裝。

(2) 數(shù)據(jù)采集器箱在電氣井道內(nèi)掛壁安裝,系統(tǒng)管理控制柜采用落地安裝,抬高10#槽鋼。

(3) 通信線路敷設(shè)時(shí)應(yīng)穿金屬保護(hù)管暗敷或線槽吊裝。

(4) 系統(tǒng)計(jì)量裝置編碼應(yīng)按照DGJ 08-2068—2012附錄C,各類、各項(xiàng)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測值應(yīng)與計(jì)量裝置盤面顯示值一致。

5 結(jié) 語

全時(shí)動(dòng)態(tài)能源管理系統(tǒng)使建筑耗能設(shè)施整體狀況得以實(shí)時(shí)監(jiān)測,為后期細(xì)致化管理和節(jié)能改造提供依據(jù);使燃?xì)?、水等分類能耗?shù)據(jù)和電量各分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)的透明化,優(yōu)化成本結(jié)構(gòu);在運(yùn)行過程中具有對電力、燃?xì)?、水等能源供?yīng)中斷、事故跳閘、故障原因分析等功能。

[1] DGJ 08-2068—2012 公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50189—2005 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 吳小東,湯曉棟,奚培鋒.基于電力需求側(cè)管理的建筑智能能源管理系統(tǒng)[J].現(xiàn)代建筑電氣,2014,5(3):59-63.

Design of Full-time Dynamic Energy Management System of Community Culture Activity Center

AN Mingtao, HOU Zhenfeng

(Engineering Design Center of Shanghai Baoye Group Co., Ltd., Shanghai 200941, China)

Based on DGJ 08—2012,coming by community culture activity center,this paper introduce the design of full-time dynamic energy management system.Aiming at the acquisition and statistics of various energy,the dynamic energy management system formulates the energy-saving methods are,and improves the management of energy consumption,gradually to reduce the building energy consumption.It can provide

for energy-saving renovation projects.

public building; energy consumption of different sorts; energy consumption monitoring; data acquisition; design selection

安明濤(1984—),男,工程師,從事建筑電氣方面的研究。

TU 201.5

B

1674-8417(2015)02-0046-04

2014-10-20

侯振峰(1976—),男,教授級(jí)高級(jí)工程師,從事建筑電氣方面的研究。