某社区文化活动中心全时动态能源管理系统的设计

安明涛, 侯振峰

(上海宝冶集团有限公司 工程设计中心, 上海 200941)

某社区文化活动中心全时动态能源管理系统的设计

安明涛, 侯振峰

(上海宝冶集团有限公司 工程设计中心, 上海 200941)

基于DGJ08-2068—2012《公共建筑用能监测系统工程技术规范》,结合某社区文化活动中心,介绍了全时动态能源管理系统的设计。针对各种能源的采集和统计,制定节能办法,改进能耗管理,逐步降低建筑物能耗,为类似节能改造工程提供参考。

公共建筑; 分类能耗; 用能监测; 数据采集; 设计选型

0 引 言

随着社会的发展及人们生活水平的提高,能源消耗随之增大。近3年来,我国一直在努力改善和治理能源损耗,从理论和实践出发,制定合理可行的节能目标。

本文介绍某社区文化活动中心全时动态能源管理系统的设计,以专业设备及软件为基础,分析了公共建筑用能监测系统的设计过程中的具体问题。

1 项目概况

该项目为地上4层,地下1层,建筑层高为4.5 m,局部高度为9 m,建筑高度为22.5 m。总建筑面积为14 591 m2,其中地上建筑面积为10 255 m2,地下建筑面积为4 336 m2。

下面列出该建筑物内相应耗能设备。

(1) 照明与插座用电:电脑、打印机等办公设备、灯具照明设备等。

(2) 空调用电:分体式空调器、集中空调、室内风机等。

(3) 动力用电:电梯、水泵、风机、热水器等。

(4) 特殊用电:弱电机房、控制室、电动窗、室外景观等。

(5) 有关水资源消耗:饮用、生活设施、喷淋水、消防水等。

2 用能监测系统

用能监测系统是通过在建筑物内安装分类和分项能耗计量装置,实时采集能耗数据,并具有监测与分析等功能的软件和硬件系统的统称。该系统一般由能耗数据采集子系统、传输子系统、处理子系统和数据上传子系统组成。用能监测系统拓扑结构如图1所示。该设计主要应用全时动态能源管理系统,采用现场总线测控网络连接电力、燃气、水等各类能耗系统,通过安装在各能耗系统上的智能电表、智能燃气表、智能水表、数字流量计等智能测量装置将电量、水耗量、燃气量、其他能源等消耗数据送到控制室的系统管理控制计算机,从而实现对整个建筑与设施的能耗数据的采集、储存和分析等,并可以通过网络与市建筑能耗监管信息系统连接,达到本市建筑能耗监管信息系统数据联网的规范要求。

图1 用能监测系统拓扑结构

3 系统设计

根据DGJ 08-2068—2012《公共建筑用能监测系统工程技术规范》的规定,用能监测系统设计应包括能耗计量装置选型与配置、传输系统设计、控制室设计、软件功能设计及数据上传通信的设计。本文结合该社区活动中心的工程类型及建筑功能特点,确定建筑能耗数据分类为生活用水、用电两类,主要以用电能耗计量为主进行设计,预留用水等其他能源介质接口。生活用水分项为盥洗、绿化、水景及其他。用电数据分项如表1所示。

3.1 能耗计量装置选型与配置

计量装置为计量电能所必须的计量器具和辅助设备(电能表、电流互感器等),可为单相、三相四线、直接接入等各种类型电子仪表。该项目配电箱内选用电子式电能计量装置,其精度等级不低于0.5级,并具有计量数据输出功能。 该建筑共4层,分南北两栋,每层用电配电箱内均装有多功能电能表计。某设备配电箱系统图如图2所示。

表1 电耗数据分项

图2 某设备配电箱系统图

电能表(1500系列需配置MM+AM模块)的数据信号线采用链式结构连接到电气竖井内的数据采集器上。数据采集器通过屏蔽双绞线将数据信号传送到通信子站;通信子站通过光缆将数据信号送到机房的服务器上。

全时动态能源管理系统图如图3所示。

图3 全时动态能源管理系统图

3.2 传输系统的设计

用能监测系统根据该项目的前端计量装置数量、分布、传输距离、环境条件等因素,采用总线制传输方式与以太网传输方式两者混合的应用方式来完成。计量装置到数据采集器之间的组网通过现场总线以链式方式进行连接,计量装置采用RS-485接口。现场总线采用屏蔽双绞线,截面不应小于0.75 mm2。每条总线最多可以接32块仪表,但考虑到通信传输速率的问题,建议每条通信总线接不超过16块仪表,总线长度不应大于1 200 m;数据采集器到通信子站1#、2#(包括通信管理机、UPS、光纤收发器等装置)、通信子站到控制室通信主站采用光纤组网,主站再采用以太网线连接至控制主机。

3.3 控制室的设计

根据DGJ 08-2068—2012第5.4.1条规定,该工程实际用能监测系统的中央控制室采用与监控安保室合用,监测系统主机放置在1F。

3.4 软件功能及数据上传通信的设计

用能监测系统配置专用管理服务器和软件。该软件采用各能耗系统图地理位置的图形化虚拟界面,带有丰富的控制管理工具和图形、声音等多媒体功能,实现对建筑能耗系统的参数采集管理、能耗信息的详细记录及趋势分析等。采用建筑模拟图、电气单线图和供水供气管网图等图形设施界面,实现对规范要求的建筑基本情况和电力等各分类能耗状态及能耗参数的直观监测管理。另外,该系统还配置连接本市建筑能耗监管信息系统的数据上传功能模块。

4 施工说明

(1) 按国家相关标准、规范提供的参考方案,计量装置的安装应由配电柜(箱)生产厂家配套安装。

(2) 数据采集器箱在电气井道内挂壁安装,系统管理控制柜采用落地安装,抬高10#槽钢。

(3) 通信线路敷设时应穿金属保护管暗敷或线槽吊装。

(4) 系统计量装置编码应按照DGJ 08-2068—2012附录C,各类、各项数据的在线监测值应与计量装置盘面显示值一致。

5 结 语

全时动态能源管理系统使建筑耗能设施整体状况得以实时监测,为后期细致化管理和节能改造提供依据;使燃气、水等分类能耗数据和电量各分项能耗数据的透明化,优化成本结构;在运行过程中具有对电力、燃气、水等能源供应中断、事故跳闸、故障原因分析等功能。

[1] DGJ 08-2068—2012 公共建筑用能监测系统工程技术规范[S].

[2] GB 50189—2005 公共建筑节能设计标准[S].

[3] 吴小东,汤晓栋,奚培锋.基于电力需求侧管理的建筑智能能源管理系统[J].现代建筑电气,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

安明涛(1984—),男,工程师,从事建筑电气方面的研究。

TU 201.5

B

1674-8417(2015)02-0046-04

2014-10-20

侯振峰(1976—),男,教授级高级工程师,从事建筑电气方面的研究。