建筑能源管理系统指南

2022-08-10

如果您拥有或管理一座已经存在了一段时间的建筑物——无论是学校、医院、制造设施、零售店、办公楼还是任何其他物理空间——可以肯定的是，它不是尽可能节能。已发现商业建筑平均浪费了 30% 的能源；除非您已采取措施解决这一损失（除了使用传统的楼宇管理系统或 BMS），否则您的效率可能不会太远。但是新建筑呢？如今，有更多方法可以从一开始就“融入”能源管理工具，以更好地控制能源使用，其中之一就是建筑能源管理系统 (BEMS)。

BEMS 与传统的楼宇管理系统相比如何？这两个系统是否代表了最新技术？如果您正在研究处理新建筑或现有建筑的能源管理的最新、最有效的方法，那么您来对地方了。在本文中，我们将解释您的选择，从传统的建筑管理系统到 BEMS 再到物联网 (IoT)。我们还在努力阐明行业的未来方向，以便您可以将您的建筑置于最佳位置，以优化建筑运营的各个方面——能源、空气和水——向前发展。

建筑能源管理系统等：有什么可用的？

楼宇管理系统

大多数建筑物都有某种类型的楼宇管理系统（也称为楼宇自动化系统 (BAS)）来帮助管理设施。几年前首次引入 BMS 概念时，这些基于计算机的系统改变了游戏规则：它们为设施管理人员提供了一个中央系统，通过该系统，他们可以监控和控制从照明和 HVAC 到安全的所有建筑操作系统和电梯。BMS 还可以在一定程度上自动化操作，例如安排灯光或加热系统在特定时间打开和关闭。总体而言，与不使用 BMS 相比，使用 BMS 可能会节省更多能源，因为它提供了更容易的访问和控制，从而带来更具成本效益的运营。

许多现有建筑物继续完全依赖 BMS 作为能源管理工具。然而，虽然 BMS 仍然是控制建筑环境的有效方法，但它的功能有限，除了简单的调度和自动化之外，并没有提供太多价值。如果您的商业建筑只有 BMS，请考虑将其与物联网 (IoT) 解决方案（见下文）配对，以获得更先进的能源管理策略。

建筑能源管理系统

自 BMS 推出以来的几年中，商业建筑中能源效率的另一个重要应用出现了：建筑能源管理系统。

虽然 BEMS 与 BMS 非常相似，但 BEMS 是商业建筑中稍微复杂的能源管理系统。BMS 提供监控所有系统并集中控制它们的能力；BEMS 提供特定于涉及能源使用和需求的系统的监控和信息，然后设施管理人员可以采取措施来节省成本。

例如，如果公用事业公司调用需求响应事件，BEMS 可以从公用事业公司接收外部信号，并将控制命令发送到建筑系统作为响应。为了减少总负载，BEMS 可能会指示某些区域调暗灯光、增加温度设定点和/或从公用事业发电切换到电池存储系统。BEMS 还能够在基本级别上监控、汇总和处理数据，以通知逻辑控制响应。然而，尽管它们很有用，但 BEMS 仍然大多以反动的方式用于事后解决问题。组织很少以有助于预测和优化未来建筑性能的方式使用它们。

BEMS 更高级的功能确实使其成为比 BMS 更好的新建筑选择。然而，建筑能源管理的未来正在从这些遗留系统转向更具创新性的基于物联网的能源管理平台。

基于物联网的分析平台：构建面向未来的能源管理解决方案

基于物联网的分析平台是商业建筑能源管理的最新发展。由于物联网实际上是对传统楼宇管理系统的补充，而不仅仅是一个控制系统，基于物联网的平台为设施管理人员提供了对其楼宇系统的前所未有的洞察力，使他们能够主动控制运营以及整个楼宇环境。了解他们的建筑物在何处、何时以及如何消耗能源，使设施管理人员能够采用减载计划来主动和战略性地减少能源需求（从而降低公用事业成本）。

使用遍布建筑物的无线物联网传感器，您可以收集有关商业建筑能耗的实时详细信息。这些传感器可以远程监控各种操作楼宇能耗管理系统，包括：

单机

照明

暖通空调

通风系统

制冷机组

热水系统

热泵等

基于物联网的平台不仅可以监控和测量建筑物的各个方面，还可以引入各种其他数据输入来推断异常情况、建立关联并帮助最终用户获得知识，从而做出影响底线的明智运营决策。

根据您的目标和您采用的具体策略，一些可以产生洞察力的数据输入包括：

连接到电网的系统和设备的总能耗。您的某些系统始终处于运行状态；其他设备和机器只能偶尔连接。无论哪种方式，了解建筑物的每日总用电量以及单个设备在整体能源使用中的作用都至关重要。

居住者的行为。居住者活动水平、行为模式和舒适偏好可能是所有能效措施（以及所有类型的建筑物）的考虑因素，但对于某些类型的建筑物和节能策略来说，它们是更重要的因素。

能源使用模式。了解您的建筑物何时以及如何使用能源，并尝试将这些模式重塑为您的优势，是一些降低成本策略的关键组成部分（请参阅下面的需求响应）。

按使用时间收费。将您的能源使用从公用事业公司设定的高价时段转移是一种常见的省钱方式。基于物联网的平台可以帮助确定能源成本最昂贵的时期。

周期性或季节性因素。建筑能耗可能会随着时间的推移遵循可预测的变化模式，基于物联网的分析平台可以在生成建议的解决方案时将其考虑在内。

天气数据。天气条件会对能源使用产生直接影响，尤其是与 HVAC 系统相关的情况。收集、编译和分析与其他建筑信息相关的天气数据，使您能够主动了解特别炎热或寒冷天气的 HVAC 能源消耗。

通过物联网收集、关联和分析正确的数据变量，可以设计出建筑物的最佳能源管理，从而保证节省成本。这种基于物联网的策略在能源管理方面比传统的 BMS 和 BEMS 更有效的原因是商业建筑的能源消耗会根据许多动态条件不断变化——没有能源使用的静态模型。因此，更好的能源管理依赖于在正确的时间获得正确的数据，这使得建筑管理者在节能方法上更加灵活和敏捷。

全面建筑管理 - 能源、空气和水

对于许多设施管理人员来说，楼宇管理系统的主要目标是节省能源成本。BMS 和 BEMS 都不能监测和测量某些成分——二氧化碳水平、气温、湿度、光度、水温和电导率——这些通常在更有效地利用能源方面发挥着关键作用。（在此处阅读此类节能策略。包含这些因素的物联网数据收集和分析将产生更好的长期结果。

今天，可持续发展目标甚至 COVID-19 安全预防措施对于降低水电费同样重要（如果不超过）。许多基于物联网的平台在管理建筑空气质量和用水方面与管理能源消耗一样有效。选择基于物联网的平台不仅能让您处于实现短期目标的最佳位置（无论这些目标是什么），而且还能让您为未来在所有领域进行更好的楼宇管理做好准备。