建筑节能设备应用及系统设计

2022-02-14

1 概述

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随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，建筑能耗不断上升。原因是：一是建筑面积增加；二是居民家用设备快速增长，建筑采光条件改善；第三，人们对建筑热舒适性的要求越来越高。消费相应增加。目前，人们普遍认为，建筑节能是最有潜力、最直接、最有效的节能方式，是缓解能源短缺、解决社会经济发展与能源不足矛盾的最有效措施之一。供应。所以，

为贯彻落实国家有关能源法规和政策，提高设备和能源利用效率，提高建筑节能设计水平，使建筑节能设计人员更好地掌握节能设计方法，熟悉选用节能设备。Acrel（安科瑞）研发的Acrel-5000楼宇能耗分析管理系统，可通过ACR网络电表、谐波表、轨道式能源用于商场、酒店、学校、医院、银行、体育馆、政府机构米。等大型公共建筑开展电能分项计量和能耗分析管理。希望能对人们的建筑节能意识起到引导作用，

在建筑节能设备的设计和应用中应大力使用可再生能源，如利用地下水作为空调系统的冷却水和热源水，利用制冷（热泵）提取所需的冷（热）从低品位热源为建筑物提供冷却（热量）；另一个例子是太阳能，它是一种清洁、取之不尽的可再生能源，它不仅可以提供生活热水，还可以产生光伏发电，为建筑物的照明系统提供光源。此外，将太阳能应用到空调技术中，可以有效降低使用常规机械压缩制冷设备所带来的大量电能消耗，从而减少燃烧化石能源发电造成的环境污染。因此，设计师在建筑节能设计中应努力探索可再生能源与建筑的结合，构建节约型社会。

2 基础知识

2.1建筑能耗设备

建筑设备包括建筑电气、供暖、通风、空调、消防、给排水、楼宇自动化等。

建筑能耗设备主要包括空调、照明、热水供应设备等。南方地区空调系统和照明系统能耗占大部分民用建筑能耗的主要份额.

2.2 建筑设备节能设计应注意的问题

建筑的节能设计必须根据当地的具体气候条件，首先要保证室内热环境的质量，同时要提高采暖、通风、空调和照明系统的能效。 ，以实现国家节能目标、可持续发展战略和能源发展战略。

1）适当合理地减少设计参数

适当合理地降低设计参数并不是被动牺牲人体舒适度和健康的前提。空调的设计参数，夏季可适当提高空调温度，如25-26℃，冬季可适当降低供暖温度。

2）施工设备尺寸要合理

楼宇设备系统的功率大小选择要适当。如果功率选择过大，设备往往会部分负载而不是满载运行，导致设备效率低下或闲置，造成不必要的浪费。如果功率选型太小，达不到满意的舒适度，势必要进行改造改造，也是一种浪费。建筑物的制冷范围和外热扰动量基本固定，主要变化是人员热扰动和设备热扰动。因此，在选择空调系统时主要考虑这些因素。同时还应考虑到随着社会经济的发展，新的电器产品不断涌现，

3）施工设备设计要综合考虑

建筑设备之间的热量有时被用来节省能源，但有时它被热和冷所抵消。例如，夏季照明设备发出的能量会直接转化为室内热扰，消耗更多的制冷量。冬季，照明设备散发的热量会使室内温度升高，供热减少。因此，在合理的照度下，宜选用光通量大的节能灯，以及能满足冬夏节能要求的照明灯具。

4）楼宇能源管理系统自动化

建筑能源管理系统（EMS，）建立在楼宇自动化系统（BAS，）平台上，以节能和高效利用能源为目标，控制建筑设备的运行。根据现代建筑能源管理的需要，通过现场总线将建筑内的功率因数、温度、流量等能耗数据采集到上层管理系统建筑能耗监测管理系统，集中处理水、电、燃料等的消耗. 动态展示，报表生成。并基于这些数据实现对系统的优化管理，最大限度地提高能源利用效率。BAS系统的成本相当于建筑总投资的0.5%~1%，年运行成本节约率约10%。一般来说，

5）建筑空调方式和设备的选择应立足当地资源，充分考虑节能、环保、合理性等因素，经经济技术分析后确定。

3 Acrel-5000 建筑能耗分析与管理系统

3.1系统组成

能耗分析管理系统是指在国家机关办公楼和大型公共建筑安装分类、分项能耗计量装置，通过远程传输的方式及时采集能耗数据，实现在线监测。重点建筑能耗动态分析。硬件系统和软件系统的总称。其中，分类能耗是指按照国家办公建筑和大型公共建筑消耗的电力、燃气、水等主要能源类型收集整理的能源消耗数据。分项能耗是指能源消耗数据根据各类能源的主要用途收集和整理。例如，

3.2数据传输技术

建筑能耗监测系统自动计量装置采集的能耗数据通过RS485接口，采用TCP/IP通信协议，自动实时上传到数据中心，保证数据的有效管理，支持高效的查询服务. 同时，数据传输采用一定的编码规则，以实现数据组织、存储和交换的一致性。

3.3数据中心

数据中心也是一个数据库，它接收和存储其管理区域内被监控建筑物的能耗数据，并对其进行处理、分析、显示和发布。数据中心可以设置数据更新的时间间隔、访问历史数据、报警、打印报表、绘制实时和历史曲线和图表，并预留相应的扩展功能。

3.4系统结构

Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以计算机、通信设备、测控单元为基本工具，根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通信的一种或多种组合。，为大型公共建筑的实时数据采集和远程管控提供基础平台，可与检测设备组成任何复杂的监控系统。采用开放的、网络化的、单元化的、可配置的面向对象的分层、分层、分布式的智能集成结构。创建以下层次结构：

3.5系统函数

Acrel-5000建筑能耗分析管理系统的能耗数据采集方式包括手动采集方式和自动采集方式。人工采集的数据包括建筑基本情况数据采集指标和其他不能自动采集的能耗数据，如建筑消耗的煤炭、液化石油、人工煤气等能耗数据。自动采集方式采集的数据包括建筑能耗数据和分类能耗数据。

3.6 大型公共建筑或建筑物的信息化管理

系统提供标准的人工信息录入接口，可以对各个被监控建筑的基本信息进行整理录入，并支持人工录入历史能耗数据的功能。

Acrel-5000建筑能耗分析管理系统数据库的建立也完全基于114号文。根据建筑的使用功能和能耗特点，将国家办公建筑和大型公共建筑分为以下8类：

1、办公楼2、商场楼

3、酒店餐饮建筑4、文教建筑

5、医疗大楼6、体育大楼

7、综合建筑8、其他建筑

3.6.1实时监控能耗数据

系统采集站定期采集各监测点的仪器参数，并上传到当地建筑能耗分析管理系统数据库。用户可在本地实时查看能耗监测情况。

3.6.2 建筑分类能耗分析

系统在完成数据处理和上传的同时，对建筑能耗进行分类分析。这部分功能符合114号文的定义，将建筑能耗分为以下六类：

1、功耗

2、用水量

3、用气量（天然气或煤气）

4、集中供暖消耗

5、中央冷却消耗