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建筑节能管理&监测技术解决方案

一、建筑能耗监控管理系统简介:

建筑能耗监测管理系统利用现代化通讯技术、嵌入式技术和大型数据库技术实现对建筑能耗进行数据采集、分析、处理、能耗实时在线监测、动态分析加强建筑能耗运行管理实现能耗采集、能效测评、能耗统计、能耗审计、能耗公示、节能服务等各项重要工作。

建筑能耗监测管理系统将使建筑能耗实时管理工作在能力建设和制度建设上取得全面突破为建筑能耗实时计量、统计分析、管理体系的建设搭建能耗实时管理数字化平台实现能耗数据的公开化、透明化实现能耗定额管理和无成本低成本能耗管理建立科学的能耗管理制度体系

二、建筑能耗监管系统结构图:

三、建筑能耗监管物理架构:

四、分项节能控制系统介绍:

1、集中抄表及控制技术: 

集中抄表&控制系统主要由4个部分组成。一是主站系统部分(如集中器);二是从站设备部分(如采集器或者无线终端);三是终端计量部分(如电表、水表、燃气表等):具有远传接口;四是执行部分(如电动阀门,接触器,继电器等)。

集中抄表原理:从站设备定时将多个计量部分的信息采集上来,然后通过传输媒介(MBUS,485专线,载波,小范围无线等信道)远距离传送到主站,主站对集中抄收后的数据通过传输媒介(GPRS,光网,以太网)上传到数据库,上位机在任意时刻都可访问数据库中的抄收数据。主站系统部分依据抄收的数据完成对各台区的数据的统计、计量情况的考核、线损的分析以及预付费管理等扩展功能。

远程控制原理:上位机通过对数据库中抄收数据的分析,判断后,下发相关控制指令,通过数据上传的通道将指令发送到执行部分使其做出相应的动作,从而实现远传的控制功能。

注:在额定工作范围内,现行的电表,水表等都将计量与控制部分合为一体式设计,所以有些场所不需要另行增加相关控制设备;图示中也就不显示控制部分的部件。

2、空调(节能)控制技术:

目前市场空调运行的温度控制器只能实现本地手动开关,存在部分工作人员离开办公场所而忘记关闭温度控制器现象,造成能源浪费,特别是在非工作时间(周末、节假日)更为明显。部分办公场所较长时期不用如暂时闲置),而温度控制器存在常开现象,造成巨大浪费。 现在为节能开发的WIFI功能的网络控制器,通过无线路由器将数据传输到远端的服务器(计算机),实现可以在远端计算机上控制各末端控制器的开、关等功能,并实现对能耗的监控、统计、分析等。

在每一定区域(片)设置一台无线路由器(AP)并接入公共网络。以此路由器和无线温控器的距离以不大30米为原则进行分配设置,预计需要无线路由器105台左右(需要提供目前大厦的公共网口约28个左右)。

监控中心安装数据交换机、平台软件、UPS、打印机等。

1)设计说明

2)通讯框架:

因考虑到布线美观问题,可直接通过POE供电交换通过网线对吸顶式AP进行供电 ,各场所AP通过旁路由AC

进行无线集中管控,实现SSID的统一,无缝漫游需求。

    

3)系统优势

◆ 分散型智能网络,先进的设计,减少故障影响,从而提高可靠性。

◆ 开放式系统设计,能根据用户需求选择模块功能,控制参数及现场图景

◆ 完善了手动/自动开关控制,包括所有控制器,因此降低了因系统故障而引起的用户使用不便。

◆ 可提供特大的不会消失的数据库容量,程序方面可采用单一式数据处理,减少出错机会且运行简便。

◆ 可连接高速以太网,扩大网络监测范围

4)软件界面

3、锅炉房温度补偿技术:

1)系统概述:

气候补偿是根据室外温度的变化及用户设定的不同时间对室内温度要求,按照设定曲线求出恰当的供水温度进行自动控制,实现供热系统供水温度室外温度的自动气候补偿,避免产生室温过高而造成能源浪费的一种节能产品。

2)系统特性:

全集成自动化控制,主控CPU采用S7系列PLC,计算速度快,运行稳定;

中文液晶实时显示室内、室外温度、供水温度、回水温度及电动开度等运行参数,触摸键盘操作;

精确控制供水温度,根据室外温度模糊运算出所需的供暖水量,并运用PID控制实时与实际供水温度比较,调节电动阀开度,精确保证稳定供水温度,避免发生用户温度过高的现象而浪费能耗;

多电动阀控制,模块化设计,一个气候补偿系统控制两台电动阀,可通过扩充模块自由增加电动阀数量;

支持联机运行的同时可实现独立运行,增加了系统的稳定性和可操作性;

支持多种通讯方式:TCP/IP网络、RS232/RS485、无线传输等;

3)系统应用:

4、换热站分时分温控制技术:

1)系统概述:

分时分温控制控制技术是指安装不同的供热回路,在不同的时间段实现公共建筑供热系统的有效调节。分时分温控制技术能使供热系统按照不同的供暖区域,供热温度,供热时间和供热需求进行系统的工作调节;

应用场所:办公楼,学校,礼堂,体育馆,工厂,商场等

主要控制核心是控制进入建筑物热量的多少,实现采集回水的温度及室内的温度,并根据控制器的计算结果发出相应的指令控制阀门的开度,保证室内温度及回水温度稳定在该时段所设定的温度范围。

2)系统组成:

系统由控制器,人机界面,温度传感器(供、回水温度,室内温度),执行单元(电动阀门)等;

也可扩展到热量表,压力变送器,电能表等计量设备;

系统主要实现无人自动控制调节功能,从而到的节能的目的;

3)系统原理:

      

5、供暖末端温度控制技术:

1)系统概述:

通断时间面积法是以每户的供暖系统通水时间为依据,分摊建筑的总供热量。其具体做法是:对于按户分环的水平式供暖系统,在各户的分支支路上安装通断控制器和电动球阀或者热驱动阀,对该用户的循环水进行通断控制来实现该户的室温调节。同时在各户的代表房间里放置室温控制器,用于测量室内温度和供用户设定温度,并将这两个温度值传输给通断控制器。通断控制器根据实测室温与设定温度之差,确定在一个控制周期内阀门的开关比,并按照这一开关比控制阀门的通断,以此调节送入室内热量,同时记录和统计各户阀门的接通时间,按照各户的累计接通时间结合供暖面积分摊整栋建筑的热量。

该计量系统利用用户的供热时间和面积作为分摊的基础,用户可以自主调节室内温度,从而达到既节能又可以远程控制的目的,因而在供热地区得到大力推广;

2)系统结构:

3)系统优点:

a. 适用性:适合既有、新建、住宅、等各种单户成环的水平采暖系统。尤其对地板辐射采暖系统更具优势,计量准确,可实现温度调控,造价低。b. 实用性: 可同时实现室内温度调控和热量分摊计量,不用加装温控阀、不用入户测量用户散热器散热系数。系统安装简便,只需要在用户户外楼梯间的管道井里安装通断控制器,同时向用户发放相对应的室温控制器即可。不用入户施工,不扰民。

c. 防盗热性:系统防盗热性高.不会像热量表或热分配器等计量方式可通过调整测温探头或人为降低设备环境温度等方法作弊盗热。

d. 调节性: 室温控制器采用数字液晶显示室内温度以及设定温度,同时根据室温控制器内的智能温控算法,客户可以根据自己需求将室内温度调控到合理温度,是其他温度调控装置所达不到的。数字温控、智能调节,用户易于接受。

e. 可靠性: 设备硬件关键部分均采用国际进口品牌,设备运行稳定,使用寿命长。维护成本低。没有像热量表一样因为水质问题导致仪表读数越来越小(测温热电偶、流量计结垢等),并且得定期检定、拆装等问题。

6、明分时分区智能控制技术:

1)系统概述:

智能照明控制系统是利用先进电磁调压及电子感应技术,对供电进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和线路的工作温度,达到优化供电目的照明控制系统。随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、总线技术、信号检测技术和微电子技术的迅速发展和相互渗透,照明控制技术有了很大的发展,照明进入了智能化控制的时代。实现照明控制系统智能化的主要目的有两个:一是可以提高照明系统的控制和管理水平,减少照明系统的维护成本;二是可以节约能源,减少照明系统的运营成本。 

随着照明系统应用场合的不断变化,应用情况也逐步复杂和丰富多彩,仅靠简单的开关控制已不能完成所需要的控制,所以要求照明控制也应随之发展和变化,以满足实际应用的需要。其中成熟的控制系统有:遥控照明,感应照明,触控照明,组合照明。迄今为止照明系统在计算机技术、计算机网络技术、各种新型总线技术和自动化技术的发展,使得照明控制技术有了很大的改观。 

照明智能化控制越来越多向化,不仅可以根据环境变化、客观要求、用户预定需求等条件而自动采集照明系统中的各种信息,而且可以将所采集的信息进行相应的逻辑分析、推理、判断、并对分析结果按要求的形式存储、显示、传输,进行相应的工作状态信息反馈控制,以达到预期的控制效果。;

2)设计原理:

中国各地电压高低参差不齐,因此各类灯具在设计时,为了满足其自身在不同情况下均能正常启动与发光,其设计电压一般低于标准相电压220V;而电力系统为方便电能输送往往提高输送电压,造成照明灯具实际工作电压偏高。这些超额的电压不仅不能让灯具更有效率地工作,还存在两大负面影响:浪费电能与缩短灯具寿命。 

针对现有照明电路这个致命缺陷,保瓦博士DL系列智能照明节电控制系统是以电磁感应方式将供电系统的输入电压予以优化,采用AC-AC直接变换技术调整电压,输给照明负载的电压为灯具设计电压的最佳值,这样既节省用电,智能照明控制系统又延长灯具的寿命,同时也保证了照明标准要求的三重目的。 

智能照明或通过智能开关控制灯具,在使用时突破了传统手动开关的局限;或通过声音、遥控、人体感应等多种方式开启照明源。就荧光灯管而言,仅在启动时需要足够的额定电压激发荧光物质,使灯管发光。在预置时间内,智能照明控制系统感应到灯管的功率已完全发挥后,即自动调整负载电压,灯管便可转入节电模式工作,智能照明节电控制系统同时进入自动在线检测状态。根据大量实验结果表明,电源电压每降低10%时,荧光灯照度只降低7%左右,而人眼对光线的感觉则是对数关系:即当光线照度减小10%,人的视觉感觉亮度只减小1%,因此合理减少灯具输入功率所产生的照度微弱变化人眼几乎感觉不到。 

就光线感应来说,日光感应器可利用日光补足灯光,它可以节省 20% 的照明用电。通过感应房间使用情况的占空传感器,当空间无人便自动关掉或调暗灯光,有人时自动亮灯,杜绝忘记关灯的能源浪费,一般可节省 20%—60%。而预设个人化照明控制,是用户可根据季节性的日出和日落时间或个人喜好及作息习惯来预设灯光场景,可减省10%—15% ,智能照明控制系统在延长灯具寿命和减少维护成本上都具有积极意义

3)实施原则:

a、节省能源的原则:本次项目在达到原照明系统的照度的前提下,应采用发光效率高,寿命长的LED灯管节能光源,并采取各项管理节能措施; 

b、节省成本的原则:为了节省成本,此次改造可充分尊重原照明系统的实际,在基本保留原设计的基础上,既要满足工作需求,又要实现节能降耗; 

c、环保和谐的原则:充分考虑环境对灯具的影响,如:震动、水汽,腐蚀等,降低故障率; 

d、安全的原则:选择灯具合适的安装位置,便于维护,消除安全隐患。 5、美观的原则。整体设计既保证照度均匀,又美观大方;

e、智能分时控制原则:实现分时间段进行灯具控制,上午和下午,白天和晚上等不同的时间段进行控制开灯和关灯时间;增加智能光感等传感器,能做到自动调节控制

4)智能控制图:


  

7、锅炉降氮技术:

1)氮氧化物形成:
   A、hermal NOx 热力型
      -Formed by high temperature reaction of nitrogen and oxygen above 1000°C
      -和空气的氮成分在高温产生 (超过1000°C)
   B、ompt NOx 时间型
     - Formed by fast reaction between nitrogen, oxygen, and hydrocarbon at lower
      temperature under fuel rich condition
     -在比较低温情况下和氮,氧和烃产生
   C、uel NOx 燃料型
     -Direct oxidation of organo-nitrogen compounds contained in fuel
     -在燃油内带有有机氮成分 
      备注:
      NOx control via combustion technologies limit thermal NOx and Prompt NOx
      热力型和时间型氮氧化物排放可以通过燃烧技术来避免

2)解决方案:
• 烟气循环技术 
• 对于一些特殊的用热设备需要低NOX排放指标要求,我们也可以提供外部烟气喷射系统,将部分烟气通过增压机由烟道吸入,再喷射到火焰中。通过降低火焰温度来减少污物的排放,其原理与钻石头内循环类似。 
• 原理简介:根据炉膛的直径将7%~20%炉体排烟重新引入燃烧器风道,形成贫氧混合空气参与燃烧,既有效降低火焰温度,又能破坏形成氮氧化物的各分子按比例相遇的几率,可大大将低氮氧化物的排放。

五、部分成功案例统计表:

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