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        太陽能熱水遠(yuǎn)程監(jiān)控與能耗計(jì)量系統(tǒng)開發(fā)

        2014-11-07 07:54:16黃春濤姜周曙阮志鵬黃國(guó)輝
        現(xiàn)代電子技術(shù) 2014年21期
        關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)中心太陽能

        黃春濤+姜周曙+阮志鵬+黃國(guó)輝

        摘 要: 闡述了太陽能熱水工程的研究發(fā)展及特點(diǎn),提出了太陽能熱水遠(yuǎn)程監(jiān)控與能耗計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案,并且依據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算公式得到系統(tǒng)的節(jié)能減排數(shù)據(jù)。配備了具有GPRS/以太網(wǎng)模塊的數(shù)據(jù)采集裝置,開發(fā)了基于.Net平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心軟件以及web發(fā)布平臺(tái),具有數(shù)據(jù)接收、處理、分析、查詢等功能。應(yīng)用結(jié)果表明,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,操作簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)可靠性高。

        關(guān)鍵詞: 太陽能; 遠(yuǎn)程監(jiān)控; 數(shù)據(jù)中心; 能耗計(jì)量

        中圖分類號(hào): TN911.7?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1004?373X(2014)21?0145?04

        Development of remote monitoring and energy metrology

        system for solar heating water project

        HUANG Chun?tao, JIANG Zhou?shu, RUAN Zhi?peng, HUANG Guo?hui

        (Automation College, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China)

        Abstract: The development and characteristics of the solar heating water project are elaborated. The design scheme and realizing solution of the remote monitoring system of the solar heating water project were proposed. The energy conservation and emission reduction data were got depending on the design formulas about technological and economic indicators. GPRS/Ethernet transmitter module was equipped. The data center utility software based on .NET digital platform and Web issue platform with functions for data reception, display, analysis, query and so on. The application result indicates that the system is stable and easy to operate, and has high data reliability.

        Keywords: solar energy; remote monitoring; data centre; energy metrology

        0 引 言

        太陽能作為一種可再生能源,分布廣泛,資源豐富,是理想的未來能源。廣泛利用太陽能是解決能源短缺、減少環(huán)境污染的有效途徑之一。近年來,太陽能行業(yè)在新能源行業(yè)內(nèi)發(fā)展迅速,其中太陽能熱水器總集熱面積逐年上漲,目前總利用面積高達(dá)1.5億平方米[1]。近些年家用太陽能市場(chǎng)趨于飽和,增速緩慢,而太陽能熱水工程集熱面積的年增長(zhǎng)率逐年上升,越來越多的工廠、學(xué)校、醫(yī)院、酒店開始建設(shè)太陽能集熱工程。

        但我國(guó)在工程太陽能熱利用上存在的問題卻是顯而易見的[2],太陽能工程項(xiàng)目大多不配備計(jì)量與監(jiān)控系統(tǒng),這使得太陽能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、能源節(jié)約指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)等無法得到真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支持。因此開發(fā)一種針對(duì)太陽能熱水工程的遠(yuǎn)程監(jiān)控與能耗計(jì)量系統(tǒng)具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值,可以為優(yōu)化太陽能熱水系統(tǒng)控制、探索太陽能最大利用率等問題提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

        1 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

        太陽能熱水遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由分布在不同地區(qū)、不同氣候的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心平臺(tái)構(gòu)成。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過GPRS與數(shù)據(jù)中心平臺(tái)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過服務(wù)器以網(wǎng)頁的形式發(fā)布。

        1.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)計(jì)量系統(tǒng)

        現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)計(jì)量系統(tǒng)(以總系統(tǒng)中某個(gè)單水箱?熱泵系統(tǒng)為例)主要由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀表和數(shù)據(jù)采集裝置構(gòu)成。

        現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)計(jì)量?jī)x表主要包括:環(huán)境溫度傳感器T4、集熱管道溫度傳感器T0、集熱器溫度傳感器T1、用戶側(cè)管道溫度傳感器T3、水箱溫度傳感器T2、熱能表、電能表、流量計(jì)、輻照表、風(fēng)速儀、壓力計(jì)等構(gòu)成。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

        數(shù)據(jù)采集裝置采集現(xiàn)場(chǎng)工程運(yùn)行狀態(tài)及相對(duì)應(yīng)的能耗數(shù)據(jù)信息,如氣象信息、太陽能集熱器運(yùn)行狀態(tài)、輔助能源供熱設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、集熱器入出口水溫、集熱器循環(huán)水流量、設(shè)備功耗、系統(tǒng)總功耗等數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)中繼器接受采集器所采集的數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)打包、加密,以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸格式通過GPRS或以太網(wǎng)發(fā)送給遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。

        圖1 太陽能?熱泵系統(tǒng)

        1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

        本文設(shè)計(jì)的太陽能熱水遠(yuǎn)程監(jiān)控與能耗計(jì)量系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):第一層為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層,該層由數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)中繼器、GPRS通信模塊及各種傳感器組成,控制器用于控制現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正常工作,協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)采集器對(duì)各個(gè)傳感器的輸出參數(shù)進(jìn)行采集,并將采集結(jié)果輸出到通信模塊完成數(shù)據(jù)的上傳;第二層為數(shù)據(jù)處理層,在監(jiān)測(cè)中心服務(wù)端開發(fā)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信與管理軟件,利用Socket通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)中心與工程現(xiàn)場(chǎng)之間基于TCP/IP的數(shù)據(jù)通信;第三層為門戶應(yīng)用層,采用ASP.NET技術(shù)開發(fā)了數(shù)據(jù)發(fā)布網(wǎng)站,該網(wǎng)站部署在監(jiān)測(cè)中心IIS服務(wù)器內(nèi),通過瀏覽器訪問該網(wǎng)站,用戶可隨時(shí)隨地瀏覽工程數(shù)據(jù)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖2所示。

        圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

        2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

        2.1 軟件設(shè)計(jì)

        根據(jù)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心軟件的總體設(shè)計(jì),構(gòu)建了.Net平臺(tái)下3層架構(gòu)模式,分別為用戶界面表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。在WINDOWS操作系統(tǒng)下設(shè)計(jì)了一套基于面向?qū)ο笏枷?、以Microsoft SQL2005為數(shù)據(jù)庫,并引入NI、MSChart和Flash等繪圖控件,使用TCP/IP為基本通信協(xié)議的數(shù)據(jù)中心計(jì)量監(jiān)測(cè)軟件。

        2.2 軟件功能

        遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)軟件包含9個(gè)功能模塊:系統(tǒng)配置模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)子項(xiàng)目的項(xiàng)目與采集點(diǎn)信息配置,界面顯示模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的多功能顯示,遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心與現(xiàn)場(chǎng)采集裝置GPRS/以太網(wǎng)連接,遠(yuǎn)程設(shè)備控制模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)工程項(xiàng)目中的采集裝置參數(shù)設(shè)置以及部分現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備開關(guān)控制,故障報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備非正常狀態(tài)信息的多方式通報(bào)提醒,數(shù)據(jù)查詢模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的查詢以及報(bào)表打印,日志管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)自身的監(jiān)測(cè)管理,用戶管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)操作人員權(quán)限的管理。具體功能框架圖如圖3所示。

        圖3 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)功能框架圖

        2.3 關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

        2.3.1 通信機(jī)制

        數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)中繼器之間使用GPRS進(jìn)行通信。GPRS無需通過外接線路接入網(wǎng)絡(luò),只需在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域安裝GPRS接入裝置即可[3]。GPRS網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)時(shí)在線、傳輸速率高、傳輸時(shí)延小等特點(diǎn)[4],很好地滿足了本文監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/p>

        在網(wǎng)絡(luò)傳輸層上,選擇面向連接傳輸穩(wěn)定的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。TCP的可靠機(jī)制允許設(shè)備處理丟失、延時(shí)、重復(fù)及讀錯(cuò)的包,超時(shí)機(jī)制允許設(shè)備檢測(cè)丟失包并請(qǐng)求重發(fā)。此外,監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心異步開啟TCP監(jiān)聽后,可同時(shí)接受多個(gè)工程中繼器的連接請(qǐng)求,建立穩(wěn)定連接后進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。

        2.3.2 遠(yuǎn)程設(shè)備控制

        遠(yuǎn)程設(shè)備控制操作使數(shù)據(jù)中心工作人員無需到現(xiàn)場(chǎng)即可對(duì)工程設(shè)備進(jìn)行操作。

        選用面向連接的TCP/IP作為通信協(xié)議,服務(wù)器可以使用Listen方法偵聽連接[5]。Accept方法處理任何傳入的連接請(qǐng)求,并返回可用于與遠(yuǎn)程主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的Socket?;谔捉幼值腡CP連接,理論上能夠自動(dòng)偵測(cè)套接字是否斷開,但是如果遇到長(zhǎng)時(shí)間無數(shù)據(jù)交互或者網(wǎng)線拔出等非正常情況下,系統(tǒng)可能無法偵測(cè)到套接字的斷開[6],導(dǎo)致丟失客戶端上傳的數(shù)據(jù)。TCP異常情況如圖4所示。

        圖4 TCP異常情況圖

        針對(duì)以上問題,每次Socket收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí),服務(wù)端采用TCPClient.Client的Peek方法,試讀客戶端一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),Peek參數(shù)指定讀取的字節(jié)不會(huì)從數(shù)據(jù)緩存區(qū)中移除,如果能夠讀到此一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),表示Socket連接仍然完好;一旦沒有讀到此字節(jié),表示Socket已處在非正常工作狀態(tài),系統(tǒng)主動(dòng)斷開Socket,下位機(jī)進(jìn)行重連。同時(shí)中繼器定時(shí)向數(shù)據(jù)中心發(fā)送心跳包監(jiān)測(cè)TCP連接是否正常,一旦發(fā)現(xiàn)服務(wù)端一段時(shí)間內(nèi)未收到心跳包,則認(rèn)為中繼器連接斷開,重新請(qǐng)求連接。這樣的通信機(jī)制,使得中繼器與數(shù)據(jù)中心始終保持正常連接,為設(shè)備遠(yuǎn)程控制提供保障[9]。

        在網(wǎng)絡(luò)連接保證穩(wěn)定有效的基礎(chǔ)上,對(duì)中繼器發(fā)送控制指令,實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。控制過程中,中繼器將控制指令發(fā)送給控制器,控制器動(dòng)作后,返回完成指令。如果指令返回時(shí)間在上位機(jī)延時(shí)等待的時(shí)間內(nèi),則控制成功;未收到完成指令,上位機(jī)重發(fā)控制指令。中繼器上傳一幀最新的狀態(tài)數(shù)據(jù),以確認(rèn)系統(tǒng)工作在最新的狀態(tài)。這樣的操作機(jī)制類似于TCP[10]三次握手,能夠保證控制的可靠性與實(shí)時(shí)性。

        3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)

        太陽能集熱工程能源管理系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有系統(tǒng)耗電量、太陽能熱水系統(tǒng)得熱量、常規(guī)能源替代量(噸標(biāo)準(zhǔn)煤)、二氧化碳減排量、二氧化硫減排量、太陽能集熱系統(tǒng)效率、太陽能保證率、熱泵能效比等。文章基于以上指標(biāo)進(jìn)行分析計(jì)算。

        3.1 太陽能集熱量

        在集熱的過程中涉及到的計(jì)量指標(biāo)有太陽能輻射能以及太陽能集熱量。太陽能輻照能通過總輻射表并按公式(1)計(jì)算獲得,太陽能集熱量可以通過熱量表測(cè)量或者通過測(cè)量溫度和流量的方法并采用計(jì)算公式(2)獲得:

        [Qs=GAcτ×10-3, G≥50 W/m2] (1)

        [Qc=cfmf(t1-t2)τ3 600] (2)

        式中:[Qs]表示太陽能輻射能,[Qc]表示太陽能集熱量,單位均為[kJ];[G]代表太陽總輻照度,單位為[Wm2];[Ac]表示熱水系統(tǒng)中的太陽集熱器的輪廓采光面積,單位為[m2;][τ]表示積分采集時(shí)間間隔,單位為s;[cf]表示工質(zhì)平均溫度的傳熱比熱容,單位為[J/(kg?℃);][mf]表示傳熱工質(zhì)質(zhì)量流量,單位為[th];[t1,t2]分別表示熱量測(cè)量高溫點(diǎn)水溫與低溫點(diǎn)水溫,單位為℃。

        3.2 常規(guī)能源替代量分析

        常規(guī)能源替代量反映的是整個(gè)系統(tǒng)用戶真正節(jié)能的部分。所謂真正節(jié)能是指通過集熱將熱量吸收并且最終被用戶利用的熱量。常規(guī)能源替代量的定義如下:

        [Qbm=(Qsh-Qaux)W] (3)

        式中:[Qbm]表示常規(guī)能源替代量,單位為噸/標(biāo)準(zhǔn)煤;[Qsh]表示太陽能熱水系統(tǒng)供熱量,單位為[GJ;][Qaux]表示輔助熱源供熱量;[W]表示太陽能熱水系統(tǒng)耗電量,單位為[kW?h;][W]取值為29.307[GJ/tec。]

        一周常規(guī)能源替代量走勢(shì)圖見圖5。

        圖5 常規(guī)能源替代量

        3.3 二氧化碳減排量、二氧化硫減排量分析

        二氧化碳減排量[QCO2](單位為t/a),二氧化硫減排量[QSO2](單位為t/a)[7]是重要的環(huán)境效益指標(biāo),可按式(4),式(5)計(jì)算:

        [QCO2=2.47Qbm] (4)

        [QSO2=0.02Qbm] (5)

        式中:[Qbm]為常規(guī)能源替代量,單位為t/a;2.47為標(biāo)準(zhǔn)煤的二氧化碳排放因子;0.02為標(biāo)準(zhǔn)煤的二氧化硫排放因子[8]。

        一周二氧化碳減排量見圖6。

        通過實(shí)驗(yàn)(集熱面積為39 [m2,]水箱大小為2 t,實(shí)驗(yàn)月份為8月),可以得出如表1所示的一周太陽能能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)。

        圖6 二氧化碳減排量

        表1 以日為單位的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

        [日期\&太陽能集

        熱量/MJ\&系統(tǒng)耗

        電量/(kW·h)\&常規(guī)能源替

        代量/(kgce/t)\&二氧化碳

        減排量/kg\&二氧化硫

        減排量/kg\&2013?08?06\&136.5\&0.6\&7.2\&17.8\&0.144\&2013?08?07\&91.3\&1.1\&4.8\&11.9\&0.096\&2013?08?08\&219.7\&1.2\&11.5\&28.4\&0.23\&2013?08?09\&75.4\&0.8\&4\&9.9\&0.08\&2013?08?10\&80.6\&1.0\&4.3\&10.6\&0.086\&2013?08?11\&88.1\&1.6\&4.6\&11.4\&0.092\&2013?08?12\&171.6\&1.1\&15\&37\&0.3\&]

        4 結(jié) 論

        本文研制的太陽能熱水遠(yuǎn)程監(jiān)控與能量計(jì)量系統(tǒng)通過TCP網(wǎng)絡(luò)編程,以穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸、集中的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、便于查看的B/S架構(gòu),有效解決了熱水工程地域分布廣、管理難度大等問題,為太陽能企業(yè)優(yōu)化系統(tǒng)效率、深化認(rèn)識(shí)提供了有效的數(shù)據(jù)支持,也為節(jié)能減排提供了可靠依據(jù)。

        參考文獻(xiàn)

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        一周常規(guī)能源替代量走勢(shì)圖見圖5。

        圖5 常規(guī)能源替代量

        3.3 二氧化碳減排量、二氧化硫減排量分析

        二氧化碳減排量[QCO2](單位為t/a),二氧化硫減排量[QSO2](單位為t/a)[7]是重要的環(huán)境效益指標(biāo),可按式(4),式(5)計(jì)算:

        [QCO2=2.47Qbm] (4)

        [QSO2=0.02Qbm] (5)

        式中:[Qbm]為常規(guī)能源替代量,單位為t/a;2.47為標(biāo)準(zhǔn)煤的二氧化碳排放因子;0.02為標(biāo)準(zhǔn)煤的二氧化硫排放因子[8]。

        一周二氧化碳減排量見圖6。

        通過實(shí)驗(yàn)(集熱面積為39 [m2,]水箱大小為2 t,實(shí)驗(yàn)月份為8月),可以得出如表1所示的一周太陽能能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)。

        圖6 二氧化碳減排量

        表1 以日為單位的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

        [日期\&太陽能集

        熱量/MJ\&系統(tǒng)耗

        電量/(kW·h)\&常規(guī)能源替

        代量/(kgce/t)\&二氧化碳

        減排量/kg\&二氧化硫

        減排量/kg\&2013?08?06\&136.5\&0.6\&7.2\&17.8\&0.144\&2013?08?07\&91.3\&1.1\&4.8\&11.9\&0.096\&2013?08?08\&219.7\&1.2\&11.5\&28.4\&0.23\&2013?08?09\&75.4\&0.8\&4\&9.9\&0.08\&2013?08?10\&80.6\&1.0\&4.3\&10.6\&0.086\&2013?08?11\&88.1\&1.6\&4.6\&11.4\&0.092\&2013?08?12\&171.6\&1.1\&15\&37\&0.3\&]

        4 結(jié) 論

        本文研制的太陽能熱水遠(yuǎn)程監(jiān)控與能量計(jì)量系統(tǒng)通過TCP網(wǎng)絡(luò)編程,以穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸、集中的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、便于查看的B/S架構(gòu),有效解決了熱水工程地域分布廣、管理難度大等問題,為太陽能企業(yè)優(yōu)化系統(tǒng)效率、深化認(rèn)識(shí)提供了有效的數(shù)據(jù)支持,也為節(jié)能減排提供了可靠依據(jù)。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 董瀟.太陽能行業(yè)新10年格局[N].中華工商時(shí)報(bào),2010?12?24(7).

        [2] 顧博文,趙穎,胡曄,等.太陽能熱水器行業(yè)分析報(bào)告[R].[出版者不詳],2011.

        [3] 文志成.GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.

        [4] 呂捷編.GPRS技術(shù)[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2001.

        [5] 王艷平.Windows網(wǎng)絡(luò)與通信程序設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社,2009.

        [6] STEVENS W R.TCP/IP詳解 卷1:協(xié)議[M].范建華,譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

        [7] 郝斌,姚春妮,劉幼農(nóng),等.可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)要點(diǎn)[J].建設(shè)科技,2009(16):34?36.

        [8] 徐偉,孫峙峰,何濤,等.《可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目測(cè)評(píng)導(dǎo)則》解讀·檢測(cè)程序·測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)·測(cè)試方法[J].建設(shè)科技,2009(16):40?45.

        [9] 朱志浩,樊留群,謝曉軒,等.設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控的研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2001(1):47?50.

        [10] 龔海燕.基于C/S模式的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[D].南京:南京航空航天大學(xué),2003.

        一周常規(guī)能源替代量走勢(shì)圖見圖5。

        圖5 常規(guī)能源替代量

        3.3 二氧化碳減排量、二氧化硫減排量分析

        二氧化碳減排量[QCO2](單位為t/a),二氧化硫減排量[QSO2](單位為t/a)[7]是重要的環(huán)境效益指標(biāo),可按式(4),式(5)計(jì)算:

        [QCO2=2.47Qbm] (4)

        [QSO2=0.02Qbm] (5)

        式中:[Qbm]為常規(guī)能源替代量,單位為t/a;2.47為標(biāo)準(zhǔn)煤的二氧化碳排放因子;0.02為標(biāo)準(zhǔn)煤的二氧化硫排放因子[8]。

        一周二氧化碳減排量見圖6。

        通過實(shí)驗(yàn)(集熱面積為39 [m2,]水箱大小為2 t,實(shí)驗(yàn)月份為8月),可以得出如表1所示的一周太陽能能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)。

        圖6 二氧化碳減排量

        表1 以日為單位的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

        [日期\&太陽能集

        熱量/MJ\&系統(tǒng)耗

        電量/(kW·h)\&常規(guī)能源替

        代量/(kgce/t)\&二氧化碳

        減排量/kg\&二氧化硫

        減排量/kg\&2013?08?06\&136.5\&0.6\&7.2\&17.8\&0.144\&2013?08?07\&91.3\&1.1\&4.8\&11.9\&0.096\&2013?08?08\&219.7\&1.2\&11.5\&28.4\&0.23\&2013?08?09\&75.4\&0.8\&4\&9.9\&0.08\&2013?08?10\&80.6\&1.0\&4.3\&10.6\&0.086\&2013?08?11\&88.1\&1.6\&4.6\&11.4\&0.092\&2013?08?12\&171.6\&1.1\&15\&37\&0.3\&]

        4 結(jié) 論

        本文研制的太陽能熱水遠(yuǎn)程監(jiān)控與能量計(jì)量系統(tǒng)通過TCP網(wǎng)絡(luò)編程,以穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸、集中的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、便于查看的B/S架構(gòu),有效解決了熱水工程地域分布廣、管理難度大等問題,為太陽能企業(yè)優(yōu)化系統(tǒng)效率、深化認(rèn)識(shí)提供了有效的數(shù)據(jù)支持,也為節(jié)能減排提供了可靠依據(jù)。

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        [5] 王艷平.Windows網(wǎng)絡(luò)與通信程序設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社,2009.

        [6] STEVENS W R.TCP/IP詳解 卷1:協(xié)議[M].范建華,譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

        [7] 郝斌,姚春妮,劉幼農(nóng),等.可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)要點(diǎn)[J].建設(shè)科技,2009(16):34?36.

        [8] 徐偉,孫峙峰,何濤,等.《可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目測(cè)評(píng)導(dǎo)則》解讀·檢測(cè)程序·測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)·測(cè)試方法[J].建設(shè)科技,2009(16):40?45.

        [9] 朱志浩,樊留群,謝曉軒,等.設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控的研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2001(1):47?50.

        [10] 龔海燕.基于C/S模式的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[D].南京:南京航空航天大學(xué),2003.

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