李寅雷,李鴻亮,蔡強新

(浙江中易和節(jié)能技術(shù)有限公司,浙江 杭州 310053)

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校園多聯(lián)機空調(diào)的計費監(jiān)控系統(tǒng)集成應用

李寅雷,李鴻亮,蔡強新

(浙江中易和節(jié)能技術(shù)有限公司,浙江 杭州 310053)

針對當前校園空調(diào)中高能耗、散分布、難管理等問題,重點介紹了一種針對多聯(lián)機空調(diào)的計費監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅兼容國內(nèi)外主流空調(diào)的聯(lián)網(wǎng),還能夠滿足大規(guī)?？照{(diào)的組網(wǎng)群控,并通過節(jié)能控制、實時管理、計量收費等技術(shù)與途徑,以實現(xiàn)校園的節(jié)能減排目標。

校園；多聯(lián)機空調(diào)；計費監(jiān)控

1　項目背景

校園集教學、科研和生活于一體,是構(gòu)成社會的重要社區(qū),也是資源能源消費的大戶。按照我國的能源單位分類標準,校園基本上都處于一類能源管理單位(即年能耗折耗電1 200萬kWh以上),使用能源費用支出較大,節(jié)能減排有相當?shù)臐摿赏凇?/p>

有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國建筑相關(guān)能耗占到全社會能耗的1/3以上,而大量針對建筑全生命周期評價的研究表明,使用階段的能耗占建筑總能耗的70%以上。對某大學建筑在預計75年使用壽命的模擬研究表明,空調(diào)消耗將占到整個壽命周期一次能源消耗的54.4%。因此,降低使用階段空調(diào)的能耗是建設(shè)節(jié)約型校園的重要環(huán)節(jié)。

現(xiàn)有某一高校的分校區(qū),由于分期建設(shè)的原因,3 300臺室內(nèi)機的多聯(lián)機空調(diào)采用了14套格力集控系統(tǒng)和5套美的集控系統(tǒng),且各系統(tǒng)在設(shè)計過程中并未考慮到用戶的實際使用情況,存在以下幾個問題：一是多品牌多系統(tǒng)使得整個校園的空調(diào)機組不能實現(xiàn)群控；二是部分系統(tǒng)無法實現(xiàn)遠程或控制命令執(zhí)行緩慢；三是雖有計費功能,但仍須手動錄入,抄表工作繁瑣。因此,校方迫切希望對現(xiàn)有多聯(lián)機空調(diào)的控制系統(tǒng)進行升級改造。

2　系統(tǒng)設(shè)計

為了確保校園節(jié)能監(jiān)管工作的具體落實,實現(xiàn)對全?？照{(diào)建筑能耗進行實時監(jiān)測,通過構(gòu)建適用于大型校園多聯(lián)機空調(diào)的集中計費監(jiān)控系統(tǒng),以滿足對全校多聯(lián)機空調(diào)用電定額分配的指標化管理模式,使全校師生都自覺合理使用空調(diào),杜絕沒有必要的能源浪費。

2.1系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)基于B/S架構(gòu),分為管理模塊、監(jiān)測模塊和通訊模塊三個部分。各部分預期實現(xiàn)方式與功能包括：第一部分是管理模塊,包括服務器、操作電腦等,管理人員通過此部分對空調(diào)進行遠程控制及分析,實現(xiàn)分戶計費；第二部分是監(jiān)測模塊,即安裝室外機電表和室內(nèi)機電表,并通過數(shù)據(jù)采集器進行電表遠程數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)空調(diào)用電量的實時采集；第三部分是通訊模塊,由于格力空調(diào)和美的空調(diào)為不同品牌,分別通過不同的設(shè)備和方式實現(xiàn)——格力空調(diào)采用通訊模塊+中繼器+轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞,美的空調(diào)采用網(wǎng)關(guān)直接實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。

圖1　系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

2.2計費原理

本系統(tǒng)是通過采集多聯(lián)機組的運行數(shù)據(jù),將機組的用電量根據(jù)各個內(nèi)機的運行狀態(tài)分配到各個內(nèi)機。具體的計量收費原理：一是按照每臺室內(nèi)機的實際使用情況將室外機的電量公平地進行分攤；二是根據(jù)用戶的室內(nèi)機容量、室內(nèi)空調(diào)負荷、室內(nèi)機運行時間、設(shè)定溫度、室內(nèi)環(huán)境溫度、室內(nèi)機風檔、室內(nèi)電子膨脹閥開度,綜合評估測算用戶實際使用和分攤的電量[1]；三是將用戶分配的電量分為三個部分,主要包括電加熱、風機的內(nèi)機自身耗電、根據(jù)內(nèi)機負荷率對外機運行電耗進行分攤的外機運行耗電、根據(jù)內(nèi)機容量分攤的外機待機耗電。

圖2　多聯(lián)機空調(diào)的計費原理

3　功能應用

多聯(lián)機空調(diào)的計費監(jiān)控系統(tǒng)以空調(diào)集中監(jiān)測與控制為核心功能,并提供了包括策略、自定義等常用管理功能,具體功能如下：

3.1實時監(jiān)測與控制功能

能夠?qū)崿F(xiàn)建筑模式、樓層模式等兩種不同的視圖查看建筑內(nèi)的房間,提供更方便、快捷地查看和控制房間的各個室內(nèi)機的運行狀態(tài)和參數(shù),并提供運行狀態(tài)等參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)查詢。具體監(jiān)測與控制參數(shù)有：開關(guān)狀態(tài)、運行模式、設(shè)定溫度、禁用面板、允許溫度、允許時間等。

3.2控制策略設(shè)定功能

可以按照用戶預先定義好的條件,自動控制相關(guān)空調(diào)的開/關(guān)、設(shè)定溫度等參數(shù)的功能,來達到節(jié)能的目的,最終實現(xiàn)分體式空調(diào)的智能化管理。該功能模塊主要包括兩個部分內(nèi)容：一是策略管理，是指設(shè)置策略條件及符合策略條件情況時的控制動作,支持策略條件的分組等功能；二是策略組態(tài)，是指將預先創(chuàng)建好的策略與相關(guān)的空調(diào)進行關(guān)聯(lián)的操作。

3.3自定義管理功能

滿足用戶對空調(diào)控制策略后臺管理的要求,包括建筑管理、設(shè)備管理、權(quán)限管理等。其中建筑管理功能支持建筑內(nèi)房間信息查看功能,具有建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)信息查看與刪除以及建筑的搜索查詢；設(shè)備管理功能可按照多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)模板信息,自動生成空調(diào)室內(nèi)機與室外機參數(shù)，以及安裝位置等信息；權(quán)限管理功能指角色的系統(tǒng)模塊訪問權(quán)限配置、角色的可訪問建筑權(quán)限配置、訪問用戶信息及其角色信息的增刪改查、訪問用戶的角色管理等[2]。

4　節(jié)能管理

在校園多聯(lián)機空調(diào)的計費監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)能耗監(jiān)管和用能優(yōu)化的同步推進,具體節(jié)能管理部門應針對性地采取適用的措施,才能帶來實實在在的節(jié)能量。

4.1設(shè)備實時管理

1)對管理范圍內(nèi)的空調(diào)運行時間和耗電量進行實時統(tǒng)計管理,分析統(tǒng)計范圍內(nèi)的用能需求,定期開展定量系統(tǒng)對比,尋找設(shè)備運行的規(guī)律,針對問題進行適當優(yōu)化和設(shè)備修正。

2)加強用電負荷的管理,合理調(diào)整空調(diào)的工作狀態(tài),合理分配與平衡負荷以使建筑用能處于最佳狀態(tài)。

3)對空調(diào)進行統(tǒng)一管理監(jiān)控,杜絕“空調(diào)室內(nèi)溫度設(shè)置過低”“下班后忘記關(guān)空調(diào)機”“長時間不使用空調(diào)不拔電源插座”等情況。

4.2定額收費管理

1)在保證建筑合理運行,室內(nèi)人員環(huán)境舒適的前提下,嚴格執(zhí)行國家和地方的相關(guān)節(jié)能標準。即定額收費管理需要建立在科學合理的節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)之上。

2)定額收費的設(shè)定要基于各建筑的實際情況,以總體用能情況為基礎(chǔ),兼顧不同建筑功能的差異性,避免產(chǎn)生脫離實際情況的定額收費。

3)通過科學合理的定額管理,達標的給予一定的獎勵,不達標的應及時督促整改,通過競爭比較來帶動各單位積極地樹立節(jié)能意識,提高用能效率,并達到促進節(jié)能的目的。

根據(jù)以往公共機構(gòu)項目的實際經(jīng)驗,通過設(shè)備實時管理和定額收費管理,多聯(lián)機空調(diào)的計費監(jiān)控系統(tǒng)在校園應用的節(jié)能率可能在10%左右。

[1]黃曉艷,杜勇前.基于物聯(lián)網(wǎng)的分體空調(diào)集中控制系統(tǒng)[J].計算機測量與控制,2015(8):2709-2712．

[2]王佩.高校節(jié)能監(jiān)管平臺建設(shè)現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢[J].價值工程,2013(36):102-103．

Integrated Application of the Charge Monitoring System for the Multi Connected Air Conditioner in Campus

LI Yinlei,LI Hongliang,CAI Qiangxin

2016-05-16

國家科技支撐計劃課題：暖通綜合節(jié)能技術(shù)(2012BAA13B01)

李寅雷 (1979—)，男，浙江金華人,工程師，從事建筑節(jié)能研究工作。

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