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淺談高校公寓能耗監(jiān)測平臺節(jié)能數(shù)據(jù)分析

時間:2023/2/23閱讀:623
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摘要:能源消耗監(jiān)測平臺是建設(shè)節(jié)能校園的主要措施。以北方高校學(xué)生公寓為研究對象,為了更好地研究建筑能源消耗趨勢的動態(tài)分析,挖掘節(jié)能潛力,提高監(jiān)測平臺運行數(shù)據(jù)的全面性和可信度,分析學(xué)生公寓年度能源消耗數(shù)據(jù),采取有效的節(jié)能監(jiān)管措施.


關(guān)鍵字:能源消耗監(jiān)測平臺;公寓;節(jié)能;

引言

  高校集教學(xué)、辦公、科研、生活于一體,建筑形式多樣,是建筑能耗大戶。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國對公共建筑節(jié)能的研究主要集中在大型寫字樓、商場等建筑上,對高校建筑能耗監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析的研究較少。我國高校單位建筑面積能耗明顯高于全國居民建筑單位面積能耗,高校建筑節(jié)能潛力巨大。目前很多高校的能耗監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)初步建成,學(xué)校的能耗監(jiān)測情況已經(jīng)通過平臺數(shù)據(jù)進行了研究和分析。以北方某高校學(xué)生公寓為研究對象,在節(jié)能監(jiān)控方面進行了調(diào)查。

一校園建筑基本信息概況

  該高校地處125°24'24.62"E,43°47'43.44"N,屬于北溫帶大陸季風(fēng)氣候區(qū),高溫39.5℃,低溫-39.8℃,年平均氣溫4.8℃,日照時間2688h。.全校2014年耗電8298260kWh,耗水375960m3,汽油總消耗8885L,柴油總消耗30167L,天然氣總消耗227230m3,校園內(nèi)11棟學(xué)生公寓總建筑面積131096.1m2.有15,000名學(xué)生,70%的男孩,30%的女孩。.目前,學(xué)校監(jiān)測了11棟學(xué)生公寓的能耗。建筑基本信息見表1。

表1.png

1用水能耗監(jiān)測系統(tǒng)方案

  用水能耗是校園能耗監(jiān)測項目的重要分類之一。監(jiān)測是通過計量學(xué)??偣┧妥詡渚偣┧?,單獨計量公共建筑和每棟學(xué)生公寓等所有建筑物的總供水。此外,供水監(jiān)測電路采集器的配置采用就近連接原則,使遠程水表的485數(shù)據(jù)線通過管井內(nèi)的管道連接到最近的室內(nèi)數(shù)據(jù)采集器。通過能耗檢測平臺,逐步監(jiān)測學(xué)校用水量,以便更好地了解學(xué)校建筑物的用水情況。.

2用電能耗監(jiān)測方案

  以學(xué)生3公寓為例。公寓的配電室位于公寓的一樓。目前測量總支路、電開水器和運營商的直放站設(shè)備。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,配電柜內(nèi)空間有限,因此在定制的表箱中統(tǒng)一安裝表具,表箱位于配電柜旁邊。根據(jù)實際的供電監(jiān)測支路數(shù)量,配電支路測量配置1個數(shù)據(jù)采集器和1個采集器電源。最后,每個電表的數(shù)據(jù)匯總到能耗測試平臺,通過能耗測試平臺逐步監(jiān)測學(xué)校的用電量。.

3監(jiān)控系統(tǒng)運行維護

  能源消耗監(jiān)測系統(tǒng)的運行和維護主要包括:采集設(shè)備進行現(xiàn)場檢查;平臺監(jiān)測數(shù)據(jù)處理和分析;平臺系統(tǒng)維護。在日常能源消耗監(jiān)測系統(tǒng)的運行和維護中,發(fā)現(xiàn)一些數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)丟失,讀數(shù)為0。在實際工作中,這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,維護消耗大量工作。

二公寓能耗情況

1比較能耗指標(biāo),找出高能耗建筑

  通過收集每套公寓每天、每月、每年的能耗,將其消耗量分別除以建筑面積和用戶數(shù)量,得出每個建筑單位的建筑面積能耗和人均能耗(見圖1~圖4).

圖1-4.png

  從圖中可以看出,學(xué)生3公寓年度單位建筑面積電耗指標(biāo);人均電耗和水耗指標(biāo)處于較高水平,公寓建筑面積和入住人數(shù)分別為21311.18m。2,2080人,所以學(xué)生3公寓是能量分析的重點。公寓耗電設(shè)備主要由宿舍走廊照明插座用電、電開水爐用電、運營商直放站用電組成。.

2建筑用水消耗分析

  圖5(2014年)學(xué)生3公寓不同月份的用水量.從圖5可以看出,9月份的用水量是7761m。3,二月是寒假,所以這個月用水量小(86m3),只有少量值班人員用水,年總用水量為47463m。3.圖6顯示了日用水量的變化(2014年10月1日至2014年12月31日)。如圖6所示,非國慶假期日用水量變化不大,日平均用水量為150.8m3/日。圖7表示學(xué)生公寓用水量在工作日不同時間(2014年10月17日)的變化,圖8表示學(xué)生公寓用水量在節(jié)假日不同時間的變化(2014年10月2日)。.

3建筑用電分項能耗分析

  據(jù)調(diào)查,學(xué)生公寓現(xiàn)有學(xué)生2073人,其中大二學(xué)生765人,大三學(xué)生602人,大四學(xué)生706人;所屬學(xué)院包括材料學(xué)院、勘察學(xué)院、電氣學(xué)院、土木工程學(xué)院、建筑與規(guī)劃學(xué)院和經(jīng)濟管理學(xué)院。根據(jù)能源消耗監(jiān)測平臺的數(shù)據(jù),學(xué)生公寓3年用電量為532422.03kWh,單位面積年總電耗24.98kWh/m2·a.學(xué)員3公寓每月分項能耗見圖8,可看出,2月份耗電量較低(9254.9254.9kWh大的是12月(62720.9kWh/月).學(xué)生公寓沒有空調(diào)設(shè)施。另外,2月份是寒假。學(xué)生離開學(xué)校,所以2月份耗電量小。但是12月份比較冷,白天短,晚上長。學(xué)生在宿舍呆的時間長,所以耗電量大,類似于劉海燕等[8]的研究結(jié)果。.

圖9-10.png

(1)宿舍走廊公共耗電情況及節(jié)能潛力分析

  從每月宿舍走廊的能耗可以看出,寒暑假期間用電量明顯較低。這是因為大量學(xué)生離校,宿舍入住人數(shù)少,照明插座用電量大大減少。長春位于冬季寒冷地區(qū)。與每個月的用電量相比,發(fā)現(xiàn)宿舍在冬季(11月至4月)耗電量較大。由于冬季室外溫度較低,學(xué)生在宿舍停留時間較長,照明插座用電量大幅增加。此外,由于冬季日照時間較短,宿舍照明時間相對延長。

  由于宿舍、走廊公共用電占全年總用電量的64%,所占比例較高(見圖10).因此,在滿足學(xué)生生活和學(xué)習(xí)需求的同時,有效降低宿舍和走廊的用電量對降低學(xué)生公寓建筑的能耗起著重要作用。宿舍和走廊的用電量高主要是人為因素造成的??刂茖W(xué)生個人用電量是控制公寓用電量的主要措施:一是減少學(xué)生宿舍的停留時間。大一大二的學(xué)生在圖書館學(xué)習(xí)的時間比較長,公寓樓用電量比較少。大三大四的學(xué)生課比較少,宿舍停留的時間比較長,尤其是人均一臺電腦,增加了公寓用電量;第二,禁止使用大功率電器。許多學(xué)校禁止使用熱水壺和電器。.

(2)電開水爐的耗電情況及節(jié)能潛力分析

  電開水爐的能耗占公寓能耗的35%,如圖10所示,占比很大。從圖12可以看出,正常的開水爐每天的功耗是有規(guī)律變化的,具有自動斷電功能,大大降低了公寓的功耗。但是學(xué)生3公寓的開水爐能耗不規(guī)律(見圖13),基本上一整天都在工作,嚴(yán)重增加了公寓的能耗。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,在非寒暑假期間,學(xué)生公寓的電開水爐的功率為0.5。kWh~65kWh,每天消耗650kWh?!?00kWh,每月耗電8000kWh~25000kWh,全年累計耗電188143kWh。.與其它學(xué)生公寓相比,公寓正常電開水爐的日耗電量為280kWh~500kWh??梢园l(fā)現(xiàn),學(xué)生公寓的電開水爐耗電量很大。通過實際調(diào)查,管理人員操作不規(guī)范,電開水爐運行時間不合理,未使用時耗電量高達27276kwh(見圖11)。如果加強管理,及時關(guān)閉電源,電開水爐的全年耗電量可節(jié)省17%。.所以,定期檢查電開水爐的運行情況,定期開關(guān)電開水爐是降低公寓能耗的關(guān)鍵。

圖11-13.png

三安科瑞建筑能耗分析系統(tǒng)

1概述

  Acrel-5000web建筑能耗分析系統(tǒng)是一個用戶端能源管理分析系統(tǒng)。在電能管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加了水、氣、煤、油、熱(冷)量的集中采集和分析。通過對用戶端的所有能耗進行細分和統(tǒng)計,各種能源的使用和消耗可以通過直觀的數(shù)據(jù)和圖表顯示給管理者或決策層,從而找出高能耗點或不合理的能耗習(xí)慣,有效節(jié)能,為用戶進一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。用戶可以按照國家有關(guān)規(guī)定實施能源計算,分析現(xiàn)狀,找出問題,挖掘節(jié)能潛力。

2應(yīng)用場所

  系統(tǒng)設(shè)計、施工和運營維護適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區(qū)、大型物業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監(jiān)測和管理。

3系統(tǒng)功能

(1)系統(tǒng)概況

(2)用能概況

(3)能量統(tǒng)計

(4)復(fù)費率統(tǒng)計

(5)同比分析

(6)用戶報告

4系統(tǒng)硬件配置

五結(jié)語

1對大學(xué)生公寓能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)進行調(diào)查分析,可使學(xué)校管理人員準(zhǔn)確地找出不合理的能耗環(huán)節(jié),并加以改進;

2相對而言,學(xué)生公寓用電量差異較大,主要是由于人為因素的影響,提高全體師生的節(jié)能意識是建設(shè)節(jié)約型校園的關(guān)鍵;

3高校定期維護能耗檢測平臺,建立高校節(jié)能系統(tǒng),保護數(shù)據(jù)庫的完整性,有利于為高校建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析提供參考。


參考文獻

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[2]譚洪衛(wèi),徐鈺琳,胡承益,陳小龍.全球氣候變化與我國高校校園建筑節(jié)能監(jiān)管相關(guān)[J].2010,29(1)建筑熱能通風(fēng)空調(diào):36-40.

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[6]2022.05版安科瑞企業(yè)微網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.

作者簡介:涂志燕,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事數(shù)據(jù)中心相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)及應(yīng)用。


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