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浅谈高校公寓能耗监测平台节能数据分析

文章更新时间:2023-02-23 点击量:226

摘要:能源消耗监测平台是建设节能校园的主要措施。以北方高校学生公寓为研究对象,为了更好地研究建筑能源消耗趋势的动态分析,挖掘节能潜力,提高监测平台运行数据的全面性和可信度,分析学生公寓年度能源消耗数据,采取有效的节能监管措施.


关键字:能源消耗监测平台;公寓;节能;

引言

  高校集教学、办公、科研、生活于一体,建筑形式多样,是建筑能耗大户。经调查发现,我国对公共建筑节能的研究主要集中在大型写字楼、商场等建筑上,对高校建筑能耗监测和数据分析的研究较少。我国高校单位建筑面积能耗明显高于全国居民建筑单位面积能耗,高校建筑节能潜力巨大。目前很多高校的能耗监测系统已经初步建成,学校的能耗监测情况已经通过平台数据进行了研究和分析。以北方某高校学生公寓为研究对象,在节能监控方面进行了调查。

一校园建筑基本信息概况

  该高校地处125°24'24.62"E,43°47'43.44"N,属于北温带大陆季风气候区,高温39.5℃,低温-39.8℃,年平均气温4.8℃,日照时间2688h。.全校2014年耗电8298260kWh,耗水375960m³,汽油总消耗8885L,柴油总消耗30167L,天然气总消耗227230m3,校园内11栋学生公寓总建筑面积131096.1m2.有15,000名学生,70%的男孩,30%的女孩。.目前,学校监测了11栋学生公寓的能耗。建筑基本信息见表1。

表1.png

1用水能耗监测系统方案

  用水能耗是校园能耗监测项目的重要分类之一。监测是通过计量学校总供水和自备井总供水,单独计量公共建筑和每栋学生公寓等所有建筑物的总供水。此外,供水监测电路采集器的配置采用就近连接原则,使远程水表的485数据线通过管井内的管道连接到最近的室内数据采集器。通过能耗检测平台,逐步监测学校用水量,以便更好地了解学校建筑物的用水情况。.

2用电能耗监测方案

  以学生3公寓为例。公寓的配电室位于公寓的一楼。目前测量总支路、电开水器和运营商的直放站设备。根据现场调查,配电柜内空间有限,因此在定制的表箱中统一安装表具,表箱位于配电柜旁边。根据实际的供电监测支路数量,配电支路测量配置1个数据采集器和1个采集器电源。最后,每个电表的数据汇总到能耗测试平台,通过能耗测试平台逐步监测学校的用电量。.

3监控系统运行维护

  能源消耗监测系统的运行和维护主要包括:采集设备进行现场检查;平台监测数据处理和分析;平台系统维护。在日常能源消耗监测系统的运行和维护中,发现一些数据采集器数据丢失,读数为0。在实际工作中,这种现象经常发生,维护消耗大量工作。

二公寓能耗情况

1比较能耗指标,找出高能耗建筑

  通过收集每套公寓每天、每月、每年的能耗,将其消耗量分别除以建筑面积和用户数量,得出每个建筑单位的建筑面积能耗和人均能耗(见图1~图4).

图1-4.png

  从图中可以看出,学生3公寓年度单位建筑面积电耗指标;人均电耗和水耗指标处于较高水平,公寓建筑面积和入住人数分别为21311.18m。²,2080人,所以学生3公寓是能量分析的重点。公寓耗电设备主要由宿舍走廊照明插座用电、电开水炉用电、运营商直放站用电组成。.

2建筑用水消耗分析

  图5(2014年)学生3公寓不同月份的用水量.从图5可以看出,9月份的用水量是7761m。³,二月是寒假,所以这个月用水量小(86m³),只有少量值班人员用水,年总用水量为47463m。³.图6显示了日用水量的变化(2014年10月1日至2014年12月31日)。如图6所示,非国庆假期日用水量变化不大,日平均用水量为150.8m³/日。图7表示学生公寓用水量在工作日不同时间(2014年10月17日)的变化,图8表示学生公寓用水量在节假日不同时间的变化(2014年10月2日)。.

3建筑用电分项能耗分析

  据调查,学生公寓现有学生2073人,其中大二学生765人,大三学生602人,大四学生706人;所属学院包括材料学院、勘察学院、电气学院、土木工程学院、建筑与规划学院和经济管理学院。根据能源消耗监测平台的数据,学生公寓3年用电量为532422.03kWh,单位面积年总电耗24.98kWh/m²·a.学员3公寓每月分项能耗见图8,可看出,2月份耗电量较低(9254.9254.9kWh大的是12月(62720.9kWh/月).学生公寓没有空调设施。另外,2月份是寒假。学生离开学校,所以2月份耗电量小。但是12月份比较冷,白天短,晚上长。学生在宿舍呆的时间长,所以耗电量大,类似于刘海燕等[8]的研究结果。.

图9-10.png

(1)宿舍走廊公共耗电情况及节能潜力分析

  从每月宿舍走廊的能耗可以看出,寒暑假期间用电量明显较低。这是因为大量学生离校,宿舍入住人数少,照明插座用电量大大减少。长春位于冬季寒冷地区。与每个月的用电量相比,发现宿舍在冬季(11月至4月)耗电量较大。由于冬季室外温度较低,学生在宿舍停留时间较长,照明插座用电量大幅增加。此外,由于冬季日照时间较短,宿舍照明时间相对延长。

  由于宿舍、走廊公共用电占全年总用电量的64%,所占比例较高(见图10).因此,在满足学生生活和学习需求的同时,有效降低宿舍和走廊的用电量对降低学生公寓建筑的能耗起着重要作用。宿舍和走廊的用电量高主要是人为因素造成的。控制学生个人用电量是控制公寓用电量的主要措施:一是减少学生宿舍的停留时间。大一大二的学生在图书馆学习的时间比较长,公寓楼用电量比较少。大三大四的学生课比较少,宿舍停留的时间比较长,尤其是人均一台电脑,增加了公寓用电量;第二,禁止使用大功率电器。许多学校禁止使用热水壶和电器。.

(2)电开水炉的耗电情况及节能潜力分析

  电开水炉的能耗占公寓能耗的35%,如图10所示,占比很大。从图12可以看出,正常的开水炉每天的功耗是有规律变化的,具有自动断电功能,大大降低了公寓的功耗。但是学生3公寓的开水炉能耗不规律(见图13),基本上一整天都在工作,严重增加了公寓的能耗。监测数据显示,在非寒暑假期间,学生公寓的电开水炉的功率为0.5。kWh~65kWh,每天消耗650kWh。~800kWh,每月耗电8000kWh~25000kWh,全年累计耗电188143kWh。.与其它学生公寓相比,公寓正常电开水炉的日耗电量为280kWh~500kWh。可以发现,学生公寓的电开水炉耗电量很大。通过实际调查,管理人员操作不规范,电开水炉运行时间不合理,未使用时耗电量高达27276kwh(见图11)。如果加强管理,及时关闭电源,电开水炉的全年耗电量可节省17%。.所以,定期检查电开水炉的运行情况,定期开关电开水炉是降低公寓能耗的关键。

图11-13.png

三安科瑞建筑能耗分析系统

1概述

  Acrel-5000web建筑能耗分析系统是一个用户端能源管理分析系统。在电能管理系统的基础上,增加了水、气、煤、油、热(冷)量的集中采集和分析。通过对用户端的所有能耗进行细分和统计,各种能源的使用和消耗可以通过直观的数据和图表显示给管理者或决策层,从而找出高能耗点或不合理的能耗习惯,有效节能,为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支持。用户可以按照国家有关规定实施能源计算,分析现状,找出问题,挖掘节能潜力。

2应用场所

  系统设计、施工和运营维护适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测和管理。

3系统功能

(1)系统概况

(2)用能概况

(3)能量统计

(4)复费率统计

(5)同比分析

(6)用户报告

4系统硬件配置

五结语

1对大学生公寓能耗监测数据进行调查分析,可使学校管理人员准确地找出不合理的能耗环节,并加以改进;

2相对而言,学生公寓用电量差异较大,主要是由于人为因素的影响,提高全体师生的节能意识是建设节约型校园的关键;

3高校定期维护能耗检测平台,建立高校节能系统,保护数据库的完整性,有利于为高校建筑能耗监测系统的数据分析提供参考。


参考文献

[1]何花.广州某高校建筑能耗现状及节能策略分析[J].制冷,2014,33(1):33-36.

[2]谭洪卫,徐钰琳,胡承益,陈小龙.全球气候变化与我国高校校园建筑节能监管相关[J].2010,29(1)建筑热能通风空调:36-40.

[3]许丹菁、龚红卫、付杰、陈艳秋.公共建筑能耗监测与节能分析[J].2013,92(5)能源和节能:1-3.

[4]张小东,李巍.某大型公共建筑的能耗分析及对策[J].2013,31(4)节能技术:335-344.

[5]高刘邈,王翘楚.某大学生公寓能源消耗监测平台运行数据分析[J].

[6]2022.05版安科瑞企业微网设计与应用手册.

作者简介:涂志燕,现任职于安科瑞电气股份有限公司,主要从事数据中心相关产品的研发及应用。