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建筑节能监测的完美解决方案
时间:2013-01-07  来源: 中国节能服务  文章类别:投稿  作者:武娜
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核心提示: 作为一名节能专家,可能常常会面临这样一项艰巨的挑战:我们在确保建筑运行系统性能最优化的同时也要实现节能降耗。为了应对这样的挑战,必须采集一系列客观、稳定的建筑能耗数据——从锅炉房到建筑楼顶的HVAC系统。
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  作为一名节能专家,可能常常会面临这样一项艰巨的挑战:我们在确保建筑运行系统性能最优化的同时也要实现节能降耗。为了应对这样的挑战,必须采集一系列客观、稳定的建筑能耗数据——从锅炉房到建筑楼顶的HVAC系统。

  此能源数据采集器可以监测并采集如下数据:千瓦时(功耗)、空气温度、相对湿度、AC和DC 电压、电流、空调系统马达(电机)的运行时间、房间的使用状态(房间内有人还是无人)、照明灯的使用时间等众多参数。这些客观的能耗数据将有助于节能专家进一步分析并采取有效措施,来实现建筑运行系统的最佳性能。下面将以能源数据采集器U30和H22-001为例,简要介绍一下美国建筑节能监测领域的同行们是如何运用能源数据采集器进行节能监测的。

  应用案例一:U30用于监测地热HVAC系统的运行性能

  位于马萨诸塞州的建筑开发商Orchard Knoll,LLC公司正在追踪那些刚刚安装在Wayside Farm家园的地热空调系统的运行性能。技术工程师Mike McGonigle解释说,在Wayside Farm家园里,这些有着殖民地建筑风格的住宅里均安装了地热交换系统,用以保持室内冬暖夏凉。其中该地热交换系统中的循环水是从地下300至400英尺的井里用泵抽上来的,然后流入地下室的热交换器中。由于该深度的地下平均温度常年稳定,所以当循环水到达至地下室时,地下的热量将会传输给住宅室内的空气温度,从而使冬季室内的空气温度上升或者使夏季室内的温度下降。

  许多因素会影响到该地热交换系统的运行性能,比如水的流量、水的压力、室外温度和热交换器的电机运行时间等。“为了确保最佳性能,我们早就意识到,我们需要一个采集相关数据的能源数据采集系统,于是我研究了当前建筑节能市场上的一些不同的能源数据采集器”,Mike McGonigle进一步说。

  开发商最终选择了U30/GSM能源数据采集器来采集上述一些能源数据。该系统由一台GSM无线通讯的数据采集器和相关的传感器组成,把U30/GSM能源数据采集器安装在住宅的地下室墙壁上,传感器接入机箱。这些传感器监测室内、室外的温度和相对湿度,以及地热机组、泵和整个居室所消耗的电能。U30/GSM能源数据采集器可以全天候在无人值守的情况下实时进行数据采集,为Orchard Knoll,LLC公司提供了一套准确可靠的温湿度和电能能耗数据资料。

  Mike McGonigle通过U30/GSM 能够实时了解热泵运行的很多有价值的信息,还能进一步分析调节地热空调系统。该开发商还表示,他们将U30能源数据采集器进一步用于监测太阳能热水器和楼顶的HVAC系统的监测领域。

  应用案例二:U30用于监测太阳能热水器的能效

  2007年,加州州长施瓦辛格发起了美国历史上最大的太阳能热水器规划项目,并签署了具有里程碑意义的太阳能热水器加热和效率法案。该项立法法案规划了未来10年内将在整个加州家庭和企业中安装约20万台太阳能热水器。通过实施这一法案,议员们希望减少有害物质的排放,提高能源利用率,降低水电费。

  南加州能源论坛进而实施了一项可再生能源的试点方案。作为该试点方案的重要组成部分,太阳能热水系统将被安装在若干低收入的家庭里。作为该试点方案的执行领导Arleen Novotney说,“对于这一方案,我们安装了太阳能热水系统覆盖了全州的各种气候区域,我们将进行监测太阳热水系统的能效。”于是,Arleen Novotney选择了基于网络可实时传输数据的 U30/GSM 能源数据采集器和配套传感器来监测燃气的使用量、供水(冷水和热水)的温度、太阳能集热器的水温以及热水的流量。

  操作者通过配套软件,可以实时查看测量的数据,不管何时何地,只要是有互联网的地方就能实时浏览这些数据,而不必回到测量现场手动收集数据。

  Novotney解释说,“我们将进一步追踪太阳能供电开启状态下和太阳能供电关闭状态下,家庭所消耗天然气量的对比”,在U30系统连续监测被测试家庭数个月后,Novotney和她的团队计划改变测试的地点,将涵盖更多的测试家庭。“我们将计划使用U30系统用于更多测试点作为先行试点科研测试,”Novotney总结说,“明年我们将完成这些太阳能热水系统的相关能耗数据的比对。”

  应用案例三:U30用于楼顶HVAC系统性能监测

  博纳维尔电力管理局(简称为BPA),隶属于美国能源部的一个非营利性联邦机构,服务于西北地区,已购买了14个U30能源数据采集器系统,用于测量和采集商业楼顶上的空调机组的能耗数据。U30能源数据采集器具有15个测量通道,可同时采集如下多种测量参数:

  1) 室内环境监测:

  温度、相对湿度、CO2、空气流速、挥发性有机化合物(VOC)

  2) 能源监测:

  AC 电流、AC 电压、安培小时(Ah)、DC电流、DC 电压、kW、千瓦时(kWh)、功率因数 (PF)、 脉冲输入、Volt-Amp Reactive (VAR)、Volt-Amp Reactive Hour (VARh)、 Volt-Amps (VA)、 Volts (V)、Watt Hours (Wh)、Watts (W)、4-20mA、Amps (A)、差压、表压、压缩空气流量等;

  3)小气候环境气象参数监测:

  温度/相对湿度、太阳总辐射、光合有效辐射、降雨量、风速/风向、风速、土壤湿度大气压力、叶面湿度等。

  BPA的相关操作者可通过HOBOlink软件进行数据实时查看和分析处理。

  应用案例四:U30能源数据采集器用于采集室内温湿度和CO2浓度

  近年来,由于现代建筑中空调系统的引进,现代办公设备的普及和建筑密闭性的提高,使室内有害气体得不到排放,二氧化碳浓度升高,导致人们种种亚健康状态的产生。因此,人们也越来越重视室内空气质量,那么能源数据采集器U30/NRC为人们采集室内的温度、相对湿度和CO2浓度等空气质量参数提供了解决方案。

  总之, 能源数据采集器U30具有实时监测和远程数据传输功能;另外该采集器可以根据用户现场的需要,来灵活配置相应的智能传感器,监测和采集建筑环境内的温度和相对湿度、千瓦时(功耗)、AC和DC电压、电流、空调系统马达(电机)的运行时间、房间的使用状态(房间内有人还是无人)、照明灯的使用时间等广泛的参数。

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