1、 I 建筑物建筑物能源管理系统能源管理系统 II 目目 录录 一，前言.1 二，设计思路.2 三，设计背景.2 四，设计依据.4 五，ESS 能源管理系统.5 六，能源管理解决方案.14 七，建筑重点能耗分析.31 八，软件介绍.32 九，效益.40 1 一，一，前言前言 随着社会的发展，大型建筑都在在逐年增加，其能耗也在不断增大，据不完全统计，建筑消耗的能源占整个能源消耗的 40%；增加了 40%的大气排放量；耗电量占整个耗电量的 68%；用水量占整个用水量的 12%，占 88%的饮用水量；产生的城市垃圾占总量的 40%；开发使用了大量的土地。（如下图所示）不同的建筑类型关注能耗的变化重点也2、有些差异，比如：酒店类型更关注客房入住率与能源消耗的关系；商场超市类更加关注空调使用率的变化、单位面积能耗值以及照明范围等多个指标；而写字楼关注空调末端使用率、不同功能的照明分类等等。在目前在建筑智能化系统中建筑物中的建筑设备监控系统（BAS 系统）可以完成各系统的监控管理。但缺少对各种能耗数据的统计、分析，对比等，没有做到评价建筑的节能效果和发展趋势。面对上述问题，有必要有一个专业的能源管理系统，将各类建筑物能源数据进行集中统一的分析，并将分析结果整体展现出来。广州柏诚智能科技有限公司一直致力于能源管理系统的研究和开发，其中自主研发生产的冷热能量表、空调计量、综合计费、控制设备等已经得到了市3、场的认可，众多产品也处于行业领先地位。而 ESS 能源管理系统是柏诚公司针对建筑能源管理开发出来的一套专业能源管理系统，该系统已经在广州电视塔（小蛮腰）、广州大学城、深圳京基 100 等众多超大型项目中得到应用。2 二，二，设计思路设计思路 根据我们多年从事能源工程集成技术的经验，本着技术的理性应用，系统的务实设计的思路从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、技术支持及维修能力等方面综合评估、选型，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大最优的效果。方案采用如下的设计思路:从本方案提出设计、开发、实施、调整、维护试运行，直到系统的最后运行，可以帮助管理者实时的反映建筑整体能源运行的现状及趋势，4、从日常耗能的环节本身发现能源问题，通过对区域内不同建筑物及建筑内不同功能区域的耗能特点的分析，建立“数据采集-集中数据 系统控制-数据分析处理-提供各类对比考核方法 帮助完成整个管理流程”的能源管理流程。成为一个逐渐提升能源利用的综合性能源管理系统。三，三，设计设计背景背景 3.1 3.1 五五个导则个导则 为能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额和超定额加价等制度的建立准备条件，促使办公建筑和大型公共建筑提高节能运行管理水平，住房和城乡建设部在 2008 年 6 月正式颁布了一套国家机关办公建筑及大型公共建筑能耗监测系统技术导则，共包括 5 个导则（以下统称导则）：分项能耗数据采集技术导则；5、分项能耗数据传输技术导则；楼宇分项计量设计安装技术导则；数据中心建设与维护技术导则；系统建设、验收与运行管理规范。我司在进行产品设计时，主要参考了分项能耗数据采集技术导则、分项能耗数据传输技术导则和楼宇分项计量设计安装技术导则。分项能耗数据采集技术导则规定了统一的能耗数据分类、分项方法及编码规则，为实现分项能耗数据的实时采集、准确传输、科学处理、有效储存提供支持。分项能耗数据传输技术导则规定了能耗监测系统中能耗计量装置、数据采集器和各级数据中心之间的能耗数据传输过程和格式。楼宇分项计量设计安装技术导则统一了楼宇分项计量和冷热量计量的方法。根据建筑的使用功能和用能特点，导则将国家机关办公建筑和大6、型公共建筑分为 8 类：1）办公建筑；2）商场建筑；3）宾馆饭店建筑；4）文化教育建筑；3 5）医疗卫生建筑；6）体育建筑；7）综合建筑；8）其它建筑（指除上述 7 种建筑类型外的建筑）。对于每一类建筑，需要采集的数据指标分为建筑基本情况数据和能耗数据采集指标大两类。建筑基本情况数据包括建筑名称、建筑地址、建设年代、建筑层数、建筑功能、建筑总面积、空调面积、采暖面积、建筑空调系统形式等表征建筑规模、建筑功能、建筑用能特点的参数。能耗数据采集指标包括各分类能耗和分项能耗的逐时、逐日、逐月和逐年数据，以及各类相关能耗指标。各分类能耗、分项能耗以及相关能耗指标的具体内容见下表。分类能耗 电量 水耗量7、 燃气量(天然气量或煤气量)集中供热耗热量 集中供冷耗冷量 分项能耗 照明插座用电（照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电）空调用电（冷热站用电、空调末端用电）动力用电（电梯用电、水泵用电、通风机用电）特殊用电（信息中心、厨房餐厅等其他特殊用电）能耗指标 建筑总能耗（折算标准煤量）总用电量 分类能耗量 分项用电量 单位建筑面积用电量 单位空调面积用电量 单位建筑面积分类能耗量 单位空调面积分类能耗量 单位建筑面积分项用电量 单位空调面积分项用电量 4 导则中规定了能耗数据图表展示方式应直观反映和对比各项采集数据和统计数据的数值、趋势和分布情况，并给出了多种数据图表展示方式的建议，8、比如饼图、柱状图、线图、区域图、分布图、混合图、甘特图、仪表盘或动画等。为保证能耗数据可进行计算机或人工识别和处理，保证数据得到有效的管理和支持高效率的查询服务，实现数据组织、存储及交换的一致性，导则制定了能耗数据远传的编码规则，并详细制定了代码结构。3.2 3.2 控制控制手段手段 五个导则主要从分析管理的角度去考虑能耗问题，而控制手段是通过现场控制器依据分析管理模块完成相应耗能设备的控制，以优化建筑物的能耗，比如空调机房控制、空调末端控制、照明系统控制等。四，四，设计依据设计依据 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统9、分项能耗数据传输技术导则 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项计量设计安装技术导则 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则 国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范 绿色建筑评价标准 公共建筑节能改造技术规范JGJ 176-2009 智能建筑设计标准GBT50314-2006 中央空调水系统节能控制装置技术规范GBT26759-2011 民用建筑电气设计规范JGJT 16-2008 综合布线工程设计规范GB50311-2007_ 电子计算机机房设计规范GB50174-93 电子设备雷击保护守则GB7450-87 商业建筑物电信基10、础结构管理标准 TIA/EIA 607 建筑设计防火规范 GBJ116-88 商业建筑物电信布线标准TIA/EIA 568A 商业建筑物电信接地和接线要求 ANSI/TIA/EIA 607 5 电力系统中传输电能脉冲计数量配套标准IEC60870-5-102 电能计量装置技术管理规程DL/T448-2000 电测量仪表装置设计技术规程SDJ9-87 数字处理计算机硬件测试ISARP55.1 仪表和控制系统功能表示法SAMA PMS21.1 计算机软件单元测试GB/T15532-1995 电力系统中传输电能脉冲计量配套标准IEC-870-5-102 继电保护信息接口标准IEC-870-5-10311、 电子设备雷击导则GB7450-1997 微型数字电子计算机通用技术条件GB9813 计算机场地技术要求GB2887-1992 不间断电源设备GB7260 电工电子产品基本环境试验规程GB2423 电测量及电能计量装置设计技术规程SDJ9-1999 电子测量仪器质量检测规则GB/T6593-1996 交流采样远动终端技术条件DL/T630-1997 五，五，ESSESS 能源管理系统能源管理系统 ESS 能源管理系统是柏诚公司针对建筑能源管理开发出来的一套专业能源管理系统，ESS 管理系统一直遵循的理念是：监测促进管理 通过对系统各主要设备运行数据测量、分析向管理者提供实时数据、图表等，为管理12、者对系统进行合理管理提供可靠依据。控制实现节能根据各设备运行的特点及工况，采用先进、合理的控制策略对设备进行直接控制。5 5.1.1 系统系统介绍介绍 按功能模块，ESS 系统主要由以下几大部分组成：ESS-SOFTWARE 能源管理系统平台 ESS-AC 中央空调控制系统 ESS-AC 中央空调计量系统 6 ESS-LL 照明控制系统 ESS-LL 照明计量系统 ESS-DP 配电监测系统 系统设计符合建筑用户能源消耗环节的分类和分项要求，动态展现建筑用户的能耗监测、平均能耗、对标分析、能耗变化趋势等分析结果；并根据分析结果实现对相关设备的控制，实现最优化运行。-符合现代管理的模式符合现代管13、理的模式 ESS 能源管理系统为用户不同人员提供了不同的能源管理平台，采用多级管理技术，完全满足当前主流的三级能源管理模式，即操作级能源管理、管理级能源管理、决策级能源管理。操作级能源管理实现能源介质系统的实时监控和基本统计分析功能 管理级能源管理实现高级能源监管功能 决策级能源管理实现高级能源监管功能和决策支持功能-能源数据来源与传输能源数据来源与传输 ESS 能源管理系统数据采用实时采集和手动导入方式，通过自动化测量计量设备采集数据、Excel 导入非标准数据，具备数据发布、数据上传等数据管理功能，可实现多个用户的能耗数据向节能信息中心的数据发布，实现能耗数据的统一汇总和管理。-强大的汇总14、分析能力强大的汇总分析能力 7 系统支持多种分析形式，采用分析指标和分析条件交叉矩阵，对各类能源数据进行分类、属性定义，可轻松的实现各类的对比分析。-面向对行业业务特点的解决方案面向对行业业务特点的解决方案 能源管理系统面向能源数据、企业管理、业务特点开发设计，并在项目的部署、数据处理分析和界面展现的各个环节得到了很好的支持。5 5.2.2 系统特点系统特点 ESS 能源管理系统通过对建筑物内各类能耗参数的收集、分析，运用科学、合理的控制策略，通过利用楼宇控制系统实现动作，其是基于自动化控制基础上一套计算机智能化的管理软件平台。其核心就是“计量、控制、分析、管理”八字方针，坚持“节能第一、需求15、至上、切合实际”的理念，坚持做到精确计量、准确控制、实时分析、统一管理。它具备以下技术特点：真正面向业务特点的真正面向业务特点的系统系统 ESS 能源监管平台专为面向用户开发设计，全面考虑对能源数据、项目管理、业务特点等的支持，该设计思路贯穿于开发设计的整个过程，是系统设计的核心 除开发设计过程考虑用户数据的支持外，针对项目的具体部署、数据处理分析和界面展现的各个环节，为项目的能源数据赋予更多含义 统一的能源数据仓库统一的能源数据仓库 以能源管理和业务特点为基点，经过全面采集、整理、存贮和加工各类能源信息和业务数据，构筑库表统一、编码统一、维护统一的数据库。在此基础上，为使各级领导、相关部门能16、够通过统一的界面快捷方便地查询系统中的数据、对各种数据进行灵活、直观地综合分析、深入挖掘数据深层的价值，建设一个以能源数据和业务特点为核心的数据仓库平台，为领导业务决策提供必要和有力的支持。8 完善地数据分析技术完善地数据分析技术 融入当今主流的数据分析技术，结合能源管理行业的需求和特点，形成的具有自主 数据库视图业务视图从业务角度理解数据从业务角度访问数据统一业务逻辑简化操作步聚共享劳动成果 ESS 能源管理系统 自由数据钻取技术自由数据钻取技术 ESS 采用自由数据钻取技术，即多路径分析，实现对同一问题从不同角度进行全面的分析。通过在能源管理系统中全面使用自由数据钻取技术，改变了简单钻取对17、问题的条块分隔模式。自由钻取把系统中直接相关和间接相关的信息都串在一起，形成一张分9 析网。在这张网上，用户可以从任何一个节点出发，按照自己的思路对信息从各种角度进行深入的分析。丰富的管理分析模块丰富的管理分析模块 按照建筑行业的内部管理运行模式分为公共区域、用能区域，按照各用能环节的详细分解出办公用电、动力用电、空调用电等环节，按照建筑行业的物业管理模式分解考核指标等等，主要由以下的十个功能模块完成数据的管理和分析。基于数据层的数据安全技术基于数据层的数据安全技术 设有统一的、灵活和严格的安全管理机制，在支持传统用户权限管理模式的同时，引入数据安全和文件安全技术，为实现能源数据和业务数据在数18、据层面的安全提供可能，使得能源数据和业务数据更加安全。数据安全技术提供了数据库和业务两条路径的数据安全设置，使得操作更方便、数据更安全；文件安全技术可直接实现对分析成果文件和展现文件等的多种安全控制，如可见性、可访问性、可编辑性，以及打印、导出、复制和移动等多种功能控制。实现用一个页面管理实现用一个页面管理 采用 B/S 结构模式，通过 Web 浏览器展现，方便管理者对各种分析结果、展现报表和数据的访问，并实现远程和异地管理。系统支持个性化的门户管理，可为不同管理人员定制不同的展现门户。系统设有专门的 Web 门户展现和管理平台，支持基本的 Web 开发功能和嵌入任意的 Web 页，并集成了网19、络报表、智能图表和仪表盘、自由查询、快速索引和自动报告等专业化的展现方法。ESS 还提供了丰富的展现模板和图元库，包括柱状图、曲线、饼图、环状图、条形图、面积图、层叠图、堆积图和立体图，以及极坐标、散点图、雷达图、财务分析10 图、股票分析图等。可实现与其它可实现与其它系统的数据兼容系统的数据兼容 ESS 能源监管平台除从能源监测系统获取数据外，也提供了与其它业务和管理系统进行数据交换的接口，实现与各大系统间的数据共享。除此之外，系统也支持手抄能源数据的手动录入功能。5.3 5.3 系统架构系统架构 系统采用分层分布式结构，方便用户的管理和维护工作。系统采用专用的能源监控和管理软件。服务器+工20、作站模式便于工程部门进行日常维护管理，并且支持局域网或 Internet 访问。按照管理模式可划分为操作层、管理层、决策层三层能耗展示。操作层：包含电力仪表、液体流量计、热（冷）量表计等终端采集仪表，以及空调控制器、照明控制器、网络通讯等设备，实现现场设备运行、各类能耗的数据自动采集、控制、通讯网络搭建。管理层：包含工作站、服务器、各类操作系统软件、数据库以及能源管理系统软件。能耗数据通过建筑物内部局域网，存储在数据库中以标准表结构提供给能源管理系统软件。管理层可以通过能耗综合查询、能源预警及计划、重点能耗设备诊断、能耗数据补录、分类分项的对比、对标分析等功能，使节能管理更加标准化、精细化和量21、化。决策层：在管理模式的最高级别，通过 WEB 方式访问能源管理系统，ESS 能源管理系统提供给决策层以下功能，如建筑物能耗概况、能耗预警及计划、决策支持、能源审计等等，做为对建筑物的能源消耗进行决策的依据。5.45.4 系统功能系统功能 系统具备实时监控功能和多种的数据分析功能，通过对数据的多维属性定义和分析，反映能源管理系统各子系统（包括电能子系统、用水子系统、空调子系统、重点设备子系统）中的能耗数据。为用户提供交互式的、面向对象的、方便灵活的、易于掌握的、多样化的组态工具，多种的编程手段和实用函数，可以灵活方便扩展组态软件的功能。用户能很方便的对图形、曲线、报表、报文进行在线生成、修改。22、11 5.4.15.4.1 能耗数据采集能耗数据采集 系统对水、电、燃气、冷/热源、租户预付费系统和设备的电能消耗进行实时自动采集计量、保存和归类，代替繁重的人工记录。对其他系统具有开放性，纳入其他系统的能耗数据。经过分析计算能耗数据可以以各种形式（表格、坐标曲线、饼图、柱状图等）加以直观地展示。5.4.25.4.2 能耗管理能耗管理 系统按照能耗类型的不同分别进行管理，对其分类分项计量的数据进行统计计算，对实时数据、历史数据进行横向纵向分析对比，并且可以根据底层设备的自动化程度实现远方控制。A电能管理+配电监控 对高低压配电室的配电回路进行电能质量监测及配电监控，对二、三级回路进行电力测量，23、建设监测网络。对用电量进行统计对比，实时监控配电系统。进行模拟电费的计算，优化设备的运行方式，降低维护成本，减少电能消耗成本，提高电气系统运行管理效率。对配电系统运行进行全过程和全方位管理。B水能管理 对市政供给的生活冷水系统、中水系统、热水系统进行系统计量分析，按规范要求对各系统机房用水、设备补水及其他需要计量的用水点等亦应设置表单独计量；对排水系统、消防系统可以另行计量。水能计量部位均采用远传水表或超声波流量计，纳入能源控制中心检测范畴。C燃气管理 对建筑内部的燃气系统进行计量，计量部位均采用远传流量计或超声波流量计，纳入能源控制中心检测范畴。5.4.35.4.3 设备管理设备管理 对它们24、进行重点能耗监测，依据实际运行参数和耗电系数、单位面积电负荷等计算出单位时间的用电负荷，得到设备的负荷变化特征，作为设备诊断和运行效率分析的依据，发现节能空间，从管理方式上实现节能的可能性。A空调分析 对入户冷热源，温度、流量进行监测，结合环境温度综合分析，直观展示环境温12 度曲线、体现空调系统效率，帮助加强空调系统的运行管理，出具节能诊断，改善并促进空调系统优化运行。B照明 系统对照明系统进行分项计量，根据导则照明分为室内照明、室内公共照明、室外景观照明、应急照明四项。在工作时间段、非工作时间段、景观时间段、应急时间段等多种不同的照明启动时间内，分析计算出各项所占比例、单位面积照明电耗等。25、帮助查找管理漏洞，发现节能空间。同时在现有照明系统上加装节能控制设备，对于纯照明负载为例，直接节能：可达 30以上。间接节能：智能调控装置高稳定的最佳照明电压，能够延长电光源寿命 24 倍，减少照明运行、维护成本 30%50%。可实现对灯具的智能化集中调控管理。C电梯 系统对建筑内部的电梯实际运行所消耗的电能、运行参数的监测，多角度的分析在建筑内的特定工作时间段（一天内商场内的客流高峰期 tm、一周内的客流高峰期 twm 等）内所耗的电能，相同功能区域内同种类电梯（扶梯和直梯）所耗电能，单位面积电梯电耗、每台电梯运行累计时间、次数等。通过对电梯的设备管理，可以帮助发现节能空间，制定更为优化的电26、梯运行策略，节约电梯运行成本。同时可在系统中进行电梯基本信息的管理，如电梯的厂家、层站、载重、速度等有关技术参数，电梯故障信息，维保人员姓名、呼机号码、电话等维护信息。D水泵 系统对于建筑内部（以中央空调系统冷冻站、冷水泵和冷却水泵、生活冷热水泵为主）的各类水泵进行耗电量的计量监测、工作效率的综合计算。分别对工作时间内配合水泵在变频运行的同时，根据系统分析的结果在适当的工况点调整运行水泵的数量，使水泵始终保证在高效率区域运行。同时可在系统中进行水泵基本信息的管理，如水泵的类型、厂家、功率、转速、流量、扬程等有关技术参数信息。5.4.45.4.4 系统控制系统控制 系统具备实时监控功能，针对建筑27、物内的空调系统、通风系统、照明系统等进行13 优化控制，其中包括中央空调机房监控，中央空调末端监控，送排风机监控、给排水系统监控、照明系统监控等。ESS 能源管理系统能够结合能耗分析结果通过控制策略完成对各系统的最优控制。5.4.55.4.5 能耗综合查询能耗综合查询 对能耗进行统计和分析。按时、日、月、年不同时段，或不同区域，或不同的能源类别，或不同类型的耗能设备对能耗数据进行统计。分析能耗总量、单位面积能耗量及人均耗能量，标准煤转换，以及历史趋势，同期对比能源数据等之后，自动生成实时曲线、历史曲线、预测曲线、实时报表、历史报表、日/月报表等资料，为节能管理提供依据，为技术节能提供数据分析，28、并预测能耗趋势。5.4.65.4.6 能耗数据补录能耗数据补录 对一些暂时未实现自动化采集的设备，且这些设备无法通过已接入自动化采集设备换算出来的，要求人工补录，以保证数据的完整性和统计数据的准确性。同时对建筑面积、功能区域划分、人员情况、运转时间等客观数据实现录入或导入。5.4.7 5.4.7 能源审计能源审计 系统主要按照以下 3 种类评价指标对于建筑物的能耗情况进行分析，根据项目的实际情况进行半年或一年期的审计工作。单位服务量能耗指标：如每平米照明能耗，或人均生活热水能耗，人均用电，每平米用电；反映系统效率的无量纲指标：如冷水机组 COP，冷冻水泵输送系数 WTFCH，空调风机输送系数 29、ATF 等；反映使用者节能意识和管理水平的不同时段动态指标：如“非工作时段能耗比”，如照明、办公电器等分项能耗的夜间/工作时段比，周末/工作日比等；还包括空调系统的 COP 或输送系数全年变化特征等。通过这些指标对建筑物进行能源审计，帮助发现节能空间并为节能工作提供整改建议。5.4.85.4.8 决策支持决策支持 提供故障查询、专家节能诊断和节能方案。系统借助能源预测分析算法，结合建14 筑物的能耗结构、业务特点，对能源消耗作出预测，以曲线方式直观展现。为管理者和决策者提供了能源决策、能源分配和能源平衡的支持。系统配备了专家建议数据库，可根据用户能耗情况和能耗指标，自动生成专家建议报告，综合反30、映用户的节能意识和管理水平。六，六，能源管理解决方案能源管理解决方案 下面我们将从能源管理系统的功能介绍来呈现柏诚 ESS 能源管理系统：6 6.1.1 分类分项计量分类分项计量 数据是能源管理分析的基础，对于建筑物来说，需要采集的数据指标分为建筑基本情况数据和能耗数据采集指标两大类。能源管理系统的分析基础来自于建筑内的各种能耗数据的采集，依据建筑物的不同功能区域和系统设计，针对能源管理系统的分析需要进行选择性的数据采集，采集依据下表中的分类标准。能耗数据采集指标包括各分类能耗和分项能耗的逐时、逐日、逐月和逐年数据，以及各类相关能耗指标。各分类能耗、分项能耗以及相关能耗指标的具体内容见下表。除31、此之外，建筑基本情况数据包括建筑名称、建筑地址、建设年代、建筑层数、建筑功能、建筑总面积、空调面积、采暖面积、建筑空调系统形式等表征建筑规模、建筑功能、建筑用能特点的参数。此类数据通过系统录入或导入获得。对应于能耗类型，需要按以下能耗类型指标进行分类采集 15 对应于能耗分项，需要按以下电量分项采集，其他能耗不做分项采集 系统考核的能耗指标 6 6.1.1.1.1 用电能耗采集用电能耗采集 可分为配电室总采集部分和区域用电采集部分，通过 2 部分的电能流向可以发现电能损耗。根据导则要求，在二级区域计量处采用分项计量，如下图：A A一级总计量配电室进出线（变配电监测）一级总计量配电室进出线（变配32、电监测）16 采集对象：10kV/0.4kV 变配电室所有进出线回路。采集信号类型：模拟量：I-电流、U-电压、P-有功功率、Q-无功功率、PF-功率因数、E-电度量。状态量：断路器状态、故障信号等。采集方法：通过变配电监控系统数据交换，或者通过通讯网关直接采集数据。B B二级区域用电计量二级区域用电计量 采集对象：建筑内部所有功能区域和动力机房的配电柜/箱、进户配电箱。采集信号类型：E-电度量，单相负载采单相电度量、三相负载采三相电度量。采集分项类型：照明、插座、换热站用电、空调机房用电、新风盘管用电、室内公共照明、应急照明、室外景观照明、电梯、给排水泵、通风机、信息中心。采集方法：通过远传33、计量系统数据交换，或者通过通讯网关直接采集数据。具体采集内容由项目情况所定，如下面图表示意：17 C C其他用电计量其他用电计量（举例）（举例）采集对象：建筑内部视频监控中心、电话通信系统、网络中心。采集信号类型：E-电度量，单相负载采单相电度量、三相负载采三相电度量。采集方法：变配电监控系统、楼层配电柜/箱、进户配电箱。6 6.1.2.1.2 用水能耗采集用水能耗采集 可分为生活冷水系统、中水系统 2 部分计量分析，对排水系统和消防系统不进行计量分析。A A一级总表计量一级总表计量 采集对象：生活冷水给水机房、中水给水机房。采集信号类型：累计耗水量。采集方法：通过远传计量系统数据交换，或者通34、过通讯网关直接采集数据。B B二级区域用水计量二级区域用水计量 采集对象：所有用水功能区域。采集信号类型：累计耗水量。采集分类类型：生活冷水、中水。采集系统：通过远传计量系统数据交换，或者通过通讯网关直接采集数据。18 6 6.1.3.1.3 空调能量采集空调能量采集 对于中央空调的能量进行采集，即空调冷水和空调热水，分别对冷热源入口计量、出口和分区能量计量。A A一级总表计量一级总表计量 采集对象：能源中心入户主管道（冷水和热水）、换热站换热总出口和分支管道（冷水和热水）采集信号类型：冷能量、热能量 采集系统：通过远传计量系统数据交换，或者通过通讯网关直接采集数据。B B二级区域能量计量二级35、区域能量计量 采集对象：商场内部分功能区域。采集信号类型：冷量能量、热量能量。采集系统：通过远传计量系统数据交换，或者通过通讯网关直接采集数据。6.2 6.2 能源管理能源管理 ESS 能源管理系统实现了各类能源数据的分散采集和集中管理，帮助建筑物提高配电、水循环、热力等系统的自动化管理水平，以减少故障和简化日常维护工作。同时将能耗数据提供给能源监管平台进行统计分析。6.2.16.2.1 供配电管理供配电管理 19 1）实时监测：对变配电室进行实时监测，实现高低压进出线、母联开关的运行状态、电力参数查询、故障报警等功能。2）分项计量：客观准确地反应系统能源消耗状况，为制定有效的节能措施提供数据36、基础。依据用电环节的不同，详细分解出商业用电、动力用电、空调用电等，做到分项计量、综合对比分析的目的。3）数据采集周期、方式、参数等可由用户在线定义，实时数据采样为秒级，历史数据存储要求最小间隔 1 分钟，分辨率 1 分钟。4）第三方通讯：电能子系统提供了与直流屏、变压器、发电机组、应急电源、模拟屏、楼宇自控系统或其它自动化系统的通讯功能。20 5）历史数据：系统可根据用户需求，对遥测数据进行实时记录，记录时间超过两年以上。历史数据可以通过曲线方式和数据表格方式直观地显示，用户可方便对选择欲查看回路的历史数据。6）报警及事件管理：当出现开关事故变位、遥测越限、保护动作或其他报警信号时，系统发出37、音响提示，并自动弹出报警画面。报警需操作员确认后方可复位。报警系统记录入监控数据库。7）电能管理：对关键回路的电流和功率变化进行监控，实现故障的及时修正和预测、设备的运行调配管理。21 8）系统自诊断和自恢复：能在线诊断系统软件和硬件，发生故障时，能自动在屏幕上显示故障单元、故障部位及故障性质，单个元件的故障不得引起整套装置的误动，也不影响其它装置和监控系统的运行。6.2.26.2.2 水能管理水能管理 1）分项计量：客观准确地反应系统能源消耗状况，为制定有效的节能措施提供数据基础。依据用水环节的不同，分解出生活冷热水、中水系统，做到分项计量、综合对比分析的目的。22 2）数据采集周期、方式、38、参数等可由用户在线定义，实时数据采样为秒级，历史数据存储要求最小间隔 1 分钟，分辨率 1 分钟。3）历史数据：系统可根据用户需求，对遥测数据进行实时记录，记录时间超过两年以上。历史数据可以通过曲线方式和数据表格方式直观地显示，用户可方便对选择欲查看回路的历史数据。4）报警及事件管理：当出现用水量越限或其他报警信号时，系统发出音响提示，并自动弹出报警画面。报警需操作员确认后方可复位。报警系统记录入监控数据库。5）系统自诊断和自恢复：能在线诊断系统软件和硬件，发生故障时，能自动在23 屏幕上显示故障单元、故障部位及故障性质，单个元件的故障不得引起整套装置的误动，也不影响其它装置和监控系统的运行。39、6.2.6.2.3 3 空调能量空调能量管理管理 1）实时监测：对整个空调制冷采暖系统进行实时监测，实现中央主机、水泵、冷却塔、风柜、风机盘管、VAV 末端等的运行状态、参数查询、故障报警等功能。2）分项计量：客观准确地反应系统能源消耗状况，为制定有效的节能措施提供数据基础。依据业态的不同，详细分解出商场能耗、酒店能耗、办公区能耗等，以及每楼层，每台末端风柜的能耗的，达到分项计量、综合对比分析的目的。3）数据采集周期、方式、参数等可由用户在线定义，实时数据采样为秒级，历史数据存储要求最小间隔 1 分钟，分辨率 1 分钟。4）第三方通讯：系统提供了与空调主机、变频器、楼宇自控系统或其它自动化系统40、的通讯功能。5）历史数据：系统可根据用户需求，对遥测数据进行实时记录，记录时间超过两年以上。历史数据可以通过曲线方式和数据表格方式直观地显示，用户可方便对选择欲查看历史数据。6）报警及事件管理：当出现开关事故变位、遥测越限、保护动作或其他报警信号时，系统发出音响提示，并自动弹出报警画面。报警需操作员确认后方可复位。报24 警系统记录入监控数据库。7）系统自诊断和自恢复：能在线诊断系统软件和硬件，发生故障时，能自动在屏幕上显示故障单元、故障部位及故障性质，单个元件的故障不得引起整套装置的误动，也不影响其它装置和监控系统的运行。6.3 6.3 系统控制系统控制 ESS 能源管理系统监控功能包括(不41、仅限于)如下：运行参数动态显示：根据用户的实际需要动态显示现场设备的相关参数如：温度、压力、流量、二氧化碳、电流、电压、有功、无功、功率因数等动态数据。现场设备控制：根据不同使用性质及场合，采用、科学合理控制策略，如：空调主机采用群控策略，冷却塔采用近湿球温度运行策略，空调末端采用恒温差变流量保证“按需供给”的策略，办公区等公共照明域根据太阳光的强弱来调节灯光、同时自动调节窗帘的开启幅度，尽可能地合理利用自然光。状态显示查询：如阀门的开、关状态、设备的启、停等，也可查询各类设备的历史参数如启停次数、运行时间、瞬时或时间段能耗数据等。预警、报警：根据不同设备或设备不同状态将其归类处理，如：维护提42、醒、设备能耗异常、设备运行异常、设备使用寿命预警等不同警报级别。6.3.1 6.3.1 空调系统控制空调系统控制 中央空调系统其大量的末端换热设备，是能量发挥效果最直接的体现，目前空调节能普遍是单一采用对系统水泵进行变频控制，而末端能耗控制往往是空调系统节能工作中忽略的环节，单一的水泵变频是不能完全挖掘空调系统的节能潜力，要使空调25 系统节能最大化首先得从空调系统末端的热交换设备开始，在保证各末端环境舒适、稳定性的前提下，通过对末端进行“变流量、定温差”的控制策略以实现能耗最小化。从微观、细节能耗控制开始，ESS-AC 系统通过上游治、中游疏、下游畅的能耗控制理念，最终实现空调系统整体节能的43、最大化。通过 ESS-AC 节能设备对空调系统各设备进行控制、调节，其节能效果可达到15-25%。末端变能量：末端变能量：定温差变流量的工作方式控制末端在“大温差、小流量”的工作状态，一方面保证用户环境的舒适性，随外界温度动态变化，另外一方面保证用最小的能耗换取最大的舒适性。系统系统动态动态能量控制：能量控制：通过瞬时能量的监测作为控制策略重要依据，动态调节更直接、更有效，并且保证系统动态工作在“大温差，小流量”的状态。根据热负荷及外界环境变化动态上游治理上游治理：在保证末端环境舒适性的前提下，通过“变流量、定温差”的控制策略动态调整末端设备的风机、电动阀门等设备，控制风量、水量的合理使用，从44、而实现微观、细节节能。中游疏导中游疏导：通过检测循环水系统总管的动态运行参数，实时反映出系统的能量变化，在保证主机与末端合理能量传递的前提下，动态调节系统的水流量实现“按需供给”，尽可能减少水泵的电能消耗。下游优化下游优化：通过检测主机动态运行参数，采用合理的主机群控策略，使主机长期保持在高负荷工况下运行，同时根据热负荷及外界环境的等因素等变化动态调节主机的出水温度，保证主机的高能效比减少主机的电能消耗。上游治理上游治理：通过冷却塔群控近湿球温度运行策略，优化塔的运行台数、充分利用冷却塔换热面积，始塔始终处于换热的高效状态；保证主机长期处于合理的冷凝压力工况，从而提高主机能效比。26 调节主机45、水系统、冷却塔及末端等设备的设定温度，使系统能耗更加合理、更加节能。冷却塔变风量冷却塔变风量、群控近湿球温度群控近湿球温度控制策略控制策略：监测环境湿球温度，对环境温度、系统负荷、冷却效果等参数进行综合性的判断，计算近湿球温度作为最佳的冷却目标；实行多塔控制自动调整冷却塔的数量、起停和运行频率，保证各个冷却塔运行特性一致、效率最大化，最终保证主机合理的冷凝压力、提高主机能效比。6.3.6.3.2 2 空调空调控制控制系统组成系统组成 柏诚 ESS-AC 节能控制系统具有操作简单、集成方便，系统自适应性、兼容性强等特点；该控制系统从管理、技术、设备三个层面着手做到首尾兼顾，采用集中管理、分散控46、制的模式，各现场设备控制采用模块化配置扩展方便；该控制系统集成多项国内领先核心技术，在公司多项技术专利支撑下，通过如动态能量控制技术、末端变能量控制技术、冷却塔群控近湿球温度控制技术等关键技术，不断对中央空调进行优化和品质提升，降低系统整体能耗。27 ESS-AC 节能控制系统主要由以下几部分组成：末端控制部分末端控制部分 空调 末端 是空 调系 统最 大能 耗设备之一，该设备是系统冷（热）量与环境热（冷）量直接能量交换设备，其不仅是电能消耗设备，也是冷（热）量消耗设备。所以空调末端能耗控制尤为重要。柏诚 ESS-AC 末端节能控制设备，是在保证末端环境舒适性的前提下，通过“变流量、定温差”的47、控制策略动态调整末端设备的风机、电动阀门等设备，控制风量、水量的合理使用，从而实现微观、细节节能。主机房控系统主机房控系统 28 柏诚 ESS-AC 机房节能控制柜是在集成了电源部分、数据采集部分、自控部分的基础上，结合冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、主机监控各功能模块对空调主机房设备进行控制。冷冻泵：冷冻泵：通过检测冷冻水总管供、回水温度，冷冻水回水温度为变频调节的第一控制依据，当回水温度低于设定出水温度+6 度后，冷冻水供回水温差为变频调节的控制依据，同时总管供回水压力、末端压力，流量等动态参数作为变频调节的重要依据。冷却泵：冷却泵：通过检测冷却水总管供、回水温度，冷却水回水温度为变频调节的第48、一控制依据，当回水温度低于环境湿球温度+2 度后，冷却水供回水温差为变频调节的控制依据，同时总管供回水温度、流量等动态参数作为变频调节的重要依据。冷却塔：冷却塔：监测环境湿球温度，将其作为冷却塔的最佳的冷却目标，实行多塔控制，自动调整冷却塔的数量、起停和运行频率，保证各个冷却塔运行特性一致、效率最大化，同时环境温度、主机负荷、冷却塔出水温度等动态参数作为变频调节的重要依据。空调空调主机：主机：监测主机运行负荷，合理调节的主机运行数量，使主机长期保持在高负荷工况下运行，同时根据热负荷及外界环境的等因素等变化动态调节主机的出水温度，保证主机的高能效比减少主机的电能消耗。6.3.6.3.3 3 照明49、控制系统照明控制系统 是利用化信息技术结合及节能型电器控制设备等手段，来实现对照明设备的智能化控制。使照明设备的亮度强、弱可调节，灯光软启动、定时控制、场景模式控制等功能，并达到安全、节能、舒适、高效的。29 智能照明控制系统特点：1，美化环境提高品质、形象。2、节能降耗，用最经济的能耗提供最舒适的照明，从而大大降低能耗。3、延长灯具寿命 2-4 倍有效地降低了照明系统的运行费用。4、提高管理水平，减少维护费用。5、实现照明控制智能化可以中央控制、定时控制、照度感应控制、现场可编程开关控制、调光控制等控制模式。公共区域照明公共区域照明 通过安装在室外的照度传感器，可根据室外太阳光的强弱，自动调50、节照明区域内的灯光同时自动调节窗帘的开启幅度，在达到节能的同时，还提高舒适性减少眩光和热量的进入,充分利用自然光来节约能源，供了更加自然的环境。同时也使用智能照明控制系统能抑制电网的冲击、浪涌电压，采用了软启动和软关断技术，延长灯具寿命 2-4 倍。餐厅、宴会厅等餐厅、宴会厅等场所照明场所照明 30 宴会厅采用多种可调光光源，通过智能调光始终保持最柔和最优雅的灯光环境。可分别预设多种灯光场景，分别有清洁、早上、下午、进餐、晚上等多种不同的灯光控制场景，也可进行手动编程，能方便地选择或修改灯光场景。会议室照明会议室照明 会议室在不同的使用时间有不同的合适的灯光效果：准备模式、报告模式、会议模式、51、投影模式、休息模式、结束模式、清扫模式。车库照明车库照明 商场车库智能照明控制，每天客流高峰时段，车库车辆进出繁忙，车库的车道照明和车位照明应处于全开状态，便于车主进出车库。在非高峰时段，白天日光充足，车流量小，可关闭所有车位照明，并对车道照明采用 1/2 或 1/3 隔灯控制，以节省能耗。深夜时候，车流量最小，可关闭所有的车道照明和车位照明，只保留应急指示灯照明，保证基本的照度，以节约能耗。31 七，七，建筑重点能耗分析建筑重点能耗分析 7 7.1 .1 空调系统空调系统 针对空调系统的供水、回水管路进行监测温度、压力以及流量值进行监测，对于空调的冷却水温度、运行设备数量、运行效率、制冷量、52、和日耗电量、单位面积电负荷等指标进行数据分析，帮助空调系统的运行管理进行加强、改善、促进并且出具节能诊断。例如下图：7 7.2 .2 照明系统照明系统 A依据用电环节的不同，详细分解出办公用电、动力用电、空调用电等，用以做到分项计量、综合对比分析的目的。依据内部管理运行模式分为公共区域、用能区域，用以定义不同区域的用电量并进行分析对比。B依据统计分析重点能耗回路、设备的运行参数，进行设备在不同时间横向比较、同一时间多设备的纵向对比，发现节能空间，从管理方式上实现节能的可能性。例如下图用电横向纵向对比：32 7 7.3 .3 电梯系统电梯系统 系统对建筑内部的电梯实际运行所消耗的电能、运行参数的53、监测，多角度的分析在建筑内的特定工作时间段（一天内商场内的客流高峰期 tm、一周内的客流高峰期 twm 等）内所耗的电能，相同功能区域内同种类电梯（扶梯和直梯）所耗电能，单位面积电梯电耗、每台电梯运行累计时间、次数等。通过对电梯的设备管理，可以帮助发现节能空间，制定更为优化的电梯运行策略，节约电梯运行成本。同时可在系统中进行电梯基本信息的管理，如电梯的厂家、层站、载重、速度等有关技术参数，电梯故障信息，维保人员姓名、呼机号码、电话等维护信息。八，八，软件软件介绍介绍 系统支持 Windows 主流操作系统，和多种商业数据库软件，如 MSSQL 等，可根据不同行业选配不同操作系统和数据库软件。软54、件功能可根据用户需求进行定制。ESS 能源管理系统通过一个页面管理掌握整个区域的能源消耗情况，通过对能源消耗的精细化管理，实现了对能源消耗系统的实时监控、日常能源消耗管理、能耗分析、重点设备管理等功能，通过系统的分析结果进行能源公示，帮助制定考核、能耗管理制度，提高了能源管理的数字化和智能化。系统软件以功能模块展示：33 34 8.1 8.1 能源管理能源管理界面界面 35 1）能耗报告（Energy Profile）各能源管理组逐时、逐日、逐月、逐年能耗值报告，帮助用户掌握自己的能源消耗情况，找出能源消耗异常值。单位面积能耗（EUI）等多种相关能耗指标报告为能耗统计、能源审计提供数据支持。温55、度、湿度参考功能帮助分析能耗数据与环境数据的相关性。2）能耗排名（Energy Ranking）不同时间范围下能源管理组的能耗值排序，帮助找出能效最低和最高的设备单位。3）能耗比较（Energy Comparison）不同时间范围内能源管理组能耗值的比较。36 4）日平均报告（Average Daily Profile）任何一天每 15 分钟平均能耗需求的报告。帮助用户了解自己的能耗模式并找出超出预期的峰值需求，为与电力公司签订合同时提供参考。5）偏差分析（Deviation Report）任何一天不同时段能耗值与管理设定值的偏差表示。红色偏差值表示实际能耗值超出了能耗使用计划值，指出能源消耗56、的增加倾向。6）最大值/最小值分析（Max/Min Value Analysis）不同时间范围内能耗值的最大值/最小值分析。可以分析各系统和设备能源消耗37 与时间的相关关系。7）一次能源折算（Primary Energy Profile）将建筑物能耗值折算为热量(MJ)、标准煤以及原油、原煤等一次能源消耗量和相对的 CO2 释放量。8）成本报告（Cost Profile）各能源管理组逐日、逐月、逐年能耗费用报告。根据能量表的数据和费率结构计算能耗费用，帮助管理能源成本。用户可以设定能耗成本基准，根据与实际成本偏差去设定预算，有助于减少能源采购中的风险。38 9）成本排名（Cost Ranki57、ng）不同时间范围下能源管理组的成本值排序。帮助找出能源消费最低和最高的设备单位。10）统计报表（Statistical Report）分类和分项能耗数据的年/月/日统计报表。让用户对能源消耗情况一目了然，并能帮助用户合理分配能源使用结构。8.2 8.2 系统控制界面系统控制界面 1）欢迎登录界面 39 2）系统对象监控 针对建筑物内各类型的被控对象进行实时监控 40 九，九，效益效益 建筑能耗管理工作的目的，大致可分为三类：了解建筑能源消耗的整体情况，掌握其在社会总能耗的比例和重要性；了解各类建筑的总体能耗情况，通过中外横向比较和当前与历史的纵向比较，归纳总结目前中国建筑能耗的特点，找出建筑58、能源消耗的薄弱环节，确定建筑节能的重点所在；掌握建筑能耗的详细情况，包括各类建筑的具体能耗数值、建筑面积、能源类型、能耗强度、典型建筑的分项能耗数据等，以确定节能的具体措施，同时，确定能耗的变化发展趋势，科学地预测建筑能耗发展。这三类目的分别由宏观到微观，所需数据也由整体粗略到全面详细，相应地，也应该采取不同的数据分析和计算方法。综合性的大型建筑由于其占地面积大、建筑功能多样性、以提供舒适、明亮的环境、保证一定人流量为等特点，同时具有商场、写字楼、影院、娱乐等多种功能区域41 的能源消耗特点。通过能源管理系统的建立和运行，有效的发现了建筑内部的用能异常、能耗漏洞，对不合理的用能计划进行革新，更加合理的分配和利用各类能源，从而更精准的控制能源消耗。在保证提供舒适环境下，帮助建立起管理节能的模式，挖掘自身的节能潜力并结合技术节能措施，有效的降低了能源消耗，产生巨大的经济效益和社会效益。主要体现在以下：完善能源信息的采集、存储、管理和利用 建立分散控制和集中管理机制 减少能源管理环节，优化能源管理流程，建立客观的能源消耗评价体系 减少能源系统运行管理成本，提高劳动生产率 加快能源系统的故障和一场处理，提高能源事故的反应能力 节约能源和改善环境