在節(jié)能減排的時代背景下,建筑能耗管理成為關(guān)鍵。建筑能耗采集系統(tǒng)借助先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)采集、傳輸與分析,為建筑節(jié)能提供有力支撐。
一、系統(tǒng)構(gòu)成:全方位感知能源數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)采集終端:分布在建筑各處,像配電箱、空調(diào)機(jī)房、照明系統(tǒng)等位置。智能電表監(jiān)測電力參數(shù),智能水表、氣表采集水、氣用量,各類傳感器則監(jiān)測環(huán)境參數(shù),如溫度、濕度和流量,為能耗分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò):承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸任務(wù),分有線和無線兩種方式。有線的以太網(wǎng)傳輸高速穩(wěn)定,適用于核心區(qū)域;RS485總線成本低、布線簡單,常用于多節(jié)點場景。無線的Wi-Fi部署便捷,藍(lán)牙適合短距離低功耗傳輸,ZigBee自組網(wǎng)能力強(qiáng),NB-IoT覆蓋廣、功耗低,不同技術(shù)適配不同建筑環(huán)境。
數(shù)據(jù)管理中心:由服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理軟件和用戶界面構(gòu)成。服務(wù)器存儲海量能源數(shù)據(jù),軟件清洗、分析數(shù)據(jù),挖掘規(guī)律和趨勢,用戶界面則方便管理人員實時查看數(shù)據(jù)、生成報表、設(shè)置報警閾值。
二、工作原理:自動化的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)與分析
數(shù)據(jù)采集終端按設(shè)定時間間隔采集數(shù)據(jù),先在本地初步處理和存儲。傳輸時,有線或無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)管理中心。中心接收后,校驗清洗數(shù)據(jù),去除異常值,再用專業(yè)算法深度分析,如通過時間序列分析找用電高峰低谷,用聚類分析定位高能耗區(qū)域,最后以圖表、報表形式呈現(xiàn)分析結(jié)果。
三、顯著優(yōu)勢:助力建筑節(jié)能管理
實時監(jiān)測能耗情況:能實時采集和傳輸數(shù)據(jù),讓管理人員及時發(fā)現(xiàn)能源浪費,如長明燈、設(shè)備空轉(zhuǎn),以及設(shè)備故障,如空調(diào)漏水、管道堵塞,避免能源浪費和設(shè)備損壞。
精準(zhǔn)分析能耗數(shù)據(jù):對大量數(shù)據(jù)深度分析,可找出高能耗區(qū)域和設(shè)備。如某商場分析發(fā)現(xiàn)地下停車場照明和通風(fēng)、餐飲樓層廚房設(shè)備能耗高,進(jìn)而針對性改造。
助力節(jié)能決策制定:基于準(zhǔn)確數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,管理人員可制定節(jié)能目標(biāo)和策略,如調(diào)整設(shè)備運行時間、優(yōu)化參數(shù)、合理安排能源采購,提高能源利用效率。
降低能源運營成本:通過發(fā)現(xiàn)并解決能源浪費問題,優(yōu)化能源使用策略,可有效降低能耗,減少能源費用支出,降低建筑運營成本。
四、應(yīng)用案例:實踐中的節(jié)能成效
商業(yè)綜合體:某大型商業(yè)綜合體安裝能耗采集系統(tǒng)后,發(fā)現(xiàn)照明系統(tǒng)非營業(yè)時間未關(guān)燈,空調(diào)系統(tǒng)在客流量少制冷量過大。通過照明智能化改造,安裝智能照明控制系統(tǒng),實現(xiàn)自動開關(guān)和亮度調(diào)節(jié);優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng),根據(jù)客流量調(diào)節(jié)制冷量,定期維護(hù)設(shè)備。改造后,能源消耗降低15%,年節(jié)省能源費用數(shù)十萬元。
辦公大樓:某辦公大樓利用能耗采集系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)部分樓層辦公設(shè)備下班后待機(jī)能耗高。通過培訓(xùn)員工、制定制度,結(jié)合智能插座遠(yuǎn)程控制,降低待機(jī)能耗。同時,調(diào)整電梯運行模式,采用群控系統(tǒng),避免空駛和頻繁啟停,整體能耗下降12%。

五、發(fā)展趨勢:邁向智能化與融合化
智能化程度不斷提高:未來將融合機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù),自動分析能耗數(shù)據(jù),預(yù)測能源需求和消耗趨勢,提前發(fā)現(xiàn)問題并提供節(jié)能建議。
與其他系統(tǒng)深度融合:與建筑自動化系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)深度融合,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作。與建筑自動化系統(tǒng)聯(lián)動,根據(jù)能耗數(shù)據(jù)自動調(diào)整設(shè)備運行;與物業(yè)管理系統(tǒng)融合,結(jié)合能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行物業(yè)收費和設(shè)備維護(hù)。
數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)加強(qiáng):采用更先進(jìn)加密技術(shù),如量子加密、區(qū)塊鏈加密,確保數(shù)據(jù)安全,同時建立嚴(yán)格權(quán)限管理機(jī)制,保護(hù)用戶隱私。
應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大:從商業(yè)、辦公建筑拓展到住宅、工業(yè)建筑。住宅中實現(xiàn)家庭能源實時監(jiān)測,幫助居民節(jié)能;工業(yè)建筑中采集分析生產(chǎn)設(shè)備能耗,優(yōu)化生產(chǎn)流程,降低成本,推動全社會節(jié)能減排。
建筑能耗采集系統(tǒng)是建筑節(jié)能的重要工具,正推動建筑行業(yè)向綠色、節(jié)能方向發(fā)展。隨著技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用深入,它將在建筑節(jié)能領(lǐng)域發(fā)揮更大作用,助力構(gòu)建綠色低碳城市。