建筑物能耗分类计量及管理系统的施工方案和技术措施.docx
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建筑物能耗分类计量及管理系统的施工方案和技术措施
建筑物能耗分类计量及管理系统的施工方案和技术措施
数据采集是建筑能耗动态监测统计系统工作的基础,在现场的调研和施工设计过程中,必须以今后节能分析和管理工作的需要为出发点,确定建筑能耗动态监测统计系统的基本原则。
我们的基本原则是:
在一定投资成本和不改动已有配电线路的前提下,以最大程度的获得能耗公示需求数据为目标。
具体能耗计量原则如下:
(一)总用电量的计量
在地下配电室对各照明母线、动力母线、空调用电、水泵用电、电梯用电及特殊设备用电等进行计量。
1)照明插座用电量计量
照明插座用电是指建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电的总称。
照明插座用电包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电等。
2)动力用电(综合服务用电)量计量
动力用电是集中提供各种动力服务(包括电梯、非空调区域通风、生活热水、自来水加压、排污等)的设备(不包括空调采暖系统设备)用电的统称。
3)空调总耗冷量计量
空调用电是为建筑物提供空调、采暖服务的设备用电的统称。
空调用电包括冷热站用电、空调末端用电。
4)集中供水计量
(二)支路耗电计量
1)对以下类型相关的配电支路逐个计量
(1)照明母线、动力母线等。
(2)空调冷站系统用电支路的冷机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等。
(3)楼内空调箱、新风机、空调系统通排风机的支路。
(4)室内用电设备负荷为主(如照明、各种室内插座设备、办公设备、室内风机盘管、饮水机等)的相关支路。
(5)建筑物中所有电梯,包括货梯、客梯、消防梯支路。
(6)信息中心、计算机房等特殊用电设备支路。
空调系统用电是建筑电耗中的最主要部分,且也是用能问题最难发现的部分,因此,为了有充足的信息发现用能问题,应优先计量。
2)以下支路不计量
(1)消防类支路。
(2)电话机房、消防控制室、庭院灯、传达室等用电功率很小(10kW以下)、但供电要求较特殊的区域供电支路。
(3)功率小于10kW的非空调类用电支路。
(4)不在使用中的备用支路。
消防支路的设备只在紧急状况时才会消耗电能,所以该部分支路不安装电能表;不在使用中的备用支路也不必安装电能表;对于功率小于10kW的非空调类用电支路及那些用电量很小但供电要求特殊的小功率用电区域,由于节能潜力不大,所以也不安装电能表。
5.3.1能耗动态监测计量装置安装
(一)电能表安装
1)数据采集系统的施工主要为各种计量装置的安装及数据采集器的安装。
2)能耗计量装置包括电量计量装置、冷/热量计量装置、水流量计量装置、燃气量计量装置和蒸汽量计量装置。
(1)电量计量装置主要包括电能表、普通电能表、多功能电能表和电能计量装置。
(2)冷/热量计量装置包括整体式冷/热量表和组合式冷/热量表。
(3)水流量计量装置、燃气量计量装置和蒸汽量计量装置按国家标准选择。
3)安装方式为:
(1)在原安装表位更换带远传功能的电能表。
(2)在具备安装条件的配电柜(箱)内安装电能表。
(3)在新增电表柜(箱)内安装电能表。
当配电柜(箱)不具备安装条件时则设专用电表柜(箱)安装。
(4)集中安装。
当配电柜的抽屉具备二次插头时可采用分散安装。
4)电能表的安装应根据现场的实际情况选择合适的安装方式。
在安装中都应符合以下规定:
(1)在原配电柜(箱)中加装时,电能表下端应加有回路名称的标签,二只三相电能表相距的最小距离应大于80mm,三相表电能表相距的最小距离应为30mm,电能表与屏边最小距离应大于40mm。
(2)单独配置的表箱在室内安装时宜安装在0.8m~1.8m的高度(安全距离内可清楚观察电量参数)。
(3)电能表安装必须垂直牢固,表中心线向各方向的倾斜不大于1°。
5)接线规定
(1)采用电流互感器接入的低压三相四线电能表,其电压引入线应单独接自该支路开关下口的母线上,并另行引出,禁止在母线和电缆连接螺丝处引出。
零线不得断开,采取叉接方式接入领先端子。
以免发生接线不良或断零线故障。
(2)电压、电流回路U、V、W各相导线应分别采用黄、绿、红色单股绝缘铜质线,中性线应采用黑色单股绝缘铜质线,并在导线上加装与图纸相符的端子编号,导线排列顺序应按正相序自左向右或自上向下排列。
(3)电流互感器从输出端直接接至接线盒或接线端子,中间不宜有任何辅助接点。
(4)电流互感器二次回路导线截面按下面公式进行选择,不宜小于2.5㎜²。
A≥0.9L/(S2N-25Zm)(mm2)
L——二次回路导线单根长度,m
S2N——电流互感器二次额定负荷,VA
Zm——计算相二次接入电能表电流线圈总阻抗,Ω
6)施工验收
必须符合《建筑电气施工质量验收费规范》GB50303-2002的要求。
(二)(冷)热量表
1)(冷)热量表的安装
(1)热量表在安装前应进行检查和校验,以达到装置本身精确度等级的要求,并符合现场使用条件。
校验方法和质量要求应符合国家仪表专业标准(城镇建设行业标准《热量表》CJ128-2007)或仪表使用说明书的规定。
(2)流量计在管道上的安装应避免对管道产生附加的安装压力。
必要时,设置支架(座)。
流量计安装应易于拆卸更换。
流量计安装时应符合产品设计、产品安装要求和根据生产厂家提供的数据选择正确的安装位置及方式。
(3)热量表安装后应不影响系统的正常运行。
2)温度传感器是(冷)量表的重要组成部分,安装应符合以下规定:
(1)温度传感器与管路的连接,应采用密封螺纹连接,螺纹规格应符合国家的相关标准。
(2)传感器布置的位置应能反映被测介质的平均温度,避免布置在死区。
(3)传感器和介质应具备充分良好的换热条件,插在管道中应有足够的插入深度宜(1/2~2/3)D。
安装时,传感器应迎着介质流动方向,至少与介质流向成90°角,切勿与被测介质形成顺流。
(4)减少传感器的外漏部分,并进行适当保温处理,保证安装部分的密封性,以减少传感器与周围物体(或环境)的热交换。
(5)测温传感器的安装应便于仪表工作人员的检修。
5.3.2数据采集器安装
(一)计量装置和数据采集器的连接
1)计量装置和数据采集器之间应采用符合各相关行业智能仪表标准的各种有线或无线物理接口。
2)对于电能表,参照行业标准DL/T645-1997《多功能电表通信规约》执行。
3)对于水表、燃气表和热(冷)量表,参照行业标准CJ/T188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》执行。
4)数据采集器接入网络
数据采集器应使用基于IP协议承载的有线或者无线方式接入网络。
(二)施工验收
必须符合《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093中的规定。
5.3.3传输网络设计
(一)网络选择
根据建设部的规定数据采集器需要通过以太网连接远程的服务器,实现数据的实时上传,网络的连接方式可以兼容ADSL、LAN等有线宽带和无线GPRS及CDMA连接技术。
数据传输网关需要通过以太网连接远程的服务器,实现数据的实时上传,网络的连接方式可以兼容ADSL、LAN等有线宽带和无线GPRS及CDMA连接技术。
实际工程中网络的选择根据客户要求和受限制的具体情况确定。
无线传输方案只是在现场所有网络都不方便使用的情况下选择,受信号的制约较大,因为大多的强电室在地下,网关的安装需要选择信号相对较强的地方安装。
我们工程实施推荐使用建筑内原有局域网,这样可以极大的节省网络费用,降低整个项目成本。
(二)数据采集器安装位置选择
数据采集器安装位置选择需要具备条件:
(1)数据采集器应尽量使用单独的采集箱安装,避免其他干扰造成采集器不能正常工作。
(2)数据采集器安装区域应具备网络环境,方便数据采集器接入以太网。
(3)数据采集器安装位置应尽量考虑电表同采集器间RS485线施工的简易。
(4)数据采集器属于弱电系统主体设备,应选择低压直流设备,安装区域提供低压电源或电压器的强电接口。
(三)采集器同电表的接线方式设计
能耗数据采集器同电表之间的连接方式遵循实时可靠的原则,保证数据实时性和系统运行稳定性、可靠性,本方案选择总型连接方式,将所有计量仪表串接到能耗数据采集器的相应端口。
(四)电能表数据校验调试
(1)数据校核
1)电能表计量前,确认各配电支路的信息。
要求的信息内容如下:
每个支路的唯一编号、名称表(下表),需确保覆盖全部用电支路;给出各支路之间的关系,包括上下游关系、联络关系及备用关系图(例如下图);
表1某支路所带设备清单
支路唯一编号
支路名称
1
2
……
图1支路关系结构图
2)电能表计量前,确认各配电支路所带用能设备的信息,要求支路所带设备信息完整、正确。
调查各支路的主要设备功率,确定装表容量,并同时能够维护计量表与计量对象的关系,如表2所示。
表2某支路所带设备清单
设备编号
配电支路含有何种类型设备
该类型设备总容量(kW)
1
2
3
……
3)电能表安装后调试时,需用三相功率表对所有电能表(共n个)逐个电表(第i个)所在支路进行一段时间T(一般取1小时)的电量测量,结果为Ei1,并与电能表所计数据Ei2对比,校验数据的误差是否在允许范围内(5%):
4)电能表安装后调试时,按照电表的层次关系进行数据大小的校核:
①校核两小时内,所有变压器低压侧出口所计电量之和≤各建筑已有高压侧电表电量之和,且由此计算变压器电损在合理范围内(5%~15%)
②校核两小时内,变压器低压侧出口所计电量≥该变压器下引出的支路上所装电能表所计电量之和
③对安装电表的各支路,读表获得某一时间范围T内(一般取1小时)的电量Q,再调研该支路所带的第i个设备(根据3.2要求记录其额定功率为Wi)是否处于运行状态,校核如下公式是否满足:
其中,若该设备处于运行状态时Ti=1,否则Ti=0。
(2)校验和比对
1)电能表安装后应使用在检定有效期内的三相功率表,对各电能表所在支路进行测量校核,进行校验时支路负载率应在80%以上,校核时间≥1小时,两者误差应在5%内。
2)应比对所有变压器高压侧电能表计量之和与低压侧电能表计量之和,其值应在变压器合理损耗范围之内。
比对时间≥1小时。
3)应比对变压器低压侧电能表数值与其引出支路上所有电能量之和,其值应合理。
比对时间≥1小时。
4)电能表按计量参数类型分为单相电度表、三相电度表、多功能表、谐波多功能表。
按照型号大小分为小型表和大型表。
配电支路所在配电柜若具备安装表具的开孔条件,则在开孔处安装小型多功能测量表;若不具备条件,则安装三相电能表,优先在配电柜内寻找空间安装,如无空间条件,则在配电室单独增加电表箱放置。
本方案选择大型表,考虑在配电柜内安装。
5.3.4能耗计量装置说明
1)电能表
普通电能表和多功能电能表总称。
2)普通电能表
具有计量有功电能和有功功率或电流的电能表。
由测量单元和数据处理单元等组成,并能显示、储存和输出数据,具有标准通讯接口。
3)多功能电能表
由测量单元和数据处理单元等组成,除具有普通电能表的功能外,还具有分时、测量最大需量和谐波总量等其他电能参数的计量监测功能。
4)最大需量
在指定时间区间内,需量周期中测得的平均功率最大值。
5)电能计量装置
为计量电能所必须的计量器具和辅助设备的总体(包括电能表、电流互感器及其二次回路等)。
6)冷/热量表
用于测量及显示水流经冷/热交换系统所释放或吸收冷/热量的仪表。
7)整体式冷/热量表
由流量计、一组配对温度传感器和积算仪所组成不可分解的整体冷/热量表。
8)组合式冷/热量表
由流量计、一组配对温度传感器和积算仪等部件组合而成的冷/热量表。
9)配对温度传感器
在同一个热量表上,分别用来测量热交换系统的入口和出口温度的一对计量特性一致或相近
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