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可实证的楼宇能耗优化管理 
[当前位置:中国制冷网 > 工程案例 > 正文]   时间:2017-05-19   来源:中国制冷网   点击次数:367

西门子是欧洲委员会绿色建筑倡议的合作伙伴,旨在提高楼宇中潜在成本效益和能源效率。作为倡议的签署方,西门子楼宇科技必须保证其用户的楼宇基础设施至少节能25%。西门子已经准备就绪,为新建楼宇和现有楼宇的改造提供完备周全的产品和服务。西门子是欧洲委员会绿色建筑倡议的合作伙伴,旨在提高楼宇中潜在成本效益和能源效率。作为倡议的签署方,西门子楼宇科技必须保证其用户的楼宇基础设施至少节能25%。西门子已经准备就绪,为新建楼宇和现有楼宇的改造提供完备周全的产品和服务。

关键字: 楼宇

人们90%的时间都在楼宇中度过,这包括住宅、办公室、生产工厂、学校、医院以及产业孵化园区等等。如何将这些楼宇打造成人们的理想空间,即舒适宜人并且安全节能的空间,成为了一个具有吸引力和有意义的话题。西门子希望寻找到既能够舒适地享受生活,同时又能够使用更少的能源,排放更少的CO2和温室气体的方法。

 

  许多行业领导公司聚集在一起通过探讨、制定标准,采用实际测试和认证记录控制技术方案和产品质量。最后经过实证试图归纳出一个具有普遍性的方法和思路。显而易见的事实是建筑日常能耗占初级能源消耗的41%,这其中85%用于房间的制冷与供热,15%为电力能源消耗(尤其是照明部分)。如果期望得到具有普通便捷的手段,制冷、供热以及照明电力的能源消耗必然是关注的重点。

 

  完善的楼宇建设标准已经被证实其能够应用于现今的低能耗建筑。虽然尚需数十年的时间加以完善,但相关技术在发达国家已经能够普遍投入实际应用。通过一系列创新产品和解决方案,旨在提高楼宇中潜在成本效益和能源效率,保证其用户的楼宇基础设施能够至少节能25%。楼宇自动化和控制系统是建筑的大脑,它整合了所有楼宇技术信息。并且控制着供热和制冷系统、通风和空调设备、照明、遮阳以及防火和安保系统等。BMS系统通过这种方式成为有效核实能源使用和运作成本的关键。

 

  虽然行业内试图通过各种技术手段和标准以达到最佳的能源节省,但现阶段我们仍面临一个操作自由度很大的现状,这导致项目最终效果无法预期。所以需要制定一个可重复、可复制的具体操作标准,现阶段对BMS系统而言,欧盟EN15232标准《楼宇的能源性能——楼宇自动化控制和楼宇管理的影响》是一个比较具体、有参考价值的能效标准。这个标准是由欧盟主导的标准化项目进行的,其目的是支持、加强、改善欧盟成员国的楼宇能源性能。EN15232标准指定了评估楼宇能源性能的分级标准,建议了具体的评估/分级/实施方法,定义了针对不同类型楼宇中可以达到这些目标的方法。而西门子楼宇科技作为行业领导者,参加了标准制定,并很大程度上参与和影响了该标准的细化。

如图所见:EN15232将所有楼宇的能效系统分成4个能效等级,D级是最基础的,能耗很大。在此基础上增加节能产品,并辅以技术手段加以优化管理,达到可预期、可重复、可复制的能耗节省,通过层层优化,以期最终达到A级能耗节省。

 

  西门子楼宇科技集团的使命是“创造完美智慧空间(Creating Perfect Places)”,因此会考虑建筑使用者更加舒适、便捷、安全等基本要求,同时业主也会提出更多的个性化需求。这就对BMS系统提出了更高的标准。西门子楼宇科技集团致力于楼宇整个生命周期,最终为用户提供一个完美智慧空间。

 

  得益于数字化,BMS楼宇管理系统可传输能源消耗和等待维修等信息数据。数据传输从互联网产品开始,感应器和执行器提供连续数据流并发送至云端,并通过数据分析和借助西门子经验,“大数据”可转化为“智能数据”。以此,就可识别用户行为或消费模式,并采取相应的修正措施。

 

  为了达到上述目的,西门子楼宇科技集团开发了用于节能型房间和楼宇的丰富产品组合,包括系统、解决方案和产品。新一代管理平台Desigo CC正是为了达成这个目标研发的,它具备多种新功能。例如,支持更多的子系统,如消防、安防和能源管理。利用数字接口,可将不同领域(暖通空调、安防、消防等)的数据集成在一个用户界面里。使得集中管理、控制和分析整个楼宇成为可能,使楼宇运营更加经济、安全、节能和高效。全新的能源管理应用可使楼宇业主和物业经理全面透明地了解用电和配电情况。用于数据分析和报告的新型报告引擎可将复杂数据转化为有用信息。而更高的存储容量可支持数据的长期储存,作为一个数据和集成平台,为整个生命周期的能耗持续优化提供了基础平台。

此外,遵循EN15232的理念,楼层级别的设备必须被优化控制和持续监测,西门子DDC能及时适应需求改变,优化控制和监测供热、通风、空调以及其他楼宇设备。DDC技术已经存在多年,使用经济,在HVAC设备中花费较低。它采用模块化概念开发,同时兼容和支持开放式BACnet通信。西门子PXC系列的DDC支持全以太构架,这种构架保证了通讯的可靠性和高效性,也为接入物联网(IoT)提供了手段;值得一提的是它内置的神经网络无模型自适应控制(MFA),这种控制模式具有自学功能,可以很好地适应环境改变和需求变化,自适应控制器不需要人工整定参数,西门子自适应控制器真正实现了这一点。无需参数整定,MFA就能自适应整个生命周期动态特性的变化,并克服潜在的扰动以满足新的操作条件。同时,用户友好的MFA控制器保留了一些参数设定功能, 允许用户及时地调整控制效果。

 为了达到EN15232A级标准,房间的精细化控制也是必不可少的一个环节。能源的消耗是一个环路,而这个能耗环路的起点就是房间空间。如果能够大幅降低单位时间内的能源消耗,从需求侧入手,从能耗的源头入手,将为后续的技术手段和策略挤出更多的潜力和空间。西门子DesigoTRA一体化房间控制能够接入一个空间内所有的供热、通风、空调、照明和遮阳控制子系统,并作为一个整体进行精细控制,通过西门子60年的技术积累,其内置房间整体能耗管控策略,能够大大降低房间的二氧化碳排放量,并保证提供最佳的室内温度、空气质量和光照条件,呈现完美的控制效果。Desigo TRA 系统能够跟踪空间的需求改变,对空间进行精细控制,确保最经济的能效而且不牺牲任何舒适度。房间自动化控制器与BACnet/IP 通信,可自由编程,具有灵活性,还能接入KNXDALIEnOcean 设备,通过连接现场设备,包括室内操作单元、按钮、现场探测器和VAV控制器,将多种应用(HVAC、照明、遮阳)组合成一个综合解决方案。该产品特别适合在不损失舒适性的前提下优化能源,更好的符合了EN15232等级A级的精神。

值得强调的是,西门子更期望房间的使用者能够主动的参与绿色行动,但是限于知识和意愿,大部分的房间用户并不能很好的参与到绿色行动中。面对这个问题,西门子创新性的设计能够让房间使用者主动参与。西门子的策略是以人为本,以简单的方法激发房间用户的节能热情。通过面板上的绿叶指示标志现在的能耗状态,当产生不必要的能量消耗时,绿叶标志会变成红叶,用这种最简单的方式提醒用户,方便使用者采取绿色行动。通过Desigo TRA创新的操作和显示概念,可以使房间用户积极参与能源管理。凝聚了西门子经验的房间优化控制功能可以识别任何不必要的能源消耗,通过改变颜色显示房间操作单元;房间用户需要做的仅仅是轻轻一按,就可将房间返回到能源优化状态。

西门子是欧洲委员会绿色建筑倡议的合作伙伴,旨在提高楼宇中潜在成本效益和能源效率。作为倡议的签署方,西门子楼宇科技必须保证其用户的楼宇基础设施至少节能25%。通过一个老楼改造案例,可以更清楚的了解遵循EN15232所达到能耗的节省空间。

这是一个典型的老项目,遵循EN15232的指引,西门子对其进行了技术升级。此楼是德国一个老办公楼,建于70年代,开始按照EN15232的分级标准只能达到D级,而西门子遵循EN15232的引导,为其安装了楼宇自控系统,并加装KNX智能照明系统,其办公房间使用了西门子Desigo TRA一体化房间控制。通过简单的优化,能耗节省达到了33%,客户在5年之内收回了所有投资,在整个建筑生命周期内预计节省55万欧元的能耗费用。

 

 

 

 

 


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