Análisis de los antecedentes y beneficios del desarrollo
Introducción de antecedentes
Con la implementación de la transformación de ahorro de energía urbana y los edificios ecológicos, se ha convertido en una prioridad lograr el ahorro de energía y la reducción de emisiones en los edificios. como el principal equipo de consumo de energía en los edificios públicos, el aire acondicionado consume alrededor del 60% del consumo de energía de los edificios, superando el consumo total de energía de iluminación, ascensores y equipos de Oficina. Por lo tanto, el ahorro de energía y la reducción de emisiones de los edificios se centran en los sistemas de aire acondicionado.
El aire acondicionado funciona con carga pesada durante mucho tiempo, lo que no sólo aumentará la tasa de falla del aire acondicionado, sino que también reducirá considerablemente la vida útil. Establecer racionalmente la temperatura del aire acondicionado y gestionar científicamente el funcionamiento del aire acondicionado no sólo puede proporcionar un entorno interior más saludable y cómodo, satisfacer las necesidades normales de trabajo y vida, sino también ahorrar energía y proteger el medio ambiente ecológico, que es una buena cosa para beneficiar al país y a la gente. Se estima que bajo la premisa de un uso correcto del aire acondicionado, por cada aumento de la temperatura del aire acondicionado de refrigeración, se puede ahorrar un 8% de electricidad; Por cada 2 ° C menos de la temperatura del aire acondicionado térmico, se puede ahorrar un 10% de electricidad. Se puede ver que el desperdicio de energía eléctrica causado por el ajuste excesivo de la temperatura de refrigeración o la temperatura de producción de calor es Sorprendente. Para los administradores de edificios, no pueden gestionar, monitorear y controlar todos los Estados de funcionamiento del aire acondicionado en tiempo real, lo que resulta en un gran desperdicio de pérdida de energía.
Situación actual del sistema de aire acondicionado
1. el aire acondicionado no puede realizar un análisis unificado de Big data, como el consumo de energía, los hábitos de uso y la eficiencia del aire acondicionado, por lo que no puede medir el funcionamiento de cada aire acondicionado, y algunas estrategias de control de optimización más complejas no se pueden implementar.
2. control descentralizado, incapacidad para llevar a cabo una gestión centralizada de ahorro de energía (incluido el control de temperatura ambiente), propenso al desperdicio de energía cuando el usuario se va y el aire acondicionado sigue funcionando como de costumbre.
3. después de entrar en la habitación, para enfriar o calentar rápidamente, las personas siempre ajustan el valor de ajuste del aire acondicionado muy bajo o muy alto, pero cuando la temperatura alcanza un valor de ajuste demasiado bajo o demasiado alto, no regresan al valor de ajuste normal, lo que resulta en un gran consumo de energía. Si el personal tiene poca conciencia del ahorro de energía y abre las ventanas para disipar el calor cuando está demasiado frío o sobrecalentado, el consumo de energía será aún más Sorprendente.
4. en las estaciones que no requieren el uso del aire acondicionado y en períodos especiales como el trabajo, los fines de semana y los días festivos, se puede establecer el modo de encendido prohibido del aire acondicionado.
5. el personal individual persigue excesivamente la comodidad, el aire acondicionado funciona a 16 ° C de refrigeración en verano y a 30 ° C de calefacción en invierno, lo que resulta en una pérdida excesiva de consumo de energía y comodidad del aire acondicionado.
6. cuantificar el ahorro de energía de los sujetos responsables. No hay medición, no hay indicadores cuantitativos, el sujeto responsable no está claro y los medios de ahorro de energía son escasos.
7. debido al uso excesivo del aire acondicionado, la vida útil del aire acondicionado se reduce.
Beneficios económicos
1) control del período, al establecer el período de arranque permitido y el período de arranque prohibido, se puede resolver la situación de olvidar apagar el aire acondicionado después del trabajo, o se puede resolver que en algunas estaciones (temporada de primavera y otoño) y períodos especiales los fines de semana, el arranque no está permitido directamente.
2) control del límite de temperatura; Cuando las personas usan aire acondicionado, a menudo establecen una temperatura de 16 ° C durante la refrigeración porque entran por primera vez en la habitación para alcanzar la temperatura cómoda necesaria con urgencia, y la temperatura máxima de 30 ° C durante la calefacción, y luego hacen que el aire acondicionado funcione a alta carga durante mucho tiempo debido a la negligencia. El objetivo del control de temperatura es establecer un límite de temperatura para la refrigeración y la producción de calor, como establecer una temperatura de refrigeración de 24 grados Celsius y una temperatura máxima de producción de calor de 20 grados celsius, de esta manera para lograr el ahorro de energía.
Beneficios de la gestión
1) transmisión remota en tiempo real y monitoreo en tiempo real de los datos de funcionamiento del sistema, monitoreo integral del funcionamiento del sistema de aire acondicionado y manejo oportuno de la apertura anormal y el aire acondicionado defectuoso.
2) implementar estadísticas, análisis y gestión de datos energéticos e indicadores de consumo de energía para lograr la curva de consumo de energía.
3) establezca la tarea del plan de arranque y parada automática y el modo de arranque para lograr un arranque y parada automáticos regulares.
Beneficios sociales
1) responder activamente al llamado nacional de ahorro de energía y reducción de emisiones, cumplir los objetivos nacionales de ahorro de energía y reducción de emisiones y establecer una sociedad de ahorro de energía.
2) reducir el consumo de energía por unidad de superficie del edificio, reducir las emisiones de CO2 y mejorar el medio ambiente climático.
3) implementar la política nacional a través del control del aire acondicionado y responder a las regulaciones nacionales de que la temperatura del aire acondicionado en los edificios públicos no es inferior a 26 grados celsius.
Plan de control
Tomando la gestión centralizada como medio, el ahorro de energía y la reducción de emisiones como dirección, se adopta el plan de control multilínea del aire acondicionado central, se realiza el control remoto y la adquisición de datos de 35 máquinas externas y 466 máquinas internas de un edificio a través de la comunicación rs485 y ethernet, se verifica el Estado de funcionamiento de Cada equipo de aire acondicionado en tiempo real, así como la realización remota de funciones de conversión de modo como interruptor remoto, elevación de temperatura, refrigeración y calefacción, se resuelven problemas como la dificultad de control centralizado del aire acondicionado central y el desperdicio artificial de energía, se mejora aún más el nivel de gestión inteligente del aire acondicionado, se realiza la gestión de ahorro de energía del equipo de aire acondicionado y se crean beneficios para
Principio de control
El recolector inteligente envía uniformemente los datos de aire acondicionado recogidos al host inteligente, que carga la información de datos juntos a la nube, y también puede emitir instrucciones de control de aire acondicionado desde el nivel superior de la nube, primero a través del host inteligente, luego a través del host inteligente al módulo de recolección correspondiente, y finalmente realiza el control inteligente de la máquina interior del aire acondicionado a través del recolector realmente conectado al aire acondicionado.
El control inteligente del sistema de aire acondicionado multilínea se puede realizar a través de servidores de red local o computadoras. de acuerdo con la temperatura interior monitoreada, el Estado de funcionamiento del aire acondicionado y otra información, el aire acondicionado de la habitación monitoreada se puede controlar y gestionar de forma inteligente y remota, controlar razonablemente la temperatura del aire acondicionado interior y proporcionar una buena calidad del aire interior, haciendo que el aire acondicionado tradicional sea más eficiente energéticamente, inteligente y cómodo.
Basado en la arquitectura distribuida, el administrador puede iniciar sesión en el sistema de control a través del navegador, que puede configurar la apertura, temperatura, modo, etc. de las unidades interiores de cualquier o más unidades de acuerdo con las necesidades del usuario.
Diagrama de arquitectura del esquema del sistema
Los datos de funcionamiento del aire acondicionado recogidos por el coleccionista inteligente y el consumo de energía recogido por el medidor se transmiten a la Plataforma de gestión del sistema a través del host inteligente, y las órdenes de control emitidas por la Plataforma se envían al coleccionista inteligente a través del host inteligente para controlar el Estado del aire acondicionado, asumiendo el papel de convergencia de datos, almacenamiento y emisión de instrucciones de control.
Función del sistema
monitoreo en tiempo real
A través de la Plataforma de software, se realiza el monitoreo remoto en tiempo real del Estado de cada aire acondicionado, que puede ver remotamente el Estado del aire acondicionado, la velocidad del viento de funcionamiento, el modo, la situación de tiempo, la temperatura establecida y la temperatura actual.
Control local y control remoto
El sistema puede controlar remotamente cada aire acondicionado a través de la plataforma, logrando la configuración remota de la velocidad del viento, la temperatura, el modo y el tiempo. Al salir del trabajo, los gerentes pueden apagar el aire acondicionado que el personal de oficina se olvida de apagar a través de esta función para lograr el propósito de gestionar el ahorro de energía. En el trabajo, los gerentes pueden comprobar a distancia si cada oficina ajusta el aire acondicionado a la temperatura adecuada de acuerdo con las regulaciones, y si no cumple con las regulaciones nacionales pertinentes, puede ajustarlo a distancia para lograr el propósito de ahorro de energía.
Gestión de la temperatura
1) temperatura de ahorro de energía en funcionamiento de arranque: cuando se enciende regularmente / manualmente, el valor de temperatura preestablecido por defecto admite la configuración remota del valor de temperatura de ahorro de energía.
2) limitar el rango de ajuste de la temperatura de funcionamiento: la temperatura en el modo de refrigeración / calor solo se ajusta dentro del rango de temperatura preestablecido, y el valor del rango de ajuste de temperatura se puede modificar a distancia; Si se produce una operación ilegal del usuario, la temperatura también se corregirá automáticamente.
Gestión del tiempo
1) apagado automático regular, se pueden establecer varios puntos de tiempo de apagado todos los días.
2) máquina de conmutación remota.
3) en circunstancias especiales, se admite el control remoto del Estado del interruptor de aire acondicionado en segundo plano.
4) gestión de horarios, ver los registros de la máquina de conmutación histórica.
Configuración de permisos
1) se pueden establecer permisos para grupos específicos en grupos.
2) bloquear el panel / controlador de línea del aire acondicionado, es decir, desactivar el controlador de línea.
3) establecer dos modos de encendido automático o manual después de la llamada del aire acondicionado.
El hardware principal del sistema
Apagado de la red de comunicación inteligente
El q290g es un estándar lorawan ™ Pasarela interior del Protocolo. Puede conectarse al terminal estándar lorawan y realizar comunicaciones bidireccionales, conectarse a la pasarela al NS de la compañía (servidor de red) a través de la interfaz Ethernet estándar, puede ampliar el soporte 4G / LTE para realizar la carga de datos, soporte local para la frecuencia de trabajo de la pasarela de configuración web IP / WIFI - AP y parámetros relacionados como El servidor de red al que apunta.
Basado en el diseño de la Plataforma de hardware industrial, la carcasa metálica completa, soporta el suministro de energía Poe / dc12v, con las características de larga distancia de cobertura, bajo consumo de energía y operación y mantenimiento simples. Se permite el acceso a varios nodos de aplicación lora.
Controlador de temperatura del panel de aire acondicionado
El controlador digital de temperatura constante LCD inteligente basado en lorawan es adecuado para el control de temperatura de bobinas de ventiladores, válvulas eléctricas, válvulas de aire eléctricas, salidas de aire eléctricas, calefacción por suelo, hornos colgantes de pared, calentadores de agua y equipos de calefacción. Con una pantalla LCD de pantalla grande, se ajusta automáticamente la cantidad de aire de admisión de aire frío y cálido y se abre o cierra la válvula eléctrica de la tubería para lograr el propósito de mantener la temperatura constante en el Interior. El panel de aire acondicionado se puede conectar directamente a la máquina interna, sin necesidad de suministro de energía externa, sin necesidad de agregar ningún equipo de transferencia, reemplazar el controlador de línea original, o se puede combinar con el controlador de línea original, el control se sincronizará entre sí.
Control de ahorro de energía de la unidad de aire acondicionado
Regulación del sistema de aire acondicionado
El sistema central de aire acondicionado está compuesto principalmente por el sistema principal de fuente de frío y calor (también conocido como "sistema de circulación de refrigerante"), el sistema de circulación de agua congelada, el sistema de circulación de agua de refrigeración y varios sistemas de aire acondicionado (también conocido como "sistema de caja de aire acondicionado final").
El componente de control principal consta de cinco partes: (1) motor principal de refrigeración (2) bomba de agua congelada (3) bomba de agua de refrigeración (4) torre de refrigeración (5) tanque de aire acondicionado final
Acceso al motor principal del aire acondicionado: cada enfriador de agua corresponde a un tablero de control de comunicación con función de comunicación estandarizada de respuesta a la demanda, y cada tablero de control de comunicación se instala uniformemente en el panel de operación del enfriador de agua. De acuerdo con el espacio en la Caja del panel de operación del enfriador de agua, instale racionalmente el tablero de control de comunicación y realice una instalación flexible de acuerdo con el tamaño y el método de fijación de la Caja y el tablero de comunicación. Si no hay espacio restante en la Caja del panel de operación original, es necesario personalizar el Gabinete de instalación del panel de control de comunicación para la instalación del panel de control de comunicación.
Monitoreo y control del sistema de agua congelada: se instalan sensores de temperatura en las tuberías de salida y retorno de agua congelada para realizar la recolección de la diferencia de temperatura entre la salida y el retorno de agua congelada. Instalar un Gabinete de controlador de borde en el sistema de agua congelada, recopilar datos como la temperatura del agua enviada por el sensor, los parámetros de Estado de funcionamiento de la bomba de agua congelada y la máquina principal de agua fría, optimizar el control de la máquina principal y la bomba de agua congelada a través de la estrategia local incorporada en El Gabinete de control, y realizar la operación automática de conversión de frecuencia de la bomba de agua congelada para rastrear la diferencia de temperatura entre la salida y el retorno del agua congelada Modo de control: de acuerdo con la diferencia de temperatura entre el suministro y el retorno del sistema de agua congelada, coincida con la cantidad de frío que el sistema necesita y ajuste la frecuencia de la bomba de agua congelada; Coincida con la curva de eficiencia operativa óptima del enfriador de agua y ajuste el número de operaciones del enfriador de agua.
Monitoreo y control del sistema de agua de enfriamiento: Instalar sensores de temperatura en las tuberías de salida y retorno de agua de enfriamiento para realizar la adquisición de la diferencia de temperatura entre la salida y el retorno de agua de enfriamiento; Seleccione el lugar adecuado, instale sensores de temperatura y humedad al aire libre para realizar la adquisición de temperatura y humedad al aire libre; Instalar un Gabinete de controlador de borde en el sistema de agua de enfriamiento, recopilar información sobre el Estado de funcionamiento de la bomba de agua de enfriamiento y el ventilador de la torre de enfriamiento, y realizar un control fino del ventilador de la torre de enfriamiento a través de un programa de control lógico para lograr el arranque y parada de la bomba de agua de enfriamiento y el control inteligente de grupos del ventilador de enfriamiento de la torre de enfriamiento. Modo de regulación y control: de acuerdo con los cambios de parámetros como la temperatura de suministro de agua, la temperatura de retorno del agua y la temperatura y humedad al aire libre del sistema de agua de refrigeración, coincida con la cantidad de frío necesaria para el sistema y ajuste el número de ventiladores de torre de refrigeración en funcionamiento, reduciendo así el consumo de energía del sistema de refrigeración.
Monitoreo y control del sistema de caja de aire acondicionado final: el tubo de retorno de la Caja de aire acondicionado final está equipado con sensores de temperatura para realizar la adquisición en tiempo real de la temperatura ambiente en su área y calcular la demanda de frío final. Instalar el Gabinete de controlador de borde de la Caja de aire acondicionado final, ajustar la apertura de la válvula electromagnética de la Caja de aire acondicionado final a través del programa de control lógico, realizar el ajuste de coincidencia de la cantidad de frío final y reducir el consumo de energía. Modo de regulación y control: combinar la temperatura de salida de aire en la zona correspondiente de la Caja de aire acondicionado final, identificar la demanda de frío final, ajustar la cantidad de frío en diferentes áreas controlando la apertura de la válvula electromagnética, y lograr la coincidencia cuantitativa de frío regional, reduciendo así el desperdicio innecesario de frío.
Resumen de las medidas de renovación del sistema central de aire acondicionado
Medición parcial de la información eléctrica
Es necesario agregar un cierto número de instrumentos de medición en el lado del aire acondicionado central para obtener información sobre la electricidad y la carga del sistema eléctrico y el equipo eléctrico pertinentes. Los datos necesarios incluyen principalmente: consumo total de electricidad y carga de los usuarios, consumo total de electricidad y carga del sistema central de aire acondicionado, distribución de electricidad y carga de los equipos del sistema central de aire acondicionado. Con el fin de garantizar que se puedan cumplir los requisitos de adquisición de la electricidad total de los usuarios, la electricidad total del sistema central de aire acondicionado, la electricidad total del sistema de iluminación y la medición de la electricidad dividida de los equipos del sistema central de aire acondicionado, la adquisición de información sobre el consumo de electricidad se realiza de acuerdo con el método de medición de tres niveles.
Medición de primer nivel. La medición de primer nivel es principalmente para obtener información sobre el consumo total de electricidad de los usuarios, incluyendo: el consumo total de electricidad de los usuarios y la carga total de electricidad de los usuarios, como el sistema de control de edificios de usuarios ha cubierto todos sus transformadores, los datos de la medición de primer nivel se pueden obtener directamente a través del acoplamiento del sistema.
Medición secundaria. La medición secundaria obtiene principalmente información sobre el consumo total de electricidad del sistema central de aire acondicionado del usuario. La electricidad total y la carga total del sistema central de aire acondicionado se obtienen principalmente a través de la suma de la información eléctrica del motor principal del aire acondicionado, la bomba de agua congelada, la torre de enfriamiento de la bomba de agua de enfriamiento y el equipo final. Si el sistema de control del edificio del usuario ha cubierto todos los equipos del sistema central de aire acondicionado, los datos relevantes se pueden obtener directamente a través del acoplamiento del sistema. Si no se cubre, se mejorará la medición detallada del equipo y se obtendrá la suma.
Medición de tres niveles. La medición de tres niveles obtiene principalmente información sobre el consumo de electricidad a nivel de equipo bajo el sistema central de aire acondicionado del usuario, y el contenido de la implementación de la medición se muestra en la siguiente tabla.
Resumen de la medición de la subpartida a nivel de equipo del sistema central de aire acondicionado
Interfaz del sistema
Mapa del sistema principal
Control remoto
Monitoreo de aire acondicionado
Control del aire acondicionado
Detalles en tiempo real
Parámetros de consumo de electricidad
Análisis eléctrico
Informe de electricidad
Alarma histórica