GWT節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在大型公共建筑節(jié)能管理中的應(yīng)用

程 寬

（ 黑龍江省節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心哈爾濱 150001）

能源浪費(fèi)可以歸納為兩個(gè)主要因素:一是硬件設(shè)施因素，如采暖和空調(diào)系統(tǒng)效率低、建筑外圍保溫性能差等;二是人為因素，如空調(diào)溫度過(guò)低或過(guò)高、開窗開空調(diào)、無(wú)人開空調(diào)等。雖然通過(guò)技術(shù)改造可解決硬件設(shè)施的能效問(wèn)題，但不能解決用能過(guò)程中的人為因素造成的浪費(fèi)，加強(qiáng)節(jié)能運(yùn)行管理才是一切節(jié)能工作的基礎(chǔ)。要做好節(jié)能運(yùn)行管理，機(jī)構(gòu)建設(shè)是關(guān)鍵，制度建設(shè)是基礎(chǔ)，技術(shù)監(jiān)管平臺(tái)是保障。

“GWT節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”可為各單位的節(jié)能管理工作建立先進(jìn)的技術(shù)監(jiān)管平臺(tái)，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、室內(nèi)電氣設(shè)備等進(jìn)行管理與控制，為節(jié)能運(yùn)行管理提供了可靠的技術(shù)保障和依據(jù)。

1 系統(tǒng)的研發(fā)

節(jié)約資源是我國(guó)的基本國(guó)策。國(guó)家實(shí)施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。2008年國(guó)家連續(xù)頒布了《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》《公共機(jī)構(gòu)節(jié)能條例》《民用建筑節(jié)能條例》三部法規(guī)。隨后國(guó)家有關(guān)部門又頒布實(shí)施了《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》《公共建筑室內(nèi)溫度控制管理辦法》《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于嚴(yán)格執(zhí)行公共建筑空調(diào)溫度控制標(biāo)準(zhǔn)的通知》等相關(guān)文件?！癎WT節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”正是在此政策環(huán)境下，依據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范的要求而研發(fā)設(shè)計(jì)的，開創(chuàng)了節(jié)能運(yùn)行管理的新理念。

2 系統(tǒng)的先進(jìn)性

“GWT節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)研發(fā)而成，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在節(jié)能管理領(lǐng)域的空白并獲得國(guó)家專利。具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)水平。

文中系統(tǒng)主要由管理中心、無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)和功能模塊三大部件組成，管理中心包括管理服務(wù)器和管理軟件;無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)包括匯接器、室內(nèi)主機(jī)、轉(zhuǎn)發(fā)器等;功能模塊包括能耗監(jiān)測(cè)、空調(diào)管理與控制、暖氣管理與控制、照明管理與控制及電器管理與控制等。系統(tǒng)組成見(jiàn)下圖:系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì):

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

(1)系統(tǒng)采用無(wú)線組網(wǎng)方式，不對(duì)房間、區(qū)域原有線路進(jìn)行改動(dòng)和額外布線，也不對(duì)現(xiàn)有耗能設(shè)備作任何改造，工程安裝和維修簡(jiǎn)單方便;

(2)系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，構(gòu)架簡(jiǎn)單，擴(kuò)展性強(qiáng)，可方便地滿足用戶未來(lái)需求;

(3)系統(tǒng)功能完善:具有能耗監(jiān)測(cè)、冷暖設(shè)備管理與控制和節(jié)能運(yùn)行管理的功能等;

(4)配置靈活:用戶可以自由選擇適合自己需求的功能和組件，若將來(lái)需求發(fā)生變化，可方便地進(jìn)行功能及組件的擴(kuò)充或修改。

3 系統(tǒng)典型應(yīng)用

3.1 能耗監(jiān)測(cè)

圖2 能耗監(jiān)測(cè)

文中功能模塊通過(guò)采集器分別讀取水、電、氣、熱表實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以無(wú)線方式發(fā)送到管理服務(wù)器，再經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上傳到節(jié)能中心能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)，完成能耗數(shù)據(jù)采集工作。實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)建筑能耗的在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析功能。

在能耗監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上，對(duì)建筑物重點(diǎn)部位或建筑物各樓層代表性點(diǎn)位，增加溫、濕度監(jiān)測(cè)單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)大樓總體溫度的監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握大樓空調(diào)運(yùn)行情況，從而對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，營(yíng)造既節(jié)能又舒適的辦公環(huán)境。

3.2 空調(diào)節(jié)能運(yùn)行管理與控制

3.2.1 分體空調(diào)

圖3 分體空調(diào)節(jié)能運(yùn)行管理與控制

(1)節(jié)能運(yùn)行管理

室內(nèi)主機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫濕度，并通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)(GWSN)將溫濕度信息傳遞回管理服務(wù)器，便于管理者實(shí)時(shí)掌握室內(nèi)各個(gè)區(qū)域的溫度變化，配合管理制度，加強(qiáng)節(jié)能管理。

(2)控制

(a)根據(jù)管理服務(wù)器對(duì)時(shí)間、溫度和區(qū)域的設(shè)定，通過(guò)GWSN將控制命令傳遞到室內(nèi)主機(jī)，室內(nèi)主機(jī)通過(guò)紅外控制單體空調(diào)的開關(guān)，或者室內(nèi)主機(jī)對(duì)嵌入式電控器發(fā)出開關(guān)命令，控制單體空調(diào)電源的通斷;

(b)室內(nèi)主機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)窗磁狀態(tài)，當(dāng)開窗時(shí)主機(jī)發(fā)出紅外信號(hào)，或者發(fā)出電控器控制命令，停止空調(diào)的使用;

(c)系統(tǒng)可以根據(jù)時(shí)間和區(qū)域設(shè)置，發(fā)出控制命令，通過(guò)GWSN網(wǎng)絡(luò)控制嵌入式電控器的通斷，控制室內(nèi)其它電器設(shè)備的使用;

(d)系統(tǒng)還可以接入室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度。

2.中央空調(diào)

(1)節(jié)能運(yùn)行管理

用嵌入式主機(jī)替代空調(diào)溫控器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫濕度和窗磁狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)GWSN網(wǎng)口傳遞回管理服務(wù)器，管理者可以根據(jù)采集的數(shù)據(jù)調(diào)整制冷、水泵和新風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)，配合管理制度，加強(qiáng)節(jié)能管理。

(2)控制

(a)管理服務(wù)器根據(jù)設(shè)置的時(shí)間、溫度、區(qū)域要求，發(fā)出末端控制命令，命令通過(guò)GWSN網(wǎng)絡(luò)傳遞到室內(nèi)主機(jī)，室內(nèi)主機(jī)控制末端風(fēng)機(jī)盤管的使用，當(dāng)手動(dòng)控制信號(hào)與系統(tǒng)控制信號(hào)發(fā)生沖突時(shí)，服從系統(tǒng)控制命令;

(b)室內(nèi)主機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)窗磁的狀態(tài)，當(dāng)開窗時(shí)室內(nèi)主機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，停止風(fēng)機(jī)盤管工作，手動(dòng)控制信號(hào)服從系統(tǒng)控制信號(hào);

(c)系統(tǒng)可以根據(jù)時(shí)間和區(qū)域設(shè)置，發(fā)出控制命令，通過(guò)GWSN網(wǎng)絡(luò)控制嵌入式電控器的通斷，控制室內(nèi)其它電器設(shè)備的使用;

(d)系統(tǒng)還可以接入室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度。

3.3 暖氣節(jié)能運(yùn)行管理

3.3.1 工作時(shí)間段管理

管理服務(wù)器根據(jù)各個(gè)區(qū)域的實(shí)時(shí)溫度，向各個(gè)樓層的閥控制器發(fā)出控制命令，閥控制器向樓層比例積分調(diào)節(jié)閥發(fā)出控制信號(hào)，通過(guò)調(diào)整閥門開啟角度，調(diào)節(jié)樓層供熱量，提高建筑物的供暖均衡性，保證室內(nèi)環(huán)境的舒適度;

3.3.2 非工作時(shí)間段管理

在保證室內(nèi)各個(gè)區(qū)域室內(nèi)溫度5－10°的情況下，通過(guò)遠(yuǎn)程調(diào)整比例積分調(diào)節(jié)閥的開啟角度，將樓層供熱量調(diào)整到最小值，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

4 系統(tǒng)推廣應(yīng)用及發(fā)展

“GWT節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”自2008年推向市場(chǎng)以來(lái)，在能耗監(jiān)測(cè)、空調(diào)節(jié)能運(yùn)行管理與控制、暖氣節(jié)能運(yùn)行管理等方面得到很好的應(yīng)用，并在多個(gè)省市得到廣泛的推廣及應(yīng)用。隨著節(jié)能工作的進(jìn)一步深入開展，該系統(tǒng)的應(yīng)用在節(jié)能降耗的工作中將會(huì)發(fā)揮它更大的作用，前景十分廣闊。

全球氣候變暖和能源緊缺已成為世界性問(wèn)題，因此，全世界各個(gè)國(guó)家對(duì)碳排放量都有嚴(yán)格的要求和規(guī)定，提倡低碳、節(jié)能，為此，我國(guó)政府也向世界承諾，降低碳排放，提倡清潔能源的使用。

我國(guó)各級(jí)政府機(jī)關(guān)也出臺(tái)了許多節(jié)能降耗政策和措施，同時(shí)，為起好帶頭作用，將辦公室能耗指標(biāo)納入了各級(jí)行政機(jī)關(guān)的目標(biāo)考核中，由于國(guó)家及各級(jí)政府的高度重視，我國(guó)的節(jié)能減排工作會(huì)有一個(gè)質(zhì)的飛躍，有關(guān)的節(jié)能產(chǎn)品有一個(gè)很大的發(fā)展空間。