在我国城市PM2.5构成中,燃煤排放占比高达50%-60%,从国际比较来看,我国目前终端能源消费中煤炭仍旧占有过大比重,这直接导致了我国环境污染日益严重。中国政府已向国际社会做出承诺:要在2020年把非化石能源的比重提高到15%,单位GDP能耗下降40%到45%。减排任务十分艰巨,全国各地正积极开展清洁能源的开发和利用。
目前,全国正在实施以清洁能源(电、燃气、生物质燃料及太阳能等)置换燃煤等高污染采暖方式。这样做的目的,既解决了阻断低空污染物呈梯度垂直扩散的路径、提高大气环境质量,又提高了居民的生活质量,体现了保护环境以人为本的原则。
建设电供暖工程的必要性
一、分布式电采暖推广的优势分布式电采暖是将电能转化为热能的低温辐射放热采暖系统,该系统不需室外锅炉房、热交换站、室外管网等设备,安装简单,操作便利,与传统燃煤、集中供热采暖相比,除环保外,还有主要有四方面的优势。
1、能源供应可靠 近年来,通过特高压输电和智能电网的建设,实现了跨区域的电能资源优化配置,形成了全国范围内的能源互联网,在资源保障、可靠性和传输效率方面,相比其他能源具有明显优势。同时国网公司在电网末端,投入巨资进行配电网改造,为分布式电采暖提供了接入可能。 2、节约土地资源 分布式电源所需的变配电设施与传统锅炉房、储煤设施相比,占用空间较小,一般可以减少50%的空间,同时解决了传统供暖管网敷设等占用较多地下空间的问题,提高了房屋使用率,间接节约了土地。
3、经济安全稳定 分布式电采暖自动化高降低了运维成本,取消了传统的水循环供暖方式,不会发生跑冒滴漏事故。对上班族居民来说,晚上是需要采暖热能的主要时段,分布式电采暖可间歇供暖,充分利用低谷电价,降低运行成本,居民电采暖22时至次日早晨8时为低谷电价时段,按0.295元/千瓦时执行,比居民电价降低了40%,使分布式电采暖更有可推广性。
二、分布式电采暖行为节能分析目前,采用集中供暖或燃气锅炉供暖,大部分采用按面积收费,用户不会像用电、用水一样节省用热,当室内温度较高时会时常开窗通风降温,当温度较低时会不断要求供热提高室内温度,无论人员是否在室内生活均保持着20以上,造成能源浪费。分布式电采暖由于自动控制方便,如果客户白天上班不在家就可以设定在最低温度,让到家前半个小时自动升温,等回到家温度已达到20以上,从而实现主动节能和供热系统的经济运行。 假设一居民用户,白天上班不在家,不在家时间自觉调低室内温度至14,在家时段再调高温度至20,一周的室内平均温度 假设冬季的室外温度为tw=-2.6,其行为节能率为: 式中K为传热系数;F为传热面积;为室内温度。 经计算,其行为节能率达到8%。 对于居民利用率较低的大平方面积住宅来说,节能率更高,如用户3室2厅,建筑面积为140平方米,其中只有主卧住人,采用分布式电采暖可以仅仅对客厅、餐厅、主卧供暖,其行为节能率达到30%以上。
项目描述
1、教学楼
2、办公楼
3、宿舍楼
设计依据及原则
1、设计依据
1)采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)
2)建筑智能化系统工程设计管理暂行规定(建设部1997)
3)民用建筑暖通空调设计技术措施
4)民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)建设部
5)智能建筑设计标准(DBJ08-4-95)
6)民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)
7)供配电系统设计规范(GB50052-2009)
8)低压配电设计规范(GB50054-2011)
9)电力工程电缆设计规范(GB50217-2007)
10)公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)
2、设计原则
突出节能:热效率高、运行费用低。
强调环保:无毒、无味、无腐蚀、无污染、无噪音、不干燥。
运行安全:具有良好的漏电保护功能。
易安装维护:壁挂式安装,无管件连接,无常规水暖跑、冒、滴、漏、冻隐患。
控制功能灵活实用:具有时间分段控制、温度自动控制及功率调变功能。
故障率低:设备运行基本处于免维护状态,维修费用低。
不 结 冻:系统冬季长时间不运行,设备无结冻爆裂危险。
使用寿命长:30年以上。
售后服务良好:厂家定期检测,跟踪服务。
功率配置及工程造价
电采暖功率配置
功率配置:采暖面积80W/m2
1、教学楼
功率:9800m2×80W/m2=784KW
2、办公楼
功率:18000m2×80W/m2=1440KW
3、宿舍楼
功率:5200m2×80W/m2=416KW
4、总功率:784KW+1440KW+416KW=880KW
变压器容量:880KW×0.9(使用系数)=2640KVA
电采暖工程造价
1、设备投入:采暖面积每平方米150元(硅晶智能对流式电散热器)。
2、教学楼工程造价计算:9800m2×150元=1470,000元
3、办公楼工程造价计算:18000m2×150元=2700,000元
4、宿舍楼工程造价计算:5200m2×150元=780,000元
5、工程总造价计算:(9800m2+18000m2+5200m2)×150元=4950,000元
系统运行费用数据
一、教学楼
784KW×0.5(功率系数)×6小时(使用系数)×0.52(元/度)×150天=约18.4万元
18.4万元÷9800m2=18.7元/m2
年度每平方米运行费用:18.7元/m2
二、办公楼
1440KW×0.5(功率系数)×6小时(使用系数)×0.52(元/度)×150天=约33.7万元
33.7万元÷18000m2=18.7元/m2
三、宿舍楼
416KW×0.4(功率系数)×7小时(使用系数)×0.52(元/度)×150天=约9.09万元
9.09万元÷5200m2=17.5元/m2
年度每平方米运行费用:17.5元/m2
四、年度设备总耗能费用
18.4万+33.7万+9.09万=61.19万
61.19万/(9800m2+144000m2+5200m2)=18.48元/m2
年度每平方米平均运行费用:18.48元/m2
以上费用是在电暖设备全开的状态下,如果只开80%的电暖设备,费用会相应的降低。考虑采用分布式电采暖用户的行为,节能实际运行费用远远低于理论设计值。
德力信T3000电采暖集中控制系统特点
德力信T3000电采暖集中节能控制系统将目前先进的计算机控制技术和系统集成技术整合应用于采暖控制系统,采用RS-485和TCP/IP两种成熟的国际通用通讯标准相结合设计,能够实现对系统的实时监测、实时控制、实时报警等功能;产品具备灵活性、易用性、安全性和数据查询功能,满足了学校及办公管理等对智能化采暖的需求。并具有以下特性:
①产品稳定可靠性:该系统具有在全国多个集中控制项目的业绩。
②经济性:保证稳定工作状态的前提下,通过优化设计达到最大的系统性能参数。
③实用性和成熟性:系统具备集中控制工程所有功能的能力,全中文操作界面。
④先进性:系统有分布式或模块化的硬件结构,通过计算机、通信接口,测量和数据自动分析(远程控制、统计与记忆功能、自动检测、系统诊断、系统扩展功能等);管理员能利用监控计算机实现远程控制等功能。也可实现远程锁定面板,防止无关人员使用面板等功能。
⑤开放性和标准化:系统提供符合国际标准并满足国家及行业最新规范的软件与硬件、通信与网络,操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具,系统具备良好的灵活性、兼容性,扩展性和可移植性。
⑥扩展性:能满足集成其它自动化控制系统的扩大功能,控统软件可根据要求进行随机多时段、温度分层等自动控制。
德力信t3000系统软、硬件特点
1、高速与高效率稳定平衡控制通讯距离支持达5公里以上。网络通讯速度达光纤通讯速度,每套系统可监控温控器容量可达1万个。
2、监控与控制系统监测功能通过列表显示计量设备及控制末端的使用状态。当系统某处设备发生故障时,系统通过远程故障报警,保存故障记录并定时跟踪故障检测。 系统具有远程控制功能,即在系统的控制中心就可以直接控制末端的使用,如:开机、关机;或者定时设置节能模式或其它功能。系统也可采用远程控制方式将温控器锁定,防止操作。
3、分时段控制计划系统可以根据楼盘项目的不同时间段使用情况,按预设置的分时间段控制计划,分时设置每个或每组温控器的温度、启停状况。(如学校宿舍楼、教学楼不同时间段不同的工作计划等)。
4、分时段温度采集系统集成预定义分时段温度采集功能。根据用户预先定义的多个时间段,系统按不同时段实现每个温控器温度及全部工作状态采集,并供以任意时段查询及数据报表导出。
5、能耗统计与计费功能系统将准确记录每个采暖器的使用时间,并根据负载的功率,按每天、年月统计分析每个采暖器的能耗状况。管理员可根据统计结果,合理制定每个采暖器的使用计划。有效提高能耗利用率,延长采暖器使用寿命。同时,可以自动统计每户每月电耗使用,并自动计算每用户电费、报表生成。
6、气候补偿节能控制针对有峰谷电价蓄热式项目应用。用户在系统中录入峰谷时段,系统根据室外环境温度及室内温度对比,自动计算低谷用电时段采暖设备蓄热时长,达到大幅度降低电费的目的。
7、查询与报表生成报表管理上采用报表自动生成机制,管理员可以灵活地对每次的数据查询生成报表,同时可以计算任意指定时间段上的使用报表。支持固定月报表、分段报表、详细报表等多种报表方式。在机房监控室内可随时查询各采暖器每天、每月、每年的所有记录。
8、权限管理系统权限是分级管理,不同人员具有不同的管理权限。系统管理员具有最高权限,同时可以分配其他人员的使用系统的权限。由于权限的统一管理,保证数据的保密性和安全性。可以防止无关人员乱操作,破坏系统或资料。
9、数据安全设计系统中各用户的使用数据分级保存。同时系统还提供数据每天备份功能,可将重要的数据备份到光盘或其他设备上。从而保证数据的绝对安全。
10、互联网集成控制系统同时集成互联网远程控制能力。系统同时具备当地局域网控制功能、互联网远程控制功能。系统温控器带载能力50000个以上,同时采集时间3分钟以内。
T3000电采暖控制系统软件图示:
系统UI界面
系统功能界面
应用功能界面
设计说明1、本系统图是厦门德力信T3000电采暖集控系统的示意图,是独立的弱电系统。由电脑、UPS电源、RS485总线、超6类网线、楼层数据采集箱、系统控制箱、网络温控器组成。
2、网络温控器与数据采集箱之间的通讯连接线采用RS485总线。每条独立RS485总线通讯距离为1200米,超过规定通讯距离,可按具体方案设计加装中继器解决。
3、RS485总线必须以手牵手的布线方式,把每个网络温控器连接起来,总线不能以星形或者“T”字形的方式布线。
4、数据采集器与系统控制箱、中央计算机之间通讯连接线为网线连接。若因拐角或较长通讯距离需求,可按具体方案设计加装系统控制箱级联。通讯距离支持达5公里以上。网络通讯速度达千兆级以上,每套系统可监控温控器容量可达1万个。
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