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医院能耗分项计量

返回列表 来源: 发布日期: 2021.08.04

医院建筑相对于其它公共建筑(如宾馆、写字楼、学校等),其使用功能最为复杂。随着医疗技术的不断进步、诊疗设备的不断更新、附加服务的不断增加,医院的功能仍在进一步扩展。因此,医院建筑成为了公共建筑中能耗计量最高的建筑类型。

医院能耗计量

由于医院用能部门多,用途广,用能情况十分复杂,而目前各医院基本上都是一块总电表,对建筑各耗能环节的状况往往难以了解,也就难以发现能耗不合理的地方。而实行分区域、分功能的能耗分项计量,既有利于后勤物业的精细化管理,摸清各科室、各区域的用能情况,促进整个医院的行为节能,也有利于发现能源黑洞,便于进一步的节能诊断和改造。

一、分项计量的重要作用

实现分项计量还有如下几个方面的好处:

1)对医院的主管部门:提供一个公平、定量衡量各建筑用能状况的“尺子”,基于规范化的能耗分项计量和监测结果进行行政监管,并鼓励先进、督促落后。在此基础上还可进一步实现大型医院的分项用能定额管理。

2)对医院管理者有很好的指向作用:各种节能措施的实际效果也可从实际数据中得到客观的反映与评价,避免了目前在市场上兜销的某些名为节能措施实际更加费能的技术与产品的泛滥。

3)对节能服务公司(ESCO):可对合同能源管理的实际节能效果提供公正的评估,特别是能定量地区分每一项节能技术或管理措施的效果,作为节能服务公司与业主之间核定节能量的依据。通过分析研究比较这些实时用能数据,还可以找到各个用能环节中的真正问题和有效节能潜力与途径,从而使建筑节能工作从以前粗放的定性管理模式变为科学的定量化管理模式。促进合同能源管理在大型公共建筑中的良性发展。

二、分项计量系统的设计要点

依据建筑节能的工作实践,其主要技术应分为三个主要部分:分项计量数据的采集、数据的传输与存储、数据的统计分析,其中每一大项又由若干技术子项构成。使用到的技术涉及建筑电气、暖通空调、数据库、计算机编程、数据分析等专业。下面以建筑用电计量为例进行描述。

(一)分项计量数据的采集
1.
用电分项计量系统划如图所示。


能耗分计量系统示意图


2.计量对象选取原则
为了既能够对现有建筑的实际用电情况实施计量监测分析,同时节约加装计量系统的成本,应因地制宜地加装计量仪表,如只在具有代表性的变压器低压侧加装多功能电能表,用于精确测量有功功率、无功功率、功率因数、谐波等电能参数,其它变压器只安装有功电能表;在三相平衡的支路上只安装单相电度表;在消防支路、排污泵、生活水泵等支路不加装电能表等。
3.计量设备的选型
用电计量所使用到的设备主要有电流互感器、多功能电表、三项电量表、单项电量表。电流互感器根据线路负荷大小选择适当的变比;多功能电表用于测量建筑的总用电量和供电系统的供电质量;三项电量表用于测量三项用电系统的用电量,单项用电表用于测量单项用电或三项平衡的用电系统的用电量。计量表的选型同时应满足计量精度和数据远传的要求。
4.计量表的安装原则
1)根据用电系统的划分原则,分系统安装;
2)计量表的安装方案应在满足计量原则的前提下,不断优化,便于后期统计分析,同时控制安装成本;
3)计量表的安装不能对原供电系统造成影响;
4)计量表安装应不破坏现有建筑装修,安装位置合理,且便于检查维修。
(二)数据的传输与存储

1.数据的传输

数据的传输应满足“可靠性”、“安全性”、“自动性”、“实时性”。可靠性:数据传输性能稳定,错误数据率低;安全性:数据保密性强,系统防护措施健全;自动性:根据设置自动完成数据的采集、存储;实时性:传输系统效率高,采集所需时间短,可实现实时召唤。传输系统可采用多种方案,例如基于互联网的有线通讯传输和基于 GPRS CDMA 的无线通讯方式。
2.数据的存储
数据采集上传到监测平台后,应使用数据库软件对数据进行统一管理,例如可使用SQL Sever 数据库软件,其数据存储量大,功能强,与其它软件的兼容性好,便于后期数据的统计分析工作。数据库软件除存储功能外还应具备数据丢失、工作状态异常的报警、自动查错、基本的统计分析等功能,可根据需求变化不断升级。
(三)数据的分析
采集到的数据要转化成能耗指标,才能进行评价,从而发现各个建筑的用能规律和存在问题。现有的评价指标有:
基于建筑特征的指标:单位建筑总用电量;单位建筑面积照明用电量;单位空调面积空调系统耗电量等;
基于系统特征的指标:空调系统能效比(EER);冷冻机组能效比(冷冻机 COP);冷水输送系数(指空调系统制备的总冷量与冷水泵能耗之比)等;
基于人员时间的指标:平均每人每年用电量、工作日平均日耗电量、设备运行单位时间耗电量等。
既有建筑用能情况复杂,所以数据分析在采用能耗分析软件的同时,还应该多渠道采集数据,使用各种数据分析处理方法,寻找、分析、总结不同功能建筑、不同用能系统的用电规律,为建筑节能改造和管理部门制定政策提供依据

三、分项计量系统运行期间问题及解决方法

(一)常见问题

1.具体分项定义不清。分项计量具体要分项到何种程度,有多少个分项,每个分项具体是什么含义,到目前为止没有一个比较标准化的定义。各个厂家、科研单位提供的分项计量系统其分项定义有差异。意义不一致的数据,无法进行进一步数据纵向对比分析和横向比较。
2.大部分分项计量系统获得分项能耗的手段不合理,造成一些工程的分项数据不正确,计量出的分项能耗大大超出常规水平,明显不符合实际。

(二)解决办法

1.进一步清晰分项和定义,根据医院自身特点明确医院的计量需求,完善整个医院建筑能耗分项计量实时监测分析系统。

  2.规范化分项计量系统设计方法和数据处理方法,包括:
1)规范化的建筑用电系统调研方法。调查所有配电支路负载详细情况,包括负载每天运作时间、负载运行/额定功率、负载面积、混合支路情况详细调查,按能耗模型和医院实际计量需求为各支路归类。
2)优化分项计量装置配置软件,判断电表等计量器具安装方案的合理性。根据建筑能耗分项标准模型对装表方案进行评估,通过与类似建筑经验对比分析,做出合理性判断,指出方案设计不合理处,尽最大努力降低系统不确定度。
3)分项能耗数据拆分方法,对包括多种用能设备的混合支路的原始数据进行合理、规范化拆分。
  3.完善用能指标评价体系
应该建立单位能耗指标,如单位面积总能耗/某分项能耗;反映系统效率的指标和反映照明、办公电器等与使用者习惯相关的能耗评价指标,如照明电耗的夜间/ 工作时段比,制冷系统能效比、冷冻水输送系数等等。
医院能耗计量示意图

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