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開(kāi)發(fā)背景與效益分析

背景介紹

隨著(zhù)城市節能改造與綠色建筑的實(shí)施，實(shí)現建筑節能減排已成為當務(wù)之急，空調作為公共建筑能耗的主要設備，其能耗約占建筑能耗的60%，超過(guò)了照明、電梯、辦公設備的總能耗。因此建筑的節能減排的重點(diǎn)在空調系統。

空調長(cháng)期在重負荷運行，在增加空調故障率同時(shí)，壽命也將大大縮短。合理設置空調溫度，科學(xué)管理空調的運行，既能提供比較健康、舒適的室內環(huán)境，滿(mǎn)足正常的工作、生活需要，又能節約能源，保護生態(tài)環(huán)境，是一件利國利民的好事。據測算，在正確使用空調的前提下，制冷空調溫度每提高1℃，可節電8%；熱空調溫度每降低2℃，可節電10%?？梢?jiàn)，制冷溫度調得過(guò)低或者制熱溫度過(guò)高導致的電能浪費是驚人的。 對于樓宇管理者而言，無(wú)法實(shí)時(shí)管理、監測、控制所有的空調運行狀態(tài)，造成能源損耗的巨大浪費。

空調系統現狀

1. 空調無(wú)法進(jìn)行統一的用能、使用習慣、空調效率等大數據分析，從而無(wú)法衡量各個(gè)空調的工作情況，一些較復雜的優(yōu)化控制策略無(wú)法實(shí)施。

2. 分散控制，無(wú)法進(jìn)行集中的節能管理(包括室溫管控)，容易出現使用人員離開(kāi)而空調仍照常開(kāi)啟運行的浪費能源。

3. 人們進(jìn)入房間后為了快速制冷或快速制熱，總是將空調的調定值調得很低或很高，但當溫度達到過(guò)低或過(guò)高后又不去把調定值恢復到正常設定值，造成了大量能耗。如果人員節能意識淡薄，過(guò)冷或過(guò)熱時(shí)開(kāi)窗散熱的話(huà)，能耗更會(huì )驚人。

4. 在不需要使用空調的季節及下班、周末、節假日等特殊時(shí)間段，可設置為空調禁止開(kāi)機模式。

5. 個(gè)別人員過(guò)度追求舒適度，在夏天空調運行在制冷16℃，冬天運行在制熱30℃，導致過(guò)高的空調能耗及舒適度的損失。

6. 責任主體量化節能問(wèn)題。無(wú)計量，無(wú)量化指標，責任主體不明確，節能手段欠缺 。

7. 因為空調的過(guò)度使用，導致空調壽命降低。

經(jīng)濟效益

1) 時(shí)段管控，通過(guò)設置允許開(kāi)機時(shí)段及禁止開(kāi)機時(shí)段，即可以解決下班忘記關(guān)空調的情況，也可以解決在某些季節（春秋季）、周末特殊時(shí)段，直接不允許開(kāi)機。

2) 溫度限制的管控；在人們使用空調時(shí)，常常因為剛進(jìn)入房間為了急用達到所需要的舒適溫度而在制冷時(shí)設置溫度為16℃，制熱時(shí)制熱溫度為最高的30℃，之后因為疏于注意而使空調長(cháng)時(shí)間處于高負荷下運行。而溫度管控的目的就是設置制冷、制熱的一個(gè)溫度限制，比如設置制冷溫度為24℃，制熱最高溫度為20℃，通過(guò)這種方式實(shí)現節能。

管理效益

1) 系統運行數據實(shí)時(shí)遠傳、實(shí)時(shí)監控，全面監控空調系統運行情況，對異常開(kāi)啟及故障空調及時(shí)處理。

2) 實(shí)行能源數據及能耗指標的統計、分析、管理，實(shí)現能耗曲線(xiàn)。

3) 設定自動(dòng)啟停計劃任務(wù)、開(kāi)機模式，實(shí)現定時(shí)自動(dòng)啟停。

社會(huì )效益

1) 積極響應國家節能減排號召，完成國家節能減排目標，建立節約型社會(huì )。

2) 降低建筑單位面積能耗，減少CO2排放量，改善氣候環(huán)境。

3) 通過(guò)空調管控，響應國家對公共建筑空調溫度不低于26℃的規定，把國家政策落實(shí)到實(shí)處。

控制方案

以某個(gè)校園分體式空調改造為例：分體式空調數量為 1396 臺，其中掛機空調管家 788 臺、單相柜機空調管家 448 臺、三相柜機空調管家 160 臺。智慧空調節能監控實(shí)現方式：空調運行信息通過(guò)每臺空調的空調管家控制器上傳至云平臺系統服務(wù)器，系統平臺通過(guò)空調管家控制器一鍵開(kāi)關(guān)、定時(shí)控制/課程表控制、溫度范圍限制、強制禁用。

空調管家控制器安裝示意圖

系統方案架構

系統功能

監控數據：空調開(kāi)關(guān)機狀態(tài)、運行模式、設置溫度等各種狀態(tài)的數據；可遠程遙控每臺空調開(kāi)關(guān)機或調節模式、溫度、風(fēng)力；各房間的實(shí)時(shí)溫濕度采集和顯示；空調用電的統計。

報警功能：空調缺氟、冷凝器堵塞、室內風(fēng)機故障、室外風(fēng)扇異常、室內濾網(wǎng)臟堵、毛細管或過(guò)濾器堵塞等報警和預警。通過(guò)故障報警和預警，可以從容安排集中維保，避免零散的分次維修造成整體費用上升。

數據分析：利用空調管家上報的各類(lèi)數據，可以做到對空調運行信息的實(shí)時(shí)分析與故障報警。通過(guò)大數據和云技術(shù)提供了全面準確的信息和管理手段。根據故障緊急情況，自動(dòng)劃分維修優(yōu)先級，將非緊急故障集中批量生成維修工單，避免零散報修推高維修的人工成本對報修工單的執行過(guò)程提供全流程督辦；對維修效果進(jìn)行確認，避免二次維修；通過(guò)故障早期預警，可以從容安排集中維保，避免零散的分次維修造成整體費用上升，也能最大限度減少緊急維修的概率，從總體上顯著(zhù)降低維保成本。

方案優(yōu)勢

空調管家采用全無(wú)線(xiàn)部署，就地安裝，無(wú)需對空調設備做任何改造，不影響空調保修，不影響空調遙控器的正常使用，實(shí)現精確到每臺的分體式空調的專(zhuān)項計量。系統采用了物聯(lián)網(wǎng)LoRa 無(wú)線(xiàn)通訊，一個(gè)智能網(wǎng)關(guān)可以覆蓋一層樓宇，接入節點(diǎn)可達 60 個(gè)?？照{管家與智能網(wǎng)關(guān)之間采用數據加密的無(wú)線(xiàn)通訊。系統通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品做到隨時(shí)監控，大數據和云技術(shù)提供全面準確的信息和管理手段。系統采用 B/S 架構，用戶(hù)無(wú)需安裝客戶(hù)端軟件，即可在電腦、手機或平板上登陸管理系統，查看歷史和實(shí)時(shí)的用電、節電數據和故障信息，實(shí)現空調用能和運維的精細化管理。多種控制策略實(shí)現集中遙控，包括分區一鍵開(kāi)關(guān)機、定時(shí)開(kāi)關(guān)機、溫度范圍限制、強制禁用、授權額度控制等。實(shí)時(shí)優(yōu)化空調運行，在滿(mǎn)足舒適度的前提下，實(shí)現節能效益。提供空調健康度評估，并對故障進(jìn)行早期預警。對部分故障還可利用核心技術(shù)之一的“動(dòng)態(tài)修復技術(shù)"，延長(cháng)故障空調的壓縮機壽命，減小設備折舊費用。根據診斷的故障自動(dòng)生成工單，對維保進(jìn)行全流程督辦，并通過(guò)運行數據對實(shí)際維修效果進(jìn)行確認，避免虛假維修及二次維修，極大提高維保管理效益，有效降低綜合維保成本。提供空調資產(chǎn)管理，建立包括空調型號參數、使用場(chǎng)所、健康度、歷史故障及維保記錄等詳實(shí)的信息，并通過(guò)大數據分析為設備更換和采購提供數據支持和科學(xué)建議。

系統主要硬件

AC220V空調智能節能控制器

空調智能節能遠程控制器QTAC220S空調管家是以節能、管理、遠程集中控制為目的的一種新型壁掛式空調遠程控制器，適用于辦公室、宿舍、酒店等壁掛式空調應用場(chǎng)所，配置有萬(wàn)能碼庫，紅外學(xué)習、控制模塊，強制電源控制模塊，遠程通訊模塊，電源管理模塊，自控模塊。QTAC220S采用純平面板設計且搭配了高清VA顯示屏使空調實(shí)時(shí)數據清晰直觀(guān)。QTAC220S配置的萬(wàn)能碼庫，可實(shí)現一鍵自動(dòng)匹配空調紅外遙控指令，適用于市場(chǎng)上99%的分體空調。對于特殊空調QTAC220S還配置有紅外學(xué)習模塊能學(xué)習所有帶遙控器的空調及其他設備的紅外碼值，模擬遙控器發(fā)送控制指令?？刂破骺刂瓶照{不需要改裝或拆裝空調(不影響空調原保修服務(wù))，使空調遠程控制更智能，更簡(jiǎn)單。

QTAC220S適用于學(xué)校、醫院、辦公室、工廠(chǎng)，宿舍等有人環(huán)境下的分體空調節能集控應用。

AC380V空調智能節能控制器

空調智能節能遠程控制器QTAC380S空調管家是以節能、管理、遠程集中控制為目的一種新型空調遠程控制器。配置有紅外控制模塊，強制電源控制模塊，遠程通訊模塊，電能管理模塊，自控模塊，QTAC380S的紅外控制模塊能學(xué)習所有帶有遙控器的空調及其它設備的紅外碼值。模擬遙控器發(fā)送控制指令，控制器控制空調不需要改裝或拆裝空調。使空調遠程控制更智能，更簡(jiǎn)單。

針對380V大功率分體空調，QTAC380S工業(yè)版380V空調控制器配置有大功率交流接觸器，可以安全有效的控制380V空調電路的斷開(kāi)和閉合。

QTAC380S適用于學(xué)校、醫院、辦公室、工廠(chǎng)等有人環(huán)境下空調節能集控應用。

系統界面

主系統圖

遠程控制

空調監控

空調控制

實(shí)時(shí)詳情

用電參數

電量分析

電量報表

歷史報警