分体空调用电节能管理方案

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分体空调用电节能管理系统
四、节电技术路线
1、分体空调存在浪费的环节 空调使用浪费主要有4 个方面： (1)空调使用时，设定温度超过国家规定办公场所空调温度（夏天温度设定 不低于26℃，冬天温度设定不高于20℃） 。夏季空调温度每提高1℃，就可以节 省10％的电能；冬季空调温度每降低1℃，就可以节约10～13%的电能。对这一 现象，现实中大量分体空调除一纸文件及集体拉闸管理以外并无好的管控方 案。 (2)空调使用季节，下班后因忘记空调关机造成无人空调持续运转，浪费相 当严重。尤其是冬季晚上室内外温差相比白天高出许多（华北地区2 倍，东北 地区会超过3 倍） ，空调高负荷连续运转，浪费十分严重。 (3)提前启用或延长空调使用时间造成的能耗浪费。 (4)空调长时间不用（包括使用空调和不使用空调的季节 ） ，几乎没有人会 拔掉空调插头，空调待机能耗浪费严重。 2、分体空调节电方案 力创®空调专用zigbee 智能墙壁插座，内置温度传感器和电力计量芯片， 监 测室内温度和空调用电并无线自组网上传服务器，以此远程监控分体空调的使 用状况，针对以上浪费现象具体节能方案如下： (1)室温监测与报警控制。 空调使用期间重点监控冬季空调设定温度过高和夏季空调设定温度过低现 象。 智能插座监测室内温度与设定温度比较，室内温度过高或过低插座蜂鸣器
节能在于控制
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Hale Waihona Puke Baidu
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二、系统架构
系统架构一（空调用电监控系统） ZigBee 智能墙壁插座自组网络将现场设备数据汇集到网络转换器（网络协 调器，上行口为RJ45） ，通过局域网络与数据中心（服务器）进行数据交互。 系统架构二（大型公建能耗监测系统） ZigBee 智能墙壁插座自组网络将现场设备数据汇集到网络转换器（网络协 调器，上行口为RS485） ，接入楼宇数据采集器，作为数据采集系统的一个子系 统存在。
六、设计目标
1、简单易用。 (1) 使用简单。一键操作，短按查看电力参数，长按开关插座通电。 (2) 安装简单。标准86 型面板安装，1 个螺丝刀2 颗螺丝卡扣安装。 (3) 组网调试简单。无线通讯，一键注册，自动分配ID，自动组网，自动 路由，降低工程成本和实施周期。 (4) 系统集成简单。配套采集软件和数据库，开放数据库字典，缩短设备 兼容周期。 (5) 运行稳定。上电自检，双轨数据传输，遇到干扰自动路径修复。 2、安全节能。 (1) 智能插座外壳采用阻燃工程塑料，插套采用高精磷青铜，均通过3C 认 证，安全可靠。 (2) 智能插座具备过流、过压声光报警、跳闸保护功能。 (3) 智能插座采用低功耗芯片和元器件，运行功耗低，单台插座全年功耗约 3 度电。 (4) 本地手动开关，随时切断设备供电，无需经常插拔电源插头。 (5) 多种节电控制策略可选。 3、免维护设计。 4、明明白白消费，实实在在节能。 【电工技术部】
（节电系统网络架构示意图）
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ZigBee 网络特点 � 自动入网。上电后，节点可以自动寻找网络入网。 � 自动登记信息。节点入网后，自动将自己的信息上报到网络中心协调点。 � 自动分配地址。节点入网后，网络中心协调器按顺序分配节点设备ID。 � 数据自动路由。中间节点收到数据，会自动继续转发。 � 自动修复路径。自动节点原来路径不通时，寻找新的路径连接网络。 � 抗干扰。双轨传输。
4 = W % 0 1 d h 6 7 / * 5
电力浪费更多。 (2)冬季空调设定温度22℃(高2℃) ,多耗电 180～260kWh；如果设置温度更
1 = W 8 % h 6 7 / 5 * 0 2
高，电力浪费更多。 4、空调班外时间无人运行能耗浪费 因各种原因造成的忘记关闭空调下班的情况比比皆是，按 5%概率计算单台 空调的无人运行浪费：120～180kWh.
办公用电节电管理方案
分体空调用电节能管理系统 技术方案
山东力创科技有限公司 2013 年 09 月
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分体空调用电节能管理系统
一、概述
办公建筑节能是节能减排的重点领域。办公建筑用电年电力消耗总量约占 全国总消耗量的10%，是建筑能源消耗高密度领域。空调用电又是办公建筑能 耗中的重中之重。无人空调、空调温度设置过高/过低、提前开启延后关闭空 调使用、不使用空调不拔插头等空调用电浪费现象比比皆是。加强办公空调用 电节能管理对于节能减排、控制运行费用具有重要而现实的意义。 力创科技®办公用电综合节能管理系统之“分体空调用电节能系统” ，采用 先进的传感技术、物联网与互联网技术和数据库技术，实现了分体空调的运行 用电远程监测、分析与使用管控，通过使用者的自主行为节能、管理者远程调 控节能和设备定时或变量控制等节能手段，有效地控制空调合理使用，既能营 造舒适的工作生活环境又不造成浪费，也实现了分体空调分项能源计量与费用 独立核算， 为能源消耗定额管理， 节能目标定量化提供了计量手段和节能手段。 力创科技®分体空调用电节能系统是大型公共建筑/机关办公建筑能耗管理 系统、节约型校园系统用电管理系统中关于插座取电空调分项计量的补充，是 基于分室、分时、分项、按设备精细化用电计量管理的典范，适用于机关、学 校、医院、写字楼、科研单位、企业的办公或集中宿舍、物业空调用电管理。
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控制策略
远程指令控制 电流/电压/功率控制 时间控制 本地参数/ 预算变量控制 条件控制 温度控制 其他参数控制 手动控制 用电量 警告性断电，断电，锁止断电， … 报警，跳闸保护 倒计时，多时段定时
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五、空调节电效益分析
以1.5P 壁挂式空调为例，以1 年度为周期进行空调节电效益分析： 1、假设条件 (1)以机关单位作息时间为准：5 天工作制、朝九晚五。 (2)以山东的采暖时间为准设定空调使用时间冬天120 天，夏天45 天。 (3)空调运行功率夏天1600W，冬天1850W，待机功耗7W。 (4)办公场所门窗通风及建筑保温均符合要求。 2、空调待机能耗浪费 (1)空调使用期间待机时间：165*24-165*5*8/7=3000h (2)空调不使用期间待机时间：200*24=4800h 待机能耗：7W*7800h=55kWh 3、空调超温运行能耗浪费 (1)夏季空调设定温度25℃(低1℃),多耗电 30～50kWh； 如果设置温度更低，
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三、关键设备
1、网络转换器（网络协调器） 将ZigBee 智能墙壁插座数据通过网络转换器，接入RS485 网络或局域网络。 � 接口及通讯波特率：RS485 接口9600bps，或RJ45 接口10Mbps � 设备负载：支持50 或100 个从机设备 � 数据透传 � 供电电源：24VDC � 使用环境：温度-25℃～+75℃，湿度：<95% 2、空调专用智能墙壁插座 力创®无线智能墙壁插座采用先进的双轨通讯ZigBee 自组网技术， 高度集成 超低功耗设计，实现插座取电设备用电计量显示与远程传输、本地与远程控制 插座通断电功能，是家居能源管理、绿色建筑、绿色校园及工矿企事业单位用 电精细化节电管理的必备产品。 基本功能 � 本地查看：功率、累计用电量、累计用电时间，通断电状态，定时状态， 预算量剩余值，设备ID，信号强度 � 指示灯与蜂鸣器：掌握设备运行状态 � 开关：本地开关控制插座电力输出 � 上电自检，掉电记忆 高级管理功能 � 远程指令控制实现警告性、节电性、强制性切断供电，强化用电管控
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� 远程设置报警或保护参数， 实现过流/过压声光报警或跳闸保护 【选配项】 � 远程设置分时段定时控制或倒计时（用电时间）控制管理【选配项】 � 远程设置可用电量，实现预付费控制管理【选配项】 � 更多控制方式：温度控制【选配项】 通讯功能 � 远程抄读：智能插座ID、累计用电量、累计用电时间、插座通断电状态 及时间、通信信号强度，空调工作电压、电流、功率、功率因数，单次 用电量、单次用电时间，室温。 � 远程断电控制或下载控制参数，可联机运行，也可脱机运行 � 通讯协议：MODBUS-RTU 性能指标 � 工作电压：85V～265V � 额定电流：10A / 16A � 计量精度：2 级 � 静态功耗低于0.4W，动态功耗低于1.0W � 两点间通讯距离：空旷地视距超过300m,办公建筑室内50-80m，居住建筑 室内20-50m，可多跳转发 � 每个设备均带中继路由功能，可作为节点中继 � RF 通讯参数：工作频段ISM 2.4GHz，发射功率100mW，接收灵敏度-90dBm
4 = 8 7 2 + W 0 h 6 1 % * 5
5、提前启用或延长空调使用时间造成的能耗浪费 按夏季、冬季各多使用5 天计算单台空调的能耗浪费：70～100 kWh.
5 = 8 + W 0 6 1 h *
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报警以提醒使用者修正空调设定温度，温度信息实时上传服务器，管理者可远 程警告性关断空调供电，或惩罚性停用空调（在压缩机工作时频繁断电会影响 空调使用寿命） 。用户使用时按键启动为插座通电。 (2)无人空调监控。 空调使用季节，重点监控班外（非工作）时间空调无人运行的浪费现象。 远程监测智能插座的电流或功率即可判断空调处于运行或待机状态。配合 其他信息（其他办公设备运行状态、加班备案、考勤记录等）判断如为无人空 调运行状态，可远程控制插座断电。如空调处待机状态，可以远程设定智能插 座功率低于20W 自动断电消除空调待机能耗，也可以不予操作（每天待机能耗 0.1kWh） 。用户使用时按键启动为插座通电。 (3)空调禁用时间锁止控制。 根据有关规定，远程设定智能插座的锁止（停止通电）时间，防止提前启 用空调，也防止延长空调使用。 (4)消除长期待机能耗。 远程设定智能插座检测空调功率低于20W 自动断电，消除空调长期待机能 耗。用户使用时按键启动。 (5)定额控制空调使用，减少浪费。 根据管理预算远程设定空调可使用电量或用电时间，实现定额控制空调用 电，精确实现成本控制目标。