[发明专利]基于能效的建筑物能量管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量管理系统，具体地说是一种基于能效的建筑物能量管理系统。

背景技术

目前我国单位建筑面积能耗相当于气候条件相近的发达国家的2—3倍，节能潜力巨大。中央空调的能耗约占建筑能耗的三分之二，且呈逐年增长趋势。可见，对中央空调系统进行节能控制是实现建筑节能的关键。现有的节能系统节能效果不是太理想。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种操作简单、节能效果好的基于能效的建筑物能量管理系统。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：一种基于能效的建筑物能量管理系统，其分为三层，包括管理中心层、能量管理服务层和检测控制层，管理中心层通过以太网与能量管理服务层连接，能量管理服务层通过线路与检测控制层连接。

所述管理中心层包括管理中心服务器、网关和第三方设备，网关和第三方设备与管理中心服务器并联，并分别通过以太网与能量管理服务层连接。

所述能量管理服务层包括并联的制冷机房控制服务器、新风机组控制服务器、风机盘管控制服务器和组合式空调器控制服务器，前述四个控制服务器分别通过以太网和线路与管理中心层和能量管理服务层连接，制冷机房控制服务器与制冷机连接。

所述检测控制层包括与制冷机房控制服务器连接的并联的冷冻泵检测控制器、冷却泵检测控制器和冷却塔检测控制器，与新风机组控制服务器相连接的若干并联的新风机组检测控制器，与风机盘管控制服务器相连接的若干并联的风机盘管检测控制器，与组合式空调器控制服务器相连接的若干并联的组合式空调器检测控制器。

所述冷冻泵检测控制器、冷却泵检测控制器和冷却塔检测控制器分别与冷冻泵、冷却泵和冷却塔连接。

所述新风机组检测控制器、风机盘管检测控制器和组合式空调器检测控制器分别与新风机、风机盘管和组合式空调器连接。

所述管理中心层与能量管理服务层之间采用TCP/IP协议，能量管理服务层和检测控制层之间采用BACnet协议。

本发明中的网关、第三方设备以及所有的控制器均为现有设备，在此不再赘述。

本发明系统分为三层：(1)管理中心层：负责人机交互，方便管理人员实时监控整个系统。(2)能量管理服务层：负责检测控制器与管理服务器之间的数据通信、数据保存和实时控制。(3)检测控制层：对中央空调系统末端进行实时的数据采集、状态检测及控制。

建筑物内的能量效率(下文简称能效)分为能量传输效率和能量利用效率，建筑物的节能是通过提高能量传输效率和能量利用效率来实现的。能量传输效率是将中央空调系统视为一个整体，将中央空调系统的传递能量与输入能量之比定义为能量传输效率，通过提高系统的能量传输效率进行节能。能量利用效率用来标定建筑物中人为浪费的情况，通过控制系统和管理手段降低人为浪费的能量，提高能量利用效率。

本发明通过控制中央空调系统设备的效率到全局最优，利用检测控制层检测建筑物内人为浪费的情况，能量管理服务层对区域内的检测控制器实施管理，并提出相应的能量利用效率的报告，根据管理者的意愿由能量管理服务器自动发送控制命令给检测控制器，或者提供分析报告给管理者。

检测控制层与能量管理服务层和管理中心层之间构成反馈，利用反馈技术使检测控制层测得的能量使用状况能够及时反映到冷冻站控制部分，冷冻站根据前端反馈数据控制冷冻站的能量输出，使冷冻站的能量输出与建筑物的能量需求实时匹配，中央空调系统的能效最优。

本发明具有以下特点

(1)采用动态能效优化控制实现了大时滞系统全局最优节能控制。

(2)采用流体输配送模拟技术实现管网动态调节与平衡，降低输送环节的能耗。

(3)自动检测室内人员情况，通过提高能量利用效率，减少末端能耗。

(4)根据温湿度参数及室外天气状况，预测冷量输出。根据检测到的建筑物温湿度，动态调节能量输出，在满足舒适度的前提下使能量的供需达到平衡。

(5)根据外部环境的变化自学习、自适应调节能量输出模式，在满足舒适度的同时，实现动态全局最大节能。

附图说明

图1是本发明结构示意图；