空调能源分析应用案例

基于INDICS平台搭建的中央空调系统设备管理及生产执行优化APP是针对中央空调系统定制开发的工业APP应用,通过数据的实时采集,监测系统运行状态、能耗、制冷量等指标,通过EER分析,结合历史数据、运行效率等建立因素分析模型,形成能源消耗评价体系,提供一站式节能优化解决方案。

背景

      

       能源管控和节能减排对未来提升其产业竞争力以及战略性产业发展具有重要价值和意义,目前我国加工行业提升能源转换为产值比例,对降低我国能源总量起到至关作用,节能环保产业

 

是为节约能源资源、发展循环经济、保护生态环境提供物质基础和技术保障的产业,是国家加快培育和发展的7个战略性新兴产业之一。节能环保涉及节能环保技术装备、产品和服务等,产业

 

链长,关联度大,对经济增长起到明显推动作用。节能环保对未来发展具有重要战略价值,国家对环境保护的要求越严格,对节能的要求越高,相关的制度越完善,于是,技术进步是节能减

 

排的巨大动力,极大提升其产业竞争力的战略性产业,因而获得了巨大的经济发展空间。

建设内容

 

       中央空调系统设备管理及生产执行优化APP由线下硬件与线上软件两部分组成。通过在中央空调系统的主机、冷水塔、冷水泵等设备上,安装传感器及冷水表,采集相关设备数据,通

 

过物联网将数据上传至平台,用户可在数据平台上看到设备进出水压力、进出水温度、流速、功率等参数,实现设备运行状态数据实时感知,能够及时有效获取空调设备制冷量、能耗、能

 

效等关键信息。

 

       基于INDICS平台的空调能耗分析总体解决方案如下图所示。该方案基于INDICS平台现有的上下行API接口规范、设备接入协议与标准、云端开发工具等,定制开发中央空调系统

 

设备管理及生产执行优化APP。同时,运用INDICS平台云端运行工具Mysql、MongoDB、MQTT等中间件,将APP应用基于INDICS平台进行容器化部署运行。

 

 

       工业资源层,接入某空调集团建筑类中央空调系统的空调类设备;

 

       工业互联网网关层,提供SmartIOT作为硬件网关,实现传感器采集的实时数据上传,包括:空调电机和制冷机运行过程中产生的指标数据。其中电机主要上传电能、电压、电流、功

 

率以及继电器本身的工作状态等数据。制冷剂主要上传瞬时流量、瞬时热流量、流体速度、测量流体声速、正/负累积流量、正/负累积热量、净累积流量、供水温度、回水温度等。

 

       设备接入层,提供物联网接入工具实现物接入、物管理功能;

 

       空调云平台层,提供能耗监测、数据分析、节能优化业务运行所需的计算、存储资源。其中,存储资源所需存储的数据包括:基础数据和业务数据两类具体如下:

 

       基础数据包括用户信息、项目信息、设备型号信息、设备信息等。最大并发用户数500个、项目数5000个、设备型号10多种、设备数10000台。这部分的数据量主要以关系型数据为

 

主,数据总量相对较低。

 

       业务数据都是时序数据,数据量大、采集频度高。为了更加高效读写和计算这部分数据,设计将其存入分布式文件存储的数据库。具有可扩展性,可满足之后增长的业务需求。包括工

 

业大数据分析算法、上下行API接口、数据存储、容器化运行环境等,支撑应用层各业务系统的运行。

 

       APP应用层,面向建筑类中央空调系统提供设备管理、能耗监测和生产节能优化三大类功能服务。

 

       展现层,面向用户提供系统能耗实时监测、EER分析、能耗报告下载、设备历史数据查询与下载、空调系统组态图等应用的wed展示。

 

 

实施效果

 

       基于INDICS平台搭建的中央空调系统设备管理及生产执行优化APP是针对中央空调系统定制开发的工业APP应用,通过数据的实时采集,监测系统运行状态、能耗、制冷量等指标,通

 

过EER分析,结合历史数据、运行效率等建立因素分析模型,形成能源消耗评价体系,提供一站式节能优化解决方案。主要提供如下功能:

 

 

(1)能耗监控分析

 

       单位能耗是反映能源消费水平和节能降耗状况的主要指标,通过对节能环保行业使用能耗的多时间维度监控,可以直接反应当前系统耗能水平和生产力大小,同时通过能耗随时间的变

 

化客观反应外界对系统的需求规律。

 

 

(2)冷/热量监控分析

 

       冷/热量是反应一个温控系统总体工作强度大小的直接指标。监控分别展示累计制冷/热量、单位时间(天/周/月)制冷/热量、单位面积冷/热量。分别从总体、时间、空间三个维度反

 

应了系统的工作性能。

 

 

(3)EER监控分析

 

       EER是Energy Efficiency Ratio 的简称,即温控系统的的制冷/热性能系数,也称能效比,表示系统的单位功率制冷量。 EER值越高,表示系统中调节较多的热量或压缩机所耗的电较

 

少,也就是花越少的电费得到更好的温度调控效果。该监控模块显示当天瞬时EER、上周、上月系统EER。

 

 

(4)空调系统组态图

 

       该模块通过动态组件实时展示项目中的各个设备逻辑关联和运行状态,从全局出发实时监视并呈现设备下各采集点的活跃状态,同时实时显示系统当前累积能耗和制冷/热量。

 

 

(5)历史数据查询与下载

 

       历史数据提供对指定项目下各采集点原生数据的查询服务,可查看单一采集点在指定时间范围内的变化趋势,也可对比多个采集点在同一时间段内的运行情况;同时提供历史数据导出

 

功能,方便用户导出数据,为进一步详细分析提供保障。

 

 

(6)能耗报告

 

       通过API接口,对能耗、冷/热量、EER等进行各维度的统计(包括区间总量统计、曲线走势、排名等),方便用户更直观地了解各项目、各设备的相关指标,根据运行效率、排名等指

 

标对系统做出相应调整、优化。报告结果可以导出为pdf文件。

 

 

(7)后台管理

 

       面向项目管理员,提供后台管理功能,方便管理员对系统设备、用户、权限进行管理,包括设备分布地图、设备管理、项目管理、用户管理等功能模块。设备地图项目的总体概览

 

功能,可查看项目的地理位置,支持项目检索功能;提供管理功能,包括设备接入、采集点配置、设备挂载等;通过项目管理、用户管理、项目管理,可实现用户的分权限管控,确保用户

 

数据安全性。