CN109737574A

CN109737574A - 中央空调能耗监测方法和系统

Info

Publication number: CN109737574A
Application number: CN201811609449.2A
Authority: CN
Inventors: 王冲; 邹萍; 姜海森; 申俊波
Original assignee: Beijing Spaceflight Intelligent Technology Development Co Ltd
Current assignee: Beijing Spaceflight Intelligent Technology Development Co Ltd
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2019-05-10

Abstract

本发明提供一种中央空调能耗监测方法和系统。所述方法包括获取中央空调的空调数据，所述空调数据包括进出水温度、流速、功率；对所述空调数据进行处理得到监测数据，所述监测数据包括能耗分析数据；根据所述监测数据生成能耗报告。根据本发明的中央空调能耗监测方法和系统，根据中央空调的的能耗报告，以对中央空调的能耗分析进行评价，相较于现有技术中仅通过耗电量这一单一指标来评价空调是否节能的评价体系，本发明的多指标综合评价的评价体系更加有效，可以通过能耗的监测，实现对空调的节能改造；根据本发明的方法和系统能够灵活适用多种行业中空调的能耗分析，适用于不同设备种类的空调运行和维护，有效节省了空调运维和提升了效率。

Description

中央空调能耗监测方法和系统

技术领域

本发明涉及能耗监测领域，具体而言涉及一种中央空调能耗监测方法和系统。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的提高，节能减排形势越来越严峻，控制、监测各类公共建筑能耗的需要越来越迫切，如何有效监控公共建筑的能耗成为一个迫切需要解决的课题。在大型建筑中中央空调能耗占到建筑总能耗的40％以上，如何控制、监测大型建筑中中央空调的能耗成为重中之重。

在过去几年，虽然我国己经开始重视控制公共建筑的能耗问题，但由于缺乏科学及时有效的监控手段，所以节能监控效果并不理想，主要存在以下问题：1)数据时效性差：缺少数据支撑，空调系统各项数据无法得到第一时间得到，并且未对空调系统设备实时在线监测，难以通过数据信息形成管理决策；2)性能评估单一化：缺少能源消耗评价体系，仅通过空调耗电量来评价空调是否节能，无法结合系统制冷量、进出水温差等指标综合评价空调系统的性能高低，得到的数据并不能对中央空调是否节能做出有效评价，更不能提供有可行性节能技术改造方案及建议；3)能耗计量不完善：单一的对空调系统整体能耗进行分析计算，并不能完全得出能耗的监测水平。

为了解决现有技术中的问题，有必要提出一种新的中央空调能耗监测方法和系统。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种中央空调能耗监测方法，包括：

获取中央空调的空调数据，所述空调数据包括进出水温度、流速、功率；

对所述空调数据进行处理得到监测数据，所述监测数据包括能耗分析数据；

根据所述监测数据生成能耗报告。

示例性地，还包括：根据所述监测数据生成节能方案的步骤。

示例性地，还包括：根据所述节能方案对所述中央空调进行自动控制的步骤。

示例性地，还包括：将所述空调数据、所述监测数据、能耗报告和/或节能方案发送至用户端设备。

示例性地，所述能耗分析数据包括冷水机组制冷量和/或制冷系统能效比。

示例性地，所述冷水机组制冷量根据下式计算获得：

冷水机组制冷量＝(冷冻水出水温度-冷冻水进水温度)*1.163*冷冻水流量。

示例性地，所述制冷系统能效比根据下式计算获得：

制冷系统能效比＝实时机组制冷量/(实时冷水机组功率+冷却水泵功率+冷却塔功率)。

本发明还提供了一种中央空调能耗监测系统，包括中央空调和监测元件，所述监测元件包括存储有指令的存储器，和处理器，所述处理器在执行所述指令时，所述中央空调能耗监测系统执行如上述任意一项所述的方法的步骤。

示例性地，还包括设置在所述中央空调上的数据采集装置。

示例性地，还包括数据传输模块。

根据本发明的中央空调能耗监测方法，根据中央空调的的能耗报告，以对中央空调的能耗分析进行评价，相较于现有技术中仅通过耗电量这一单一指标来评价空调是否节能的评价体系，本发明的多指标综合评价的评价体系更加有效，可以通过能耗的监测，实现对空调的节能改造。能够灵活适用多种行业中空调的能耗分析，适用于不同设备种类的空调运行和维护，有效节省了空调运维的时间，提升了空调运维的效率，可以为企业提供可行性节能技术改造方案及建议。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为根据本发明的一个实施例的中央空调能耗监测方法的示意性流程图；

图2为根据本发明的一个实施例的中央空调能耗监测系统的框图；

图3为根据本发明的一个实施例的中央空调能耗监测系统的进行中央空调能耗监测的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本发明的中央空调能耗监测方法。显然，本发明的施行并不限于汽车电子领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种中央空调能耗监测方法和系统。

下面参考图1、图2和图3对本发明的中央空调监测方法和系统进行示意性说明，其中图1为根据本发明的一个实施例的中央空调能耗监测方法的示意性流程图；图2为根据本发明的一个实施例的中央空调能耗监测系统的框图；图3为根据本发明的一个实施例的中央空调能耗监测系统的进行中央空调能耗监测的示意图。

实施例一

本发明提供了一种车辆监控方法。参看图1，其示出了根据本发明的一个实施例的车辆监控方法100的示意性流程图。

参看图1，首先执行步骤S1：获取中央空调的空调数据，所述空调数据包括进出水温度、流速、功率。

示例性地，所述空调数据通过设置在中央空调上的数据采集装置进行，所述数据采集装置包括流量计、温度计、功率表等。在中央空调上设置流量计、温度计、功率表监测中央空调的进出水温度、流速、功率，通过进出水温度、流速、功率进行中央空调的能耗分析，再根据中央空调的能耗分析数据生成中央空调的能耗报告，以对中央空调的能耗分析进行评价。相较于现有技术中仅通过耗电量这一单一指标来评价空调是否节能的评价体系，本发明的多指标综合评价的评价体系更加有效，可以通过能耗的监测，实现对空调的节能改造。

示例性地，所述空调数据包括设置在多台中央空调上的数据采集装置收集的多台中央空调的空调数据。示例性地，在5000栋建筑的每一中央空调上均设置数据采集装置以收集的多台中央空调的空调数据，其中，在每栋一中央空调上设置约60个采集点，以确保针对每栋楼的每一中央空调采集的数据可靠，将收集到的空调数据存储在大数据中心。

继续参看图1，接着，执行步骤S2：对所述空调数据进行处理得到监测数据，所述监测数据包括能耗分析数据。

示例性地，这一步骤可以通过数据处理装置执行。所述数据处理装置包括存储有指令的存储器和处理器执行，所述处理器执行所述指令时，所述数据处理装置对所述监测数据进行处理。示例性地，所述数据处理装置设置为包括大数据中心的云端处理模块，基于步骤1的大数据中心存储的大数据进行处理。

示例性地，在步骤S1中，设置在中央空调上的数据采集装置收集到的空调数据通过数据传输模块发送至所述数据处理装置。示例性地，所述数据传输模块202有线数据传输模块或无线数据传输模块，其中，有线数据传输模块可以包括但不限于以太网或者其他适合的有线通信方式，无线数据传输模块可以包括因特(Internet)网、移动通信网络(如GPRS网络、GSM网络、2G网络、3G网络、4G网络、LTE网络或未来的5G网络等)、WiFi网络等。示例性地，所述数据传输模块设置为WiFi模块。WiFi模块通过高速联网，将所有中央空调上的数据实时传输到云端处理模块，通过云端处理模块实时计算得到监测数据，减少了运营成本、运营规模，提升了服务时效等。

示例性地，在这一步骤中，能耗分析数据包括冷水机组制冷量和/或制冷系统能效比。

示例性地，所述冷水机组制冷量根据下式获得：冷水机组制冷量(kW)＝(冷冻水出水温度℃-冷冻水进水温度℃)*1.163*冷冻水流量(m³/h)。示例性地，指令量包括中央空调制冷、热值，分为今日实时、上周、上月和今日累积下不同的时间段内的制冷量。按采集频率计算不同时间段或不同时刻制冷、热值。

示例性地，所述制冷系统能效比(EER)根据下式获得：制冷系统能效比＝实时机组制冷量(kW)/(实时冷水机组功率+冷却水泵功率+冷却塔功率)kW。计算获得的能效比可以分为多个等级，例如，EER小于3.5为第一等级，EER小于4.2为第二等级，EER小于5.0为第三等级，EER大于5.0为第四等级。根据不同的等级指定不同的节能优化方案。

示例性地，能耗分析数据还包括制冷系统能效比的月达标比例和连续达标天数。示例性地，设置EER大于4.2为达标，根据计算可以获得能效比每日是否达标，进一步判断月达标比例和连续达标天数。通过月达标比例和连续达标天数设计中央空调的节能优化方案。

根据中央空调的能耗分析数据生成中央空调的能耗报告，以对中央空调的能耗分析进行评价。相较于现有技术中仅通过耗电量这一单一指标来评价空调是否节能的评价体系，本发明的多指标综合评价的评价体系更加有效，可以通过能耗的监测，实现对空调的节能改造。

继续参看图1，接着，执行步骤S3：根据所述监测数据生成能耗报告。

示例性地，这一步骤通过可以通过数据处理装置执行。所述数据处理装置包括存储有指令的存储器和处理器执行，所述处理器执行所述指令时，所述数据处理装置对所述监测数据进行处理。示例性地，所述数据处理装置设置为包括大数据中心的云端处理模块。

能耗报告和节能方案可以设置为在某一时间范围的能耗报告和节能建议。例如，根据提供的一周内或一个月内的中央空调能耗数据生成包括累计能耗、制冷量、费用，空调系统效率、排名的能耗报告；能耗报告还可以通过建筑能效等级、系统能耗变化趋势曲线图等能耗监测分析图谱的形式体现。在对能耗数据进行分析的情况下还可以对中央空调的开启和关闭时间、进出水量等提出改造建议。

示例性地，所述方法还包括根据所述监测数据生成节能方案的步骤。根据生成的节能方案对中央空调的运行策略进行改进，从而实现对中央空调的节能控制。示例性地，根据节能方案对中央空调的开启和关闭时间、进出水量进行控制。

示例性地，所述方法还包括根据将所述空调数据、所述监测数据、能耗报告和/或节能方案发送至用户端设备。从而实现用户对中央空调的实时监控，跟踪中央空调的工况变化，保证系统在各种负荷条件下处于最佳工作状态，提高整个空调系统运行效率，达到安全、高效的目的。

根据本发明的方法通过对中央空调系统的能耗监测、空调设备的实时远程监测以及空调机房能效的管理，制定节能方案实现了不降低舒适度的节能减排，在信息分析基础上的能源监测和能源优化利用，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，降低企业运营成本，使企业的能源管理水平适应企业的战略发展需要。

本发明还提供了一种中央空调能耗监测系统。下面参看图2对本发明的一种中央空调能耗监测系统进行示例性说明，其中，图2示出本发明的一个实施例的中央空调能耗监测系统的框图。

中央空调能耗监测系统200包括中央空调和监测元件。示例性地，所述能耗监测元件包括存储有指令的存储器，和处理器，所述处理器在执行所述指令时，所述中央空调能耗监测系统执行如实施例一所述的中央空调能耗监测方法。

示例性地，所述中央空调能耗监测系统200还包括设置所述中央空调上的数据采集装置。所述数据采集装置包括流量计、温度计、功率表等。在中央空调上设置流量计、温度计、功率表监测中央空调的进出水温度、流速、功率。

在本发明的一个示例中，所述数据采集装置设置在多台中央空调上。示例性地，在5000栋建筑的每一中央空调上均设置数据采集装置以收集的多台中央空调的空调数据，其中，在每栋一中央空调上设置约60个采集点，以确保针对每栋楼的每一中央空调采集的数据可靠，将收集到的空调数据存储在大数据中心。

示例性地，所述中央空调能耗监测系统200还包括数据传输模块，数据传输模块将采集到的数据发送至所述监测元件。示例性地，所述数据传输模块202有线数据传输模块或无线数据传输模块，其中，有线数据传输模块可以包括但不限于以太网或者其他适合的有线通信方式，无线数据传输模块可以包括因特(Internet)网、移动通信网络(如GPRS网络、GSM网络、2G网络、3G网络、4G网络、LTE网络或未来的5G网络等)、WiFi网络等。

在本发明的一个示例中，所述数据传输模块设置为WiFi模块。WiFi模块通过高速联网，将所有中央空调上的数据实时传输到云端处理模块，通过云端处理模块实时计算得到监测数据，减少了运营成本、运营规模，提升了服务时效等。

空调数据通过数据传输模块传输到监测元件，监测元件对空调数据进行处理获得能耗分析数据。在一个示例中，在空调数据来自大量空调的时，所述监控元件可以设置为云端处理系统，用以对大数据中心的大数据进行处理。

示例性地，能耗分析数据包括冷水机组制冷量和/或制冷系统能效比。

监测元件对空调数据进行处理获得能耗分析数据后，进一步根据中央空调的能耗分析数据生成中央空调的能耗报告，以对中央空调的能耗分析进行评价。相较于现有技术中仅通过耗电量这一单一指标来评价空调是否节能的评价体系，本发明的多指标综合评价的评价体系更加有效，可以通过能耗的监测，实现对空调的节能改造。

能耗报告可以设置为在某一时间范围的能耗报告。例如，根据提供的一周内或一个月内的中央空调能耗数据生成包括累计能耗、制冷量、费用，空调系统效率、排名的能耗报告；能耗报告还可以通过建筑能效等级、系统能耗变化趋势曲线图等能耗监测分析图谱的形式体现。

需要理解的是，本实施例中将监测元件设置为云端处理模块仅仅是示例性地，任何包含存储有指令的存储器和处理器的监测元件，可以对对所述空调数据进行处理得到监测数据并根据所述监测数据生成能耗报告和/或节能方案的装置均适用于本发明。

示例性地，所述数据传输模块还将所述空调数据、所述监测数据、能耗报告和/或节能方案发送至用户端设备。从而实现用户对中央空调的实时监控，跟踪中央空调的工况变化，保证系统在各种负荷条件下处于最佳工作状态，提高整个空调系统运行效率，达到安全、高效的目的。

在一个示例中，监测元件还与中央空调的控制室相连，通过监测元件获取的能耗包括和/或节能方案对控制室中控制中央空调的元件进行自动控制。从而，实现对中央空调的实时自动调节，有效减少人工调节的成本，提升调节效率。

下面参看图3对根据本发明的一个实施例的中央空调能耗监测系统的进行中央空调能耗监测的示意图。

监控元件从设置在各个中央空调的监测点上的数据采集装置上获得空调数据，并根据空调数据生成监测数据，将监测数据发送给客户。监测数据包括能耗分析数据，如EER分析数据。监测元件还根据监测数据生成能耗报告和节能方案。其中，能耗报告以图表的形式显示，其包括累计能耗、制冷量、费用，空调系统效率、排名的能耗报告；能耗报告还可以通过建筑能效等级、系统能耗变化趋势曲线图等能耗监测分析图谱的形式体现。检测元件还根据监测数据生成节能方案，并根据节能方案对中央空调的控制系统进行自动控制，实现了对中央空调的实时跟踪控制，保证系统在各种负荷条件下处于最佳工作状态，提高整个空调系统运行效率，达到安全、高效的目的。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims

1.一种中央空调能耗监测方法，其特征在于，包括：

根据所述监测数据生成能耗报告。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述监测数据生成节能方案的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述节能方案对所述中央空调进行自动控制的步骤。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：将所述空调数据、所述监测数据、能耗报告和/或节能方案发送至用户端设备。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能耗分析数据包括冷水机组制冷量和/或制冷系统能效比。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷水机组制冷量根据下式计算获得：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制冷系统能效比根据下式计算获得：

8.一种中央空调能耗监测系统，其特征在于，包括中央空调和监测元件，所述监测元件包括存储有指令的存储器，和处理器，所述处理器在执行所述指令时，所述中央空调能耗监测系统执行如权利要求1-7任意一项所述的方法的步骤。

9.如权利要求7所述的监测系统，其特征在于，还包括设置在所述中央空调上的数据采集装置。

10.如权利要求7所述的监测系统，其特征在于，还包括数据传输模块。