CN111788598B

CN111788598B - 利用高楼能量管理系统数据的能量效率分析系统

Info

Publication number: CN111788598B
Application number: CN201980005323.0A
Authority: CN
Inventors: 朴宰玄; 金明显
Original assignee: Flos SpA
Current assignee: Flos SpA
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2021-10-12
Anticipated expiration: 2039-09-16
Also published as: WO2020171330A1; CN111788598A; KR102017703B1

Abstract

本发明是有关利用BEMS(Building Energy Management System)数据，诊断能源相关设备的性能，以此判断设备固有效率或者寿命，使得利用在能源管理的设备能维持最佳性能的能源效率分析系统；利用上述系统有效运行能源设备的方法的发明。并且，本发明是有关利用BEMS数据对各个区域进行能量投入对比冷却或者供暖效率诊断的系统。

Description

利用高楼能量管理系统数据的能量效率分析系统

技术领域

本发明是有关利用BEMS(Building Energy Management System)数据的能源效率分析系统，具体是有关利用BEMS数据诊断对能源相关设备的性能，以此判断设备固有的效率或者寿命，为维持能源设备的最优性能的能源效率分析系统及利用上述系统有效运行能源设备的方法的发明。

并且，本发明提供利用BEMS数据对各个区域进行能量投入对比冷却或者供暖效率诊断的系统。

背景技术

对于像高楼消费大量能量的系统来说，装备的选择和有效分配非常重要。已经有大量高楼为了有效管理能量而采用高楼能量管理系统(BEMS,Building EnergyManagement System)。BEMS对冷暖空调设备、照明设备、电力设备等利用能量的设备状态进行监控，利用监控结果有效管理能源资源。

一般的BEMS的重点在于能量的有效运营，以多种传感器和以此得到信息为基础的控制装置来组成。

专利文献1是有关利用BEMS数据的能量分析系统的发明，定期从BEMS数据库中接收数据，输入上述数据来设定多种错误感应规则集，根据上述错误感应规则集的规则形成提醒信号，把上述提醒信号通知给管理者，并把上述提醒信号发生履历储存。专利文献1的目的是对建筑物的能量浪费要素自动分析并迅速反应，提高建筑物能量节省效率。

专利文献2是有关为采用建筑物能量管理的高楼能量管理系统(BEMS)提供客观信息的评价预测系统及方法的发明。根据专利文献2的实施例可以根据BEMS KS连接规格为基础形成模拟模型，把通过逻辑门(Logic gate)等表现的演算法映射到上述模拟模型中生成评价项目，以此根据采用高楼能量管理系统来进行预测及评价。

专利文献3是有关镶嵌BEMS功能的高楼自动控制系统，包括以下系统。储存多个设备装置的各个ID信息的基础信息储存部；储存该作为设备装置的适当能量使用量基准的基准能量信息的基准信息储存部；计算该设备装置的能量使用量情报的BEMS处理部；利用上述能量使用量情报或者上述基准能量情报对该设备装置生成驱动控制信号后驱动的总控制部；及根据上述驱动控制信号来控制上述设备装置驱动的驱动控制部。最大特点是可以自动储存在装置里生成的所有计算结果及加工履历数据并且报告，呈现出BEMS功能。

上述现有的系统都以对设备有无故障或者能量有效使用为目的。但是对于能量管理中，实际上虽然没有表露出的最重要的变数之一是生产能量、消费能量设备本身的能量效率。起初能源设备根据涉及决定效率，经过初期稳定阶段后可显示出设备本身的最佳效率。之后经设备的老化或者达到预期寿命后能量效率会急剧下降。

能源设备的能量效率是表示设备的实际寿命。即使表面上设备正常运行中也是，不能显示原本效率可以视为该设备实际上是已经老化。这样的现象可能会导致能否保障设计上的运行时间的问题和发生因为快速更换而出现的折旧问题。

一些设备可以独自显示能量效率，但是这也是通过本身测定值和内部计算来表现出的结果，所以有必要对信赖性进行验证。

到现在为止对BEMS还没引用有关各设备有无效率上的异常判断的结构。在BEMS只是对设备本身的异常给予提示的而已。并且，不仅对能源设备的效率，对投入能量对比冷却或供暖的各区域效率监控构成也是还没考虑到。

定期检测设备能量效率，检测投入能量对比冷暖效率来不仅可以判断系统实际寿命，并同时可收集改善系统所需信息，更能有效管理能量信息的BEMS还没开发出来。

发明内容

技术课题

本发明是为了解决上述问题，利用BEMS数据分析能源设备的效率，提供可预测设备的实际寿命的短期管理系统，可诊断投入能量对比冷却及供暖区域的各区域效率的能量分析系统，并且提供利用上述系统有效运行能源设备的长期管系统为主要目的。

(在先专利文献)

大韩民国登录特许公报第1655247号(2016.09.01)

大韩民国公开特许公报第2018-0061119号(2018.06.07)

大韩民国登录特许公报第1899514号(2018.09.11)

课题解决方法

为解决上述问题，本申请提供利用BEMS数据的能量效率分析系统。上述分析系统组成如下。

从多个能源设备通过直接控制器(DDC)或者传播器收集上述多个能源设备有关的各个设备名称、测定时间、测定值的信息收集部；储存包括上述信息收集部收集的数据、多个能源设备的各个名称、分类代码、设置日期、测定值、要求性能、诊断性能、设备预期寿命、预期更换时期、价格及折旧、诊断履历的信息储存部；利用上述信息收集部或者信息储存部储存的数据，诊断评价各个能源设备的性能的性能评价部；利用上述性能评价部的结果及上述信息储存部储存的数据来更换或者改善该能源设备，或者根据评价该能源设备的运行费和更换费而判断更换时期的运行评价部；对上述信息收集部、信息评价部、运行评价部中收集的数据，或者把该能源设备更换而得到的新数据比较更新后储存在上述信息储存部的信息更新部。

并且，本发明还提供使用上述的利用BEMS数据的能量效率分析系统来运行能源设备的方法。

发明效果

本发明利用BEMS数据判断能源设备的效率，以此提供有无装备更换需要、根据效率的长期运行或者更换等信息。并且，具有对能源设备的效率和投入能量对比的冷却及供暖区域效率的有效监控的优点。

附图说明

图1是根据本申请实施例的利用BEMS数据的能量效率分析系统的大致运行流程图。

图2是根据本申请实施例的利用BEMS数据的能量效率分析系统的详细运行流程图。

图3是根据本申请实施例的系统的结构图。

具体实施方式

本发明是有关利用BEMS数据分析能源设备的效率来预测设备实际寿命的短期管理系统，是有关诊断投入能量对比的冷却及供暖区域的效率的能量分析系统，并且以此有效运行能源设备的长期管理系统。

利用以下图1至图3对本发明的实施例进行说明。

图1是根据本申请实施例的利用BEMS数据的能量效率分析系统的大致运行流程图，图2是根据本申请实施例的利用BEMS数据的能量效率分析系统的详细运行流程图，图3是根据本申请实施例的系统的结构图。

根据本发明的实施例，利用BEMS数据的能量效率分析系统的大致流程图以数据收集，生成能源设备信息，性能评价，运行评价，数据更新顺序进行。

本申请发明系统的结构图参考图3。从按照分类代码分为1.传感器、2.测量器、3.能源设备、4.区域等的能源设备通过直接控制器(DDC)或者通过传播器(为图示)收集多个能源设备有关的各个设备名称、测定时间、测定值来构成信息收集部。

包括上述信息收集部收集的数据、多个能源设备的各个名称、分类代码、设置日期、测定值、要求性能、诊断性能、设备预期寿命、预期更换时期、价格及折旧、诊断履历通过下述的信息更新部储存在信息储存部。

性能评价部利用上述收集在信息收集部或者信息储存部的数据对每个能源设备的性能进行诊断和评价。上述性能评价部对每个能源设备根据如下方法进行性能诊断评价。

1)照明、热感应传感器、湿度传感器等传感器的情形：性能为寿命，实际设备保障时间对比运行时间；

2)流量器，压差计，电表等计测器的情形：在外部另行测定的测定值和使用该设备的定的测定值比较的精确度；

3)冷冻机，锅炉，空调机，泵等能量设备的情形：COP等各个设备的热效率；

4)区域的情形：假设以供应到该区域的能量和该区域体积热容量为基准设定绝热系统时，所需变动温度对比实际变化温度。

有关上述4)，为了一个区域的冷却供应1000W，供应到冷却机的上述1000W根据冷却机的效率来计算出能改变实际温度的能量。先测定区域体积来计算空气热容量，可计算出被上述供应能量来可降低的绝热理论温度。但是因为有外部热损失，实际温度变化达不到理论温度变化。考虑到这些比率，可以评价各区域冷却效率、供暖效率，可以掌握对效率不好的区域做提高绝热效率的改善必要性。

运行评价部利用上述性能评价部的结果和上述信息储存部里储存的数据，对该能源设备进行更换或者改善，评价该能源设备的运行费和更换费来判断更换时期。

信息更新部，对上述信息更新部、信息收集部、信息评价部、运行评价部中收集的数据，或者对该能源设备更换而得到的新数据比较更新后储存在上述信息储存部。

根据图2的本申请发明的实施例，利用BEMS数据的能量效率分析系统的运行流程图，从按照设备分类代码分为1.传感器、2.测量器、3.能源设备、4.区域等的能源设备，通过直接控制器(DDC)或者通过传播器(为图示)收集多个能源设备有关的各个设备名称、测定时间、测定值来构成设备信息。

上述热效率通过以下方法计算：

1)锅炉热效率：

{(锅炉出口温水温度-锅炉入口温水温度)x流量}/{(860x锅炉消费电量)+(燃气消费量x低位热值)}

或者

{(锅炉出口温水温度-锅炉入口温水温度)x流量x运行时间}x 100/{(860x锅炉消费总电量)+(燃气总消费量x低位热值)}

2)蒸汽压缩式冷冻机的热效率(COP):

{(冷冻机入口冷水温度-冷冻机出口冷水温度)x冷水流量}/(860x冷冻机消费电量)

或者

{(冷冻机入口冷水温度-冷冻机出口冷水温度)x冷水流量x运行时间}/(860x冷冻机总消费电量)

对上述性能评价部诊断评价的性能与上述信息储存部中储存的要求性能进行比较，若不能满足基准值时更换该能源设备。

更换通过如下更换方法进行。

1)掌握储存在信息储存部的设备装置的要求性能阶段；

2)满足上述1)阶段掌握的要求性能的设备装置检索阶段；

3)根据上述2)阶段检索结果，把配送及设置所需时间，设置适合度等信息提供给使用者的阶段；

4)以上述3)阶段提供的信息为基准，使用者决定阶段；

5)根据上述4)阶段的决定购买产品的阶段。

若不更换的时候，根据运行评价部对该能源设备的运行费用和更换费用进行评价判断更换时期。

进行上述所有阶段后，更新的数据通过信息更新部储存在信息储存部。

属于本申请发明领域的具有一般知识的技术人员可通过上述内容，在本申请的范围内可进行多种应用和变形。

实施发明的形式

产业利用可能性

利用BEMS(Building Energy Management System)数据，诊断对能源相关设备的性能，以此判断设备固有的效率或者寿命，为维持能源设备的最佳性能的能源效率分析系统及可利用上述系统。

Claims

1.一种利用高楼能量管理系统数据的能量效率分析系统，包括如下部分：

信息收集部，通过直接控制器(DDC)或者通过传播器收集多个能源设备有关的各个设备名称、测定时间、测定值，上述多个能源设备根据分类代码分为传感器、计量器、能源设备、区域、其他；

信息储存部，储存包括上述信息收集部收集的数据、多个能源设备的各个名称、分类代码、设置日期、测定值、要求性能、诊断性能、设备预期寿命、预期更换时期、价格及折旧、诊断履历；

性能评价部，利用上述信息收集部收集的数据或者信息储存部中储存的数据，诊断评价各个能源设备的性能；

运行评价部，利用上述性能评价部的结果或者上述信息储存部储存的数据来更换或者改善相应能源设备，或者根据评价相应能源设备的运行费和更换费而判断更换时期；

信息更新部，对上述信息收集部、上述信息评价部、上述运行评价部中收集的数据，或者对相应能源设备更换而得到的新数据比较更新后储存在上述信息储存部，

上述性能评价部按照每个能源设备，通过以下的方法进行性能诊断和评价：

1)传感器的情形，其中该传感器为照明、热感应传感器、湿度传感器：性能为寿命，实际设备保障时间对比运行时间；

2)计测器的情形，其中该计测器为流量器、压差计、电表：对在外部另行测定的测定值和在该设备测定的测定值进行比较的精确度；

3)能量设备的情形，其中该能量设备为冷冻机、锅炉、空调机、泵：各个设备的热效率，其中该热效率是COP，COP是指性能系数；

4)区域的情形：假设以供应到该区域的能量和该区域体积热容量为基准设定绝热系统时，所需变动温度对比实际变化温度，

上述热效率通过以下方法计算：

1)锅炉热效率：

或者

2)蒸汽压缩式冷冻机的热效率，其中该热效率是COP:

或者

上述能源设备更换方法如下：

a)根据比较上述性能评价部诊断评价的性能和储存在上述信息储存部的要求性能，如果不能满足基准值时更换，通过如下方法更换：

1)确认阶段：确认储存在上述信息储存部中的设备的要求性能；2)检索阶段：检索满足上述1)阶段中确认要求性能的设备装置；3)供应阶段：把在上述2)阶段的检索结果，配送及安装需要时间，安装符合度等情报，提供给使用者；4)决定阶段：根据上述3)阶段提供的信息，使用者做决定；5)购买阶段：根据上述4)阶段的决定购买商品，

或者

b)上述能源设备为区域的情形：根据评价区域的冷却效率、供暖效率，对效率不好的区域提高绝热效果。

2.一种能源相关设备的运行方法，其中，上述运行方法使用权利要求1所述的利用高楼能量管理系统数据的能量效率分析系统。