无线智能中央空调能耗分户计量及远程节能管控方案
发布时间：2020-03-27
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无线智能中央空调能耗分户计量及远程节能管控方案
LORA联网型风机盘管智能中央空调控制器
据统计，大型公共空调暖通系统能耗约占建筑全年总能耗的40-60%，公共机构建筑能耗做到分户、分项计量，**准确的计量暖通系统能耗，并科学的计量分摊到户，非常有助于节能减排和运行成本控制。
Hrjn-2010z型智能温控器自动记录风机盘管三速运行时间，综合风机功率计算风机电耗，综合风机能力耗、风速系数分摊空调系统能耗，实现中央空调系统能耗的科学分户计量。
中央空调系统能耗
中央空调系统能耗关联分布图
中央空调系统能耗主要包括冷热站用能和空调末端用电。
冷热站用能除了冷热站的设备用电外，还包括其他能源消耗，如热水、蒸汽等，其他能源消耗可采取费用折算方式统一计量方式为KWH。
空调末端用电指风机盘管风扇自身耗电。
中央空调系统总能耗=空调末端总用电+冷热站用电+冷热站其他能源消耗。
空调末端用电计量
2.1 单个空调末端用电计量
现场测量标的建筑物风机盘管在高风速、中风速、低风速档位运行时的有功功率（分别计为
）,上位机系统软件每日自动读取智能温控器记录的过去**风机盘管在高风速、中风速、低风速档位的运行时，（分别标记为
），由上位机进行计算，
获取空调末端过去**的日用电量。
一般情况下，同一栋建筑面积相当的房间使用的风机盘管规格是相同的，各风速档位的功率也是相同的。
2.2 空调末端总用电量
所有单个末端总用电量之和。
冷热站用电计量
3.1 冷热站总用电量计量
选用相应量程的互感器、三相智能电表，对冷热站（中央空调主机系统）总线路进行用电计量，并由上位机软件获取耗电总量。
（备注：为评估效率也可对冷热站主要用能设备机型单独计量）。
3.2 冷热站用电量按户（空调末端）分摊计量
中央空调主机系统能耗分户分摊采用当量时间法，即综合风机盘管供热/冷能力系数、风速系数和空调末端风机三速运行时间进行当量时间计算，将中央空调主机系统的总能耗按各末端有效当量时间进行分摊以获取分户能耗数据。
当量时间法中央空调主机系统分户计量方案：
1）原理：
2）有效当量时间为：
其中：
：风机盘管的总当量时间，单位h；
：各盘管的制冷/制热系数，{型号能力系数，参照盘管规格}；
：风机盘管**的档位系数，{**风速系数}；
：风机盘管中档的档位系数，{中档风速系数}；
：风机盘管抵挡的档位系数，{抵挡风速系数}；
：风机盘管**的有效使用时间，{温控器记录的高风速档日用时间h};
:风机盘管中档的有效使用时间，{温控器记录的中风速档日用时间h};
：风机盘管低档的有效使用时间，{温控器记录的低风速档日用时间h};
：分时段系数，{按日分摊，默认为1}；
【X：型号能力系数】
不同规格风机盘管，其额定供冷量和供热量不同，将房间温控器对应的风机盘管供冷量/供热量作为型号能力系数带入计算公式。例：
|
房间号 |
温控器ID |
风机盘管规格系数（ |
|||
|
规格 |
额定供冷量KW |
额定供热量KW |
输入功率W |
||
|
1001 |
16 |
FP-34 |
1.8 |
2.7 |
37 |
|
1002 |
17 |
FP=51 |
2.7 |
4.05 |
52 |
如果标的建筑的空调末端采用的风机盘管为统一规格，则默认=1。
【V：风速系数】
不同规格风机盘管，不同风速下的风量不同，将房间温控器对应的风机盘管不同风速下的风量作为风速系数带入计算公式。若风机盘管规格书未提供不同风速下的风量额定值数据，可参照下表（风量换算系数）或自定义风量系数进行换算。
|
额定值类别 |
**风速 |
中档风速 |
抵挡风速 |
|
风速系数 |
1 |
0.75 |
0.50 |
【t：使用时间】
上位机系统软件直接读取温控器记录的风机盘管高、中、低三速有效运行时间、、。
主机系统能耗每日按户分摊计算：
所有房间风机使用有效当量时间之和为分母，门房间风机使用有效当量时间为分子，将过去**的主机系统总能耗进行比例分摊。
其他需要分摊的能源，按日折合成KWH，一并纳入主机系统分摊。
系统架构及网络框图
当无线网关与服务器在同一个局域网内时，无线网关（RJ45接口）和服务器直接通过内部局域网互联。
当无线网关与服务器不在同一个局域网内时，无线网关可通过服务器上外网，然后接入阿里云，通过云端的方式进行云端互联。
无线网关与温控器之间采用无线LORA自组网通讯模式。
LORA通讯技术是一种低复杂度、低功耗的双向无线通讯技术，适合于远程控制领域，是物联网的**技术之一，也是目前无线**的通讯方式。
，其优势如下:
免通讯费。公共**通讯频段。
免布线。实施周期短，工程费用低，维护成本低。
抗干扰性强，通讯稳定，低频433兆，穿透能力强，与现有的各建筑物的无线wifei没有任何频段上的**。基本不受现有建筑内的2.4G无线频段干扰。
82通道，网络容量大，可扩容性强。在通道不重复的情况下，**容量可带温控器3000台；
自动组网、自动路由、自动修复。
网络稳定、响应时间短，网络恢复快。
主要设备
5.1 LoRa无线智能数据网关
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技术参数 |
工作频段：433MHz； 工作信道：1-82； 发射功率：19±1 dBm(max)； 通讯距离：5Km@250bps（城市公路环境，非旷野环境）； 通讯安全：采用 LoRa 调制方式，传统无线设备无法对其进行捕获、解析； 通讯接口：RJ45接口10Mbps； 通讯协议：MODBUS-TCPIP； 设备负载：支持*多254个终端设备； 设备电源12VDC,2A； |
5.2 无线智能中央空调风机盘管控制器
设备参数如下：
1、工作电压：220V+10%
5、工作频段：433MHz；
6、工作信道：1-82；
7、发射功率：19±1 dBm(max)；
8、通讯距离：5Km@250bps（城市公路环境，非旷野环境）；
9、通讯安全：采用 LoRa 调制方式，传统无线设备无法对其进行捕获、解析；
10、通讯协议：MODBUS-RTU；
12、温度检测：-40℃-80℃，分辨率0.1℃；
13、内置315MHz无线人体感应信号接收装置。
14、安装方式：一对一替换原有中央空调面板开关。
6、系统控制功能
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模块 |
功能参数要求 |
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实时监测功能
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（1）提供对中央空调的远程集中监控。 （2）提供楼宇设备监控、部门设备监控、网关设备的监测模式，详细监测各房间空调的温度、状态、能耗使用情况、控制策略信息等参数信息，并通过曲线图展示按时间要求监测空调状态、室内温度、温度设定等信息。 （3）提供查看空调详细信息：显示空调运行状态、运行模式、环境温度、空调类型、风速、运行电能、所属网关、工作模式(策略)、制冷制热设置温度。 （4）空调遥控面板设置：模式(自动、制冷、制热)，空调面板温度设置，风速(自动、1档、2档、3档)，当前日期时间设置。 （5）提供实时房间人员检测功能，实时检测房间是否有人。 |
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实时控制功能
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（1）控制模式：温度+时段 （2）控制参数包括设定温度上、中、下限、允许开机时段、房间无人延时关闭时间等参数。 （3）控制模式分2种，自动控制（全权由控制系统根据系统的设置参数自动运行）；手动控制（在控制器满足空调开启条件下手动开启空调）。 （4）远程强制开启、关闭、解除空调控制： （5）无人关闭空调控制：房间无人时，延时关闭空调（延时时间用户自定）。（需要加装无线人体检测器）。 |
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控制策略
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空调控制设备自定义策略批量下发，对单台空调进行控制策略下发。 （2）数据网关批量策略下发，对同一个网关下的所有空调进行控制策略下发。 （3）提供添加、删除、修改和查看策略的功能。 （4）提供策略配置与查询功能，为策略添加、删除策略，实现多个策略组合。 |
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节能策略 |
盘管多时段温度设定： 设定温度、设定锁定温度 环境温度锁定设置三者之间的关系是：设定温度在就地操作面板上正常显示，设定锁定温度，若工作人员在操作面板上设定不能超过设定锁定温度，环境温度锁定设置是后台程序控制当前环境度值的，若就地面板调到超过此值，还是以环境温度锁定设置为控制目标。简单来说，设定温度，只是显示，不起控制作用。而环境温度锁定是控制作用。设定锁定温度在面板上调节的时候不能超过此温度，也起控制作用。 定时关机功能： 在设定时间段内，若选择启用此功能，起始时间给一次关机命令，若现场人员再次开机，按“开机再自动关机设定时间”按其所设定的间隔时间，发出一次关机命令。依次类推。直至到终止时间一到，无论风机盘管处于运行还是停止，不能发出关机命令，停止此关机命令功能。 3、环境温度锁定、环境温度启用选择，此项功能只有在工程师模式权限下才可显示操作，其余的权限不能操作及显示。 4、风机盘管温控器控制原理： 风机盘管温控器面板在手动控制风速高、中，低时，不受温度控制，水阀可根据房间温度自动控制房间的温度设定，当盘管关闭时，关闭水阀及风机。风机盘管温控器风速处于自动档位时，在面板启动时，水阀与风机无联动。面板关闭空调时，水阀及风机联动关闭。 |
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计量功能 |
风机盘管末端风机用电计量功能。 按时间当量法中央空调主机侧能耗末端分摊计量功能。 |
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日志功能 |
（1）根据时间周期选择查看空调控制参数配置、日志信息等功能。 （2）支持按操作人员查询空调控制、策略管理配置、日志信息功能。 |
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报警功能 |
（1）提供空调控制器离线故障提示、数据网关离线故障提示、控制器人为破坏故障提示等功能。 （2）提供设备故障信息查询功能。 |
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后台管理功能 |
（1）角色和用户管理（可编辑管理建筑权限，不同管理员可根据各自建筑权限管理各自空调设备）、菜单管理和访问日志等。 （2）基础信息管理：单位基础信息管理、建筑信息管理、单位部门机构管理、空调网关管理、空调控制设备管理、空调控制日志信息等。 （3）配置下发管理：自定义配置下发（配置时段、温度等参数模板、根据自定义选择所需空调控制设备进行批量参数下发）；网关批量配置下发 (配置时段、温度等参数模板，选择对应网关，对所属该网关下所有空调控制设备进行批量广播下发。 |
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权限管理功能 |
（1）角色的系统模块访问权限配置、角色的可访问建筑权限配置、访问用户信息及其角色信息的增删改查等； （2）用户可分超级管理员和普通管理员等，分别授予不同权限。 |
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移动端服务功能 |
具备手机端管理功能。 |
主要监控界面
主界面
系统监控界面
- 智慧酒店空调节能管控云平台方案上一个:
- 无线智能分体空调节能管控系统方案下一个:
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