醫(yī)院建筑能耗分析系統(tǒng)

1概述

       現(xiàn)代醫(yī)院對建筑裝潢、溫濕度控制、空氣潔凈度、環(huán)境安全和信息自動化都有很高的要求。醫(yī)院建筑是所有建筑中使用功能zui為復(fù)雜、安全性要求zui高的建筑之一。醫(yī)療環(huán)境質(zhì)量的提高，勢必增加醫(yī)院的運營能耗，*綜合性醫(yī)院尤其如此。醫(yī)院能耗是一般公共建筑的1.6~2倍，醫(yī)院建筑節(jié)能潛力巨大。醫(yī)院要節(jié)能，首先要了解醫(yī)院建筑能耗的構(gòu)成，及其能耗的特點。

       綜合性醫(yī)院日常能耗中，電力消耗zui大，主要用于照明、空調(diào)和通風、電梯、給水等設(shè)備。其次，醫(yī)院還以燃氣、重油等作為主要能源，用于供應(yīng)蒸汽、熱水、消毒、洗滌、廚房以及冬季供暖等。而在電力消耗中，空調(diào)系統(tǒng)用電的比例超過50%。

       Acrel-5000能耗分析與能源管理系統(tǒng)通過對醫(yī)院建筑具體進行詳細的能耗分析，安裝分類分項智能能耗計量裝置，采用遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)建筑能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析，在保證供電可靠性并且不減少病人和醫(yī)務(wù)人員的舒適體驗前提下，通過能耗分析和管理，大大減少醫(yī)院建筑的能耗。*醫(yī)院節(jié)能潛力大，是建筑節(jié)能的領(lǐng)域。節(jié)能的前提是掌握詳細、分項的能耗數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析提高醫(yī)院的能源使用效率。

2系統(tǒng)特點

       對主要能耗設(shè)備進行實時跟蹤，計算中央空調(diào)實時的COP值并繪制COP曲線

       集成各類儀表通信協(xié)議，可對各類型能耗數(shù)據(jù)進行采集；

       建立醫(yī)院的能耗計量體系，對建筑能耗實現(xiàn)“CT式”管理；

       通過能耗數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)能耗黑洞；

       為節(jié)能改造指明方向，并驗證節(jié)能效果；

       橫向比較相同類型建筑的能耗數(shù)據(jù)，通過能耗公示鼓勵、督促落后；

       數(shù)據(jù)傳輸采用MD5認證算法以及AES加密算法，保證信息傳輸?shù)目煽啃浴⒈Ｃ苄浴?/p>

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

       系統(tǒng)根據(jù)具體的工程情況來組網(wǎng)，采用分層分布式結(jié)構(gòu)。

       根據(jù)項目規(guī)模的大小，可以靈活選擇通訊介質(zhì)和組網(wǎng)方式。當設(shè)備比較集中時，通訊介質(zhì)通常采用屏蔽雙絞線和五類八芯屏蔽電纜；當系統(tǒng)設(shè)備比較分散時，可采用光纖作為通訊介質(zhì)，組網(wǎng)方式可以采用光纖環(huán)網(wǎng)或者光纖星型網(wǎng)；如果設(shè)備較少而且非常分散，可以采用無線通訊設(shè)備組網(wǎng)。

       由于醫(yī)院建筑規(guī)模比較大，設(shè)備數(shù)量多而且安裝比較分散，我們采用光纖環(huán)網(wǎng)模式進行組網(wǎng)，組網(wǎng)示意圖如圖1所示：

圖1 能耗分析系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖

4解決方案

       對醫(yī)院的能耗的分類分項示意圖如圖2所示：

圖2 醫(yī)院能耗分類分項統(tǒng)計示意圖

• 通過在醫(yī)院內(nèi)安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)建筑能耗的在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)遠程傳輸和動態(tài)分析；
• 監(jiān)視各個獨立科室或單體建筑內(nèi)每個環(huán)節(jié)的能源消耗，監(jiān)視中央空調(diào)用電和用氣量，根據(jù)能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計、記錄、分析和管理，評估各區(qū)域能耗水平和趨勢預(yù)測；
• 建筑物、采集器、采集點、分類分項能耗等信息依據(jù)各地能耗監(jiān)測系統(tǒng)的要求進行編碼，能耗數(shù)據(jù)經(jīng)加密后可按要求定時上傳至上級能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)中心；
• 利用已有的設(shè)備管理系統(tǒng)或電力管理系統(tǒng)的已有數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)按能耗類型進行拆分或匯總。分析能耗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)節(jié)能空間，并通過各種管理手段或節(jié)能改造的方式幫助實現(xiàn)持續(xù)節(jié)能；
• 可根據(jù)客戶需要配套醫(yī)院能耗監(jiān)測室，除了滿足基本的能耗數(shù)據(jù)上傳服務(wù)外，還可為用戶提供個性化報表與分析服務(wù)。

5系統(tǒng)功能

5.1能耗平臺主頁面

圖3 系統(tǒng)能耗平臺主頁圖

       概要顯示當月、當年用能情況，并與往年同期用能進行對比，掌握用能趨勢。實時動態(tài)監(jiān)測醫(yī)院當前用電功率。通過設(shè)置每日用能的計劃值，實現(xiàn)用能的定額管理，并與實際用能進行對比，對可能出現(xiàn)的用能突增進行預(yù)警。將各類用能折算為標準煤，全局掌握醫(yī)院用能情況。

5.2用能趨勢分析

圖4用能趨勢分析圖

       通過用能趨勢圖，快速定位用能負荷高峰，并逐級定位高峰能耗的組成，為移峰填谷找到依據(jù)。

5.3節(jié)能足跡

圖5能耗對比圖

        記錄每一次節(jié)能改造的過程和記錄，通過改造后的同比分析，使原來無法說清楚的節(jié)能改造效果變得可量化、可比較、可評價，展示節(jié)能工作所取得的成果。

5.4報表服務(wù)

圖6 能耗報表圖

       按需定制的各類報表，包括分戶能耗、設(shè)備能耗、數(shù)據(jù)集抄等，并可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到Excel等電子文件，方便日常管理工作。

5.5 CS和BS兩種訪問方式

圖7 系統(tǒng)訪問方式圖

       系統(tǒng)提供C/S和B/S兩種訪問模式，C/S訪問模式客戶端響應(yīng)速度快，充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，減輕服務(wù)器的壓力。B/S訪問模式不需要安裝客戶端，任何地方只要有一臺可以上網(wǎng)的電腦即可訪問服務(wù)器，做到了真正的跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺訪問。

5.6系統(tǒng)靈活擴展

圖8 系統(tǒng)配置圖

       系統(tǒng)可根據(jù)醫(yī)院實際用能情況，靈活配置用能類型、用能結(jié)構(gòu)、用能設(shè)備、用能區(qū)域、監(jiān)測參量等基本信息，對系統(tǒng)上線后發(fā)生的用能回路、用能設(shè)備的增加亦只需進行配置即可。系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)接入單個或多個單位的用能情況，進行集中管理。

5.7集團式能耗管理模式

       系統(tǒng)將歸屬同一集團、同一區(qū)域的單位的GPS坐標標注在電子地圖上，鼠標停靠在坐標上可顯示該企業(yè)的能耗概況，雙擊圖標后可顯示企業(yè)用能的詳細情況，方便集團公司對下屬分公司、門店進行集中管控。

5.8遠程集抄

        將分散分布的能源監(jiān)測計量表具通過能源管理系統(tǒng)連接在一起，各表數(shù)據(jù)采集時間偏差十分微小，大大減輕人工抄表的工作量，實現(xiàn)“能耗信息采集自動化、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化、管理數(shù)字量化、決策科學化”的目標。

5.9電能質(zhì)量管理

圖9 電能質(zhì)量管理圖

        通過與電能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，可將電能管理中的數(shù)據(jù)引入到能耗系統(tǒng)中進行分析，包括三相電流、三相電壓、功率、功率因素、諧波等。

5.10分項能耗分析

圖10 分項能耗分析圖

       將各類能源監(jiān)測數(shù)據(jù)（水、電、氣）接入到一套能耗監(jiān)測系統(tǒng)中，改變原來多頭管理的局面，清晰的掌握企業(yè)能耗的構(gòu)成，避免能耗改造過程中降低某一類能耗的同時增加了其他類能耗的支出。

5.11用能分時段統(tǒng)計

圖11 用能分時段統(tǒng)計圖

       將醫(yī)院用能按照尖、峰、平、谷（時間段可靈活設(shè)置，時間段設(shè)置可擴展）劃分，找到企業(yè)用能在時間段上的不合理之處，也可作為企業(yè)能耗復(fù)費率計算的依據(jù)。同時，系統(tǒng)可以統(tǒng)計任意時間期間的能耗，并進行逐日、逐周、逐月、逐季度、逐年匯總。

5.12多維度用能分析

圖12 多維度用能分析圖

       判斷一個能耗的高低，不應(yīng)僅僅看總量，還應(yīng)將能耗數(shù)據(jù)同建筑面積、員工人數(shù)、商場客流量、產(chǎn)量、銷售額、環(huán)境溫度等其他參數(shù)進行綜合比較，系統(tǒng)可以根據(jù)需要建立不同的能耗分析模型，從而更加科學、更加準確的判斷建筑能耗的高低。