节约型高校建筑物电能能耗的分析与研究论文

根据高校建筑物电能采集点获取的数据,利用电能能耗监测平台对其进行分项、组合及分析,建立相对准确的参考模型,并设定合理的评价指标,以实现对高校建筑电能能耗评估,为制定出节能方案提供可靠依据。

节约型高校建筑物电能能耗的分析与研究

郑琦

一、引言

我国能源消耗主要来自工业、交通和建筑,其中建筑行业的蓬勃发展一方面带动了国民经济的快速增长,但同时建筑能耗呈现出急剧上升的趋势。据统计我国现有建筑物能耗占全国总能耗的25%左右,其中建筑物消耗的电能约占电力总消耗的六分之一,因此做好建筑物电能能耗分析与研究,提高节能能效水平,将有效缓解我国电力能源供应的紧张局面。

二、高校建筑物电能能耗指标的建立及分析

高校是社会构成的一个重要组成部分同时也是社会资源能源消费大户。开展校园建筑能耗节能研究,将对我国建设节约型社会具有重要的示范意义和深远的教育意义。本文以吉林建筑大学为研究对象,通过分析和研究我校建筑物电能能耗的特点,为提出合理化节能方案提供有效依据,从而实现建设节约型高校的目标。

1.电能能耗数据的计量。随着我校办学规模的扩大,截止目前共有在校生约1.6万人,各类建筑物以及相关设备等配套设施不断增加,校园建筑能耗出现了大幅度增长,我校园建筑明细如表2-1所示:

利用我校各个建筑内部数据点位的采集器获取相关数据,对学校建筑物的能耗数据进行分类、分项精确计量,并加以统计分析,其中电能能耗占建筑能耗的比重最大。

为了保证系统的稳定性和准确性,我校电能能耗监测系统应具备以下特点:

(1)单位建筑面积用电指标。

电能消耗的方式多、分类计量过程复杂,其中影响电能能耗最大的是建筑内部电路系统的复杂度、终端电器设备数量、规模及使用时间。因此,做好建筑物电能能耗采集,是建筑物电能能效评估和节能优化首要环节。如图2-1所示为我校建筑物电能能耗数据采集示意图:

图2-1 吉林建筑大学建筑物电能能耗数据采集示意图

2.电能能耗指标的建立。依据校园建筑电能能耗数据对各个建筑进行对比评价,评价指标分为两种:单位建筑面积和人均电能能耗。

专业方面,图情档大类需求占比78.8%,计算机类需求占比7.6%。这说明图情档专业在高职高专院校图书馆的优势非常明显,同时说明大部分高职高专院校图书馆的建设尚处在起步阶段,数字资源建设进展缓慢。

3.电能能耗数据的分析。高校建筑电能能耗主要可分为四项:照明插座用电、动力用电、空调用电和特殊用电,电能能耗数据采集应严格遵循分类分项的计量规则。其中照明插座包括室内照明、室外照明、公共照明、用电设备插座和公共显示屏用电;动力包括水泵热力泵、电梯、通风设备用电;空调包括制冷和采暖设备用电;特殊用电包括食堂餐厅的用电。

(2)人均耗电量指标。

(二)幼儿思维以具体形象为主。幼儿阶段以具体形象思维为主,这就要求幼儿的日常生活、教学、游戏和其他活动中要呈现具体形象的事物。游戏内容和形式丰富多彩,灵活多变,引人入胜,幼儿在游戏中自由的活动,感受文学作品的乐趣并易于在游戏中受教育,有利于幼儿情绪情感、社会性、认知等方面积极有效的发展。

今天是孔子诞辰2569年纪念日,他是我国古代的思想家、教育家、儒家学派创始人,世界最著名的文化名人之一。我们学校举行了纪念孔子的活动。

设定建筑电能能耗指标既可以通过计算得到各种指标后,经过对比让使用者充分了解建筑物的用电水平,也可以将其中部分指标为能效评估提供数据支持。

综上所述,教师在具体开展高中数学教学的过程中,就应该为学生制定出完善的教学空间。通常情况下,教师在开展数学教学的时候,要着手于学生核心素养的提升。在这个过程中,教师要为学生提供充足的学习空间,让学生朝着良好的方向运行。同时,教师还应该对教学手段进行更新,让学生能够拥有正确的认知和理解。在高中数学学习的时候,让学生形成创新思维能力,并提升学生的动手实践操作能力。总之,教师要为学生核心素养的提升提供坚实的准备,让学生朝着良好方向发展和进步。

单位建筑面积耗电量是建筑用电总量除以建筑面积得到的平均值即:单位建筑面积耗电量=建筑用电总量/建筑总面积。

对电能能耗数据的分析主要包括对能耗分类分项的统计计算,搭建电能能耗分项计量监测模型。多元线性回归是统计分析中的重要方法,按时间利用学校能耗监测平台的数据采集功能获得建筑电能能耗数据,证明筛选的能耗影响因素和电能能耗之间存在线性关系,建立多元线性回归的预测模型,用来模拟和预测建筑电能能耗水平。模型函数形式为:EUI=β01x12x23x34x45x5+ε,其中EUI设为建筑物的月耗电量,x均为自变量,βi(i=1~5)为x1—x5的系数,x1为室内外温度差,x2为平均照明用电时长,x3为人均照明用度,x4为每月平均使用人数,x5为其它设备使用功率,误差用ε表示。

对于人员流动性比较小的建筑,在采用单位建筑面积用电量为依据作为评价指标的同时,也可以用人数作为评价依据。人均耗电量是建筑用电总量除以使用人数得到的平均值,即人均耗电量=建筑用电总量/用电人数。

为了达到节能的目的,找到多元线性回归模型中找出对电能能耗影响较大的因素,例如对高校办公楼进行模拟数据分析,x1代表室内外温度差,若系数βi的数值明显大于其他系数则表明为了维持室温空调系统所耗费的电能,占该办公楼电力能耗的比重大,是关键的节能影响因素。

三、高校建筑物电能能耗监测系统的改进方案

灌服驱虫药后48 h和144 h后,对上述20只山羊分别通过直肠采集粪便,标记后放置冷藏箱保存,送西北农林科技大学检测。

1.系统要具备极高的可靠性,数据采集器需要有存储功能。

2.系统必须能够保证稳定传输速度,避免传输阻塞以应对大量数据传输。

3.数据采集点设置要合理,避免采集点与局域网距离的问题,导致因网络故障造成系统不能正常获取数据。

在上述需求之下,如何保证电能能耗监测系统正常高效运行,为后续节能工作提供更精确的依据,显得尤为重要。近年来无线传输技术发展非常成熟,各种智能感知设备广泛应用在各个领域。改变传统的电能能耗采集方式,改变以往的复杂布线,利用智能采集终端,使数据采集器与监测系统采用无线连接,可以使电能能耗监测系统可靠性更高、实用性更强、可扩展性更好。目前方案正在论证中,其中保证电能能耗数据采集器与传感器的可靠传输、尤其是网关的功能方面还要完善,从而才能实现能耗数据从无线网络到互联网的转换传输。

四、结束语

利用高等院校的科研优势,应用电能能耗监测平台对能耗数据进行分项、组合并加以分析,建立参考模型来反应电能能耗情况,利用合理的评价指标实现对高校建筑电能能耗评估,为制定出节能方案提供有力依据,为建设节约型校园提供了有力支撑。

未来节约型校园的不断建设发展中,对于各类校园建筑物用电分析还应细化,用电数据的采集分项还需更加细致。根据校园建筑电能能耗特点,有针对性地建立更加详细的分类模型,提高分析效率。

此外,国内外学者对考虑搬运能耗的车间调度问题展开了初步研究。Lu等[8]考虑流水车间搬运能耗、工件装夹能耗和机床等待能耗,建立了以能耗和完工时间为目标的调度优化模型。Yan等[9]考虑混合流水车间的加工过程能耗、刀具夹具的装夹能耗、搬运能耗、空闲等待能耗和辅助系统能耗,建立了以能耗与完工时间为目标的优化模型。在此基础上,Yan等[10]提出一种混合流水车间多层次节能优化调度方法,机床设备层以切削能耗和切削时间为目标优化参数,在参数优化的基础上以能耗和完工时间为目标进行车间层的调度优化。

(作者单位:吉林建筑大学电气与计算机学院)

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