중앙 에어컨 에너지 절약

개발 배경과 효익 분석

배경 소개

도시의 에너지 절약 개조와 녹색 건축의 실시에 따라 건축의 에너지 절약과 배출 감소를 실현하는 것이 급선무가 되었다. 에어컨은 공공 건축의 에너지 소모의 주요 설비로서 그 에너지 소모는 건축 에너지 소모의 약 60%를 차지하고 조명, 엘리베이터, 사무 설비의 총 에너지 소모를 초과했다.따라서 건물의 에너지 절약과 배출 감소의 중점은 에어컨 시스템에 있다.

에어컨은 장기간 중부하로 운행되여 에어컨의 고장률을 증가시키는 동시에 수명도 크게 단축될것이다.에어컨의 온도를 합리적으로 설치하고 에어컨의 운행을 과학적으로 관리하면 비교적 건강하고 쾌적한 실내환경을 제공할수 있으며 정상적인 사업, 생활수요를 만족시킬수 있을뿐만아니라 에너지도 절약하고 생태환경도 보호할수 있어 나라와 국민을 이롭게 하는 좋은 일이다.추산에 따르면 에어컨을 정확하게 사용한다는 전제하에 랭방에어컨의 온도가 1 ℃ 제고될 때마다 8% 의 절전을 할수 있다.열 에어컨의 온도가 2 ℃ 내려갈 때마다 10% 절전할 수 있다.이로부터 알수 있는바 랭동온도를 너무 낮게 조절하거나 제열온도가 너무 높아 초래된 전기에네르기의 랑비는 놀랍다.건물 관리자의 입장에서 볼 때, 모든 에어컨의 운행 상태를 실시간으로 관리, 모니터링, 제어할 수 없어 에너지 손실의 막대한 낭비를 초래한다.

에어컨 시스템 현황

1.에어컨은 통일된 에너지 사용, 사용 습관, 에어컨 효율 등 빅 데이터 분석을 할 수 없기 때문에 각 에어컨의 작업 상황을 측정할 수 없고, 일부 비교적 복잡한 최적화 제어 전략을 실시할 수 없다.

2.분산 제어, 집중적인 에너지 절약 관리 (실온 관리 포함) 를 할 수 없다, 사용 인원이 떠나고 에어컨이 여전히 평소대로 작동하는 낭비 에너지가 쉽게 나타난다.

3.사람들은 방에 들어간후 재빨리 랭동하거나 재빨리 열을 내리기 위해 늘 에어컨의 조정치를 아주 낮거나 아주 높게 조절하지만 온도가 너무 낮거나 너무 높을수록 또 조정치를 정상설정치로 회복하지 않아 대량의 에너지소모를 초래한다.만약 인원의 에너지절약의식이 희박하고 지나치게 춥거나 과열될 때 창문을 열고 열을 방출한다면 에너지소모는 더욱 놀라울것이다.

4.에어컨 사용이 필요 없는 계절 및 퇴근, 주말, 공휴일 등 특수한 시간대에는 에어컨 작동 금지 모드로 설정할 수 있다.

5.개별 인원이 과도하게 편안함을 추구하다여름에는 에어컨이 16 ℃ 냉방하고 겨울에는 30 ℃ 의 제열을 운행하여 지나치게 높은 에어컨 에너지 소모와 편안함의 손실을 초래한다.

6.책임주체는 에너지 절약 문제를 계량화한다.무계량, 무량화 지표, 책임 주체가 명확하지 않고 에너지 절약 수단이 부족하다.

7. 에어컨의 과도한 사용으로 인해 에어컨의 수명이 떨어진다.

경제적 효과

1) 시간대 관리통제, 가동허용시간대 및 가동금지시간대 설치를 통해 퇴근할 때 에어컨을 끄는 것을 잊어버린 상황을 해결할 수 있고, 일부 계절 (봄가을), 주말 특수시간대에 직접 가동을 허용하지 않는 상황을 해결할 수 있다.

2) 온도 제한의 관리 통제;사람들이 에어컨을 사용할 때 흔히 금방 방에 들어가 필요한 쾌적한 온도에 급급하게 사용하기 위해 랭동시에는 16 ℃, 제열시 제열온도는 가장 높은 30 ℃ 를 설정하는데 그후 주의를 소홀히 하여 에어컨을 장기간 고부하로 운행하게 한다.온도 관리 통제의 목적은 바로 냉방, 제열의 온도 제한을 설치하는 것이다. 예를 들면 냉방 온도를 24 ℃ 로 설정하고 제열 최고 온도를 20 ℃ 로 설정하는 것이다. 이런 방식을 통해 에너지 절약을 실현한다.

관리 효과

1) 시스템 운행 데이터의 실시간 원격 전송, 실시간 모니터링, 에어컨 시스템의 운행 상황을 전면적으로 모니터링하고 이상 작동 및 고장 에어컨에 대해 신속하게 처리한다.

2) 에너지 데이터 및 에너지 소모 지표의 통계, 분석, 관리를 실시하여 에너지 소모 곡선을 실현한다.

3) 자동 시작 및 정지 계획 작업, 전원 켜기 모드를 설정하여 타이밍 자동 시작 및 정지를 실현합니다.

사회적 효과

1) 국가의 에너지절약 및 오염물배출감소 호소에 적극 호응하여 국가의 에너지절약 및 오염물배출감소 목표를 완수하고 절약형 사회를 구축한다.

2) 건축 단위 면적의 에너지 소비를 줄이고 CO2 배출량을 줄이며 기후 환경을 개선한다.

3) 에어컨 관리 통제를 통하여 공공건축의 에어컨 온도가 26 ℃ 보다 낮지 않다는 국가의 규정에 호응하여 국가정책을 실제적으로 실행한다.

제어 체계

집중 관리를 수단으로 하고 에너지 절약과 배출 감소를 방향으로 하며 중앙 에어컨 다중 온라인 제어 방안을 채택하여 RS485통신, 이더넷 방식으로 모 빌딩의 35대의 외부 기기와 466대의 내부 기기에 대해 원격 제어와 데이터 수집을 하고 각 에어컨 설비의 운행 상태를 실시간으로 확인하며 원격 스위치, 온도 상승, 온도 하락, 냉방 제열 등 모드 전환 기능을 원격으로 실현하여 중앙 에어컨의 집중 관리 어려움, 인위적인 에너지 소모 낭비 등 문제를 해결하고 에어컨 관리 효율을 향상시킨다.

제어 원리

스마트 수집기는 수집한 에어컨 데이터를 통일적으로 스마트 호스트에 발송하고, 스마트 호스트는 데이터 정보를 함께 클라우드에 업로드하며, 클라우드 상단에서 에어컨 제어 명령을 하달할 수도 있다. 먼저 스마트 호스트를 거쳐 스마트 호스트를 통해 다시 상응하는 수집기 모듈로 하달할 수 있다. 최종적으로 에어컨과 실제로 연결된 수집기가 에어컨 내기에 대한 스마트 제어를 실현한다.

LAN 서버나 컴퓨터를 통해 다중 온라인 에어컨 시스템에 대한 스마트 제어를 실현할 수 있다. 모니터링한 실내 온도, 에어컨 운행 상태 등 정보에 근거하여 모니터링한 방의 에어컨에 대해 원격 스마트 에너지 절약화 제어 관리를 하고 실내 에어컨의 온도를 합리적으로 제어하며 좋은 실내 공기 품질을 제공하여 전통적인 에어컨을 더욱 에너지 절약, 스마트, 편안하게 할 수 있다.

분산 아키텍처를 기반으로 관리자는 브라우저를 통해 이 제어 시스템에 로그인할 수 있으며, 사용자의 요구에 따라 임의의 한 유닛 또는 여러 유닛의 실내기를 켜고 온도, 모드 등을 설정할 수 있다.

시스템 시나리오 아키텍처 다이어그램

스마트 컬렉터가 수집한 에어컨 운행 데이터와 전기 계량기에서 수집한 에너지 소모량은 스마트 호스트를 통해 시스템 관리 플랫폼으로 전송되며, 플랫폼에서 하달한 제어 명령은 스마트 호스트를 통해 스마트 컬렉터에게 하달하여 에어컨 상태를 제어하고, 데이터 집결, 보존 및 제어 명령에서 하달한 역할을 담당한다.

시스템 기능

실시간 모니터링

소프트웨어 플랫폼을 통해 각 에어컨의 원격 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 원격으로 에어컨의 상태, 운행 풍속, 모드, 정시 상황, 설정 온도와 현재 온도를 확인할 수 있다.

로컬 및 원격 제어

이 시스템은 플랫폼을 통해 각 에어컨을 원격으로 제어할 수 있으며 풍속, 온도, 모드, 타이밍 등 원격으로 설치할 수 있다.퇴근할 때 관리자는 이 기능을 통해 사무원이 꺼놓은 에어컨을 끄는것을 잊어버리고 에너지절약을 관리하는 목적을 실현할수 있다.출근할 때 관리자는 각 사무실이 규정에 따라 에어컨을 적당한 온도로 조절하는지 원격으로 확인할 수 있으며, 국가 관련 규정에 부합하지 않을 경우 원격으로 이를 조절하여 에너지 절약의 목적을 달성할 수 있다.

온도 관리

1) 전원 켜기 작동 절전 온도: 시간 / 수동 전원 켜기 시 기본적으로 설정된 온도 값으로 원격으로 절전 온도 값을 설정할 수 있습니다.

2) 운행 온도 조절 범위 한정: 냉방/열 모드에서의 온도는 사전 설정된 온도 범위 내에서만 조절되며, 원격으로 온도 조절 범위 값을 수정할 수 있다.사용자 위반이 발생하면 온도도 자동으로 수정됩니다.

시간 관리

1) 매일 여러 개의 종료 시점을 설정할 수 있는 타이밍 자동 종료

2) 원격 스위치.

3) 특수한 경우 백그라운드에서 에어컨 스위치 상태를 원격으로 제어할 수 있습니다.

4) 일정 관리, 히스토리 스위치 기록을 확인합니다.

권한 설정

1) 특정 그룹에 대한 권한 설정을 그룹화할 수 있습니다.

2) 에어컨 패널 / 라인 컨트롤러를 잠그면 라인 컨트롤러가 비활성화됩니다.

3) 에어컨의 전원이 들어오면 자동으로 켜거나 수동으로 켜는 두 가지 모드를 설정한다.

시스템 기본 하드웨어

지능형 통신망 종료

QT290G는 표준 LoRaWAN입니다.™프로토콜의 실내 게이트웨이.표준 LoRaWAN 단말기를 연결하고 양방향 통신을 할 수 있으며, 표준 이더넷 인터페이스를 통해 회사의 NS (네트워크 서버) 에 게이트웨이를 연결할 수 있으며, 4G/LTE를 지원하여 데이터를 업로드할 수 있도록 확장할 수 있으며, IP/WiFi-AP 웹 구성 게이트웨이의 작업 주파수와 지향하는 네트워크 서비스기 등 관련 매개변수를 로컬로 지원한다.

산업용 하드웨어 플랫폼 설계, 전체 금속 케이스, PoE/DC12V 전력 공급을 지원하며 커버리지가 멀고 전력 소비량이 낮으며 운반이 간단한 특징을 갖추고 있다.다양한 LoRa 애플리케이션 노드에 액세스할 수 있습니다.

에어컨 패널 온도 조절기

LoRaWAN 기반의 스마트 액정 디지털 온도 조절기는 송풍기 판관, 전기 밸브, 전기 밸브, 전기 풍구, 난방, 벽걸이로, 온수기 및 난방 설비의 온도 제어에 적용된다.대형 스크린 액정 디스플레이를 사용하여 냉난방 가스의 공기 흡입량을 자동으로 조절하고 파이프 전동 밸브를 켜거나 닫아 실내 항온을 유지하는 목적을 달성한다.에어컨 패널은 내부 기계와 직접 연결할 수 있고, 외부 전력 공급이 필요하지 않으며, 어떠한 연결 설비도 추가할 필요가 없고, 원래 공장 라인 제어기를 교체할 필요가 없으며, 원래 공장 라인 제어기와 병용할 수도 있으며, 제어는 서로 상태를 동기화할 수 있다.

에어컨 세트 에너지 절약 제어

에어컨 시스템 조정

중앙 에어컨 시스템은 주로 냉열원 호스트 시스템 (일명"냉매 순환 시스템"), 냉동수 순환 시스템, 냉각수 순환 시스템 및 여러 공기 조절 시스템 (일명"말단 에어컨 박스 시스템") 으로 구성됩니다.

주요 제어 구성 요소는 (1) 냉각 본체 (2) 냉동 펌프 (3) 냉각 펌프 (4) 냉각탑 (5) 끝 에어컨 상자

에어컨 본체 접속: 각 냉수 설비는 표준화된 수요 응답 통신 기능을 갖춘 통신 제어판에 대응하며, 각 통신 제어판은 냉수 설비의 조작 패널 상자 안에 통일적으로 설치된다.냉수기 조작판 상자 안의 공간에 따라 통신 제어판을 합리적으로 설치하고 상자와 통신판의 각자의 크기와 고정 방식에 따라 유연하게 설치한다.기존 작동 패널 상자에 공간이 남아 있지 않으면 통신 대시보드 설치를 위한 통신 대시보드 설치 캐비닛을 사용자 정의해야 합니다.

냉동수 시스템 모니터링 조절: 냉동 수출, 회수 파이프에 각각 온도 센서를 설치하여 냉동 수출 회수 온도차 채집을 실현한다.냉동수 시스템에 에지 컨트롤러 캐비닛을 설치하고, 센서에 전송된 수온 등 데이터를 수집하며, 냉동수 펌프와 냉수 본체의 운행 상태 매개변수를 수집하고, 컨트롤 캐비닛에 내장된 로컬 정책을 통해 본체와 냉동수 펌프를 최적화 제어하여 냉동수 펌프가 냉동수 반수 온도차를 추적하여 자동으로 주파수 변환 운행을 실현한다.조절통제방식: 랭동수시스템의 회수온도차에 근거하여 시스템의 랭동수요량을 일치시키고 랭동펌프의 주파수를 조절한다.냉수 설비의 최적 운행 효율 곡선을 일치시키고 냉수 설비의 운행 수량을 조절한다.

냉각수 시스템 모니터링 조절: 냉각수 출, 회수 파이프에 온도 센서를 설치하여 냉각수 출회 수온차 채집을 실현한다;적합한 장소를 선정하여 실외 온습도 센서를 설치하여 실외 온습도 채집을 실현한다;냉각수 시스템에 에지 컨트롤러 캐비닛을 설치하여 냉각수 펌프와 냉각탑 송풍기의 운행 상태 정보를 수집하고, 논리 제어 프로그램을 통해 냉각탑 송풍기를 세밀하게 제어하여 냉각수 펌프의 작동과 정지와 냉각탑 냉각 송풍기의 스마트 그룹 제어를 실현한다.조절통제방식: 냉각수시스템의 급수온도, 회수온도와 실외온도와 습도 등 매개 변수의 변화에 근거하여 시스템에 필요한 랭량을 일치시키고 냉각탑풍기의 운행수량을 조절함으로써 냉각시스템의 에너지소모를 낮춘다.

말단 에어컨 상자 시스템 모니터링 조절: 말단 에어컨 상자 환풍관 추가 온도 센서는 소재 지역 환경 온도에 대한 실시간 채집을 실현하고 말단 냉방 수요량을 계산한다.말단 에어컨 상자의 가장자리 컨트롤러 캐비닛을 설치하고, 논리 제어 프로그램을 통해 말단 에어컨 상자의 전자기 밸브 작동도를 조절하여 말단 냉량의 일치 조절을 실현하고, 에너지 소모를 줄인다.조절통제방식: 말단에어컨상자의 대응구역의 풍구온도와 결부하여 말단의 랭수요량을 식별하고 전자기밸브의 개도를 통제하여 부동한 구역의 랭량을 조절하고 구역의 랭량화매칭을 실현하여 불필요한 랭량랑비를 감소시킨다.

중앙 에어컨 시스템 개조 조치 요약표

전력 정보 항목별 측정

중앙에어컨측은 일정한 수량의 계량기구를 증설하여 관련 전기사용시스템과 전기사용설비의 전력량과 부하정보를 획득해야 한다.필요한 데이터는 주로 사용자의 총 전기 사용량 및 부하, 중앙 에어컨 시스템의 총 전력 및 부하, 중앙 에어컨 시스템 설비의 전력 분배 및 부하를 포함한다.사용자의 총전력량, 중앙에어컨시스템의 총전력량, 조명시스템의 총전력량, 중앙에어컨시스템설비의 분전력량계량에 대한 채집요구를 실현할수 있도록 하기 위하여 전기사용정보의 채집은 3급계량방식에 따라 진행한다.

일급 계량.1급 계량은 주로 사용자의 총 전력 사용 정보를 얻기 위한 것이다. 여기에는 사용자의 총 전력 사용량과 사용자의 총 전력 사용 부하가 포함된다. 예를 들어 사용자 건물 제어 시스템은 이미 그 모든 변압기를 커버하고 있으며, 1급 계량의 데이터는 직접 시스템 도킹 방식을 통해 얻을 수 있다.

이급 계량.2급 계량은 주로 사용자의 중앙 에어컨 시스템 총 전기 사용 정보를 얻는다.중앙 에어컨 시스템의 총 전력량, 총 부하는 주로 에어컨 본체, 냉동 펌프, 냉각 펌프 냉각탑과 말단 설비의 전기 사용 정보를 합쳐서 얻을 수 있다.만약 사용자 건물 제어 시스템이 이미 중앙 에어컨 시스템의 모든 설비를 커버하고 있다면, 직접 시스템 도킹 방식을 통해 관련 데이터를 얻을 수 있다.덮어쓰지 않으면 장치 항목별 계량을 보완하고 합을 구한다.

삼계량.3급계량은 주로 사용자의 중앙에어컨시스템하의 설비급전기사용정보를 획득하는데 계량실시내용은 다음과 같다.

중앙 에어컨 시스템 설비급 항목별 계량 요약표

시스템 인터페이스

마스터 시스템 다이어그램

원격 제어

에어컨 모니터링

에어컨 제어

실시간 상세 정보

전기 매개변수

전력 분석

전력 보고서

역사 경보