能源与资源解决方案公司(ERS)是一家总部位于马萨诸塞州的能源工程公司,其目标是协助客户解决复杂的能源和资源问题。

ERS高级工程师克里斯·施密特(Chris Schmidt)和工程总监乔恩·麦克斯韦(Jon Maxwell)参与了美国一些规模最大的能源与资源节约工程项目和研究。他们最近与我们分享了在能源评估趋势以及数据记录仪在能源性能监测行业中所扮演角色方面的经验和专业见解。

问题1:在能源监测领域,您观察到哪些趋势?

乔恩: 随着各种LEED认证学分、相关的监测与验证(M&V)要求以及企业减少能源消耗可获得的税收激励机会不断涌现,我们看到计量需求日益增长。企业正在寻找更多方法来估算成本节约,并证明其节能投资切实有效。

克里斯: 除此之外,我们还看到越来越多的需求是监测可持续发展举措的影响。另外,近年来,建筑调试已成为一个需要数据支持的重要行业。这两个趋势都促使人们更需要投资数据记录设备。

问题2:请描述工业环境中一个常见的节能错失机会。

克里斯: 当空压机运行不正常时,它们可能会造成巨大的能源浪费。控制类型和控制设置对空压机的能耗有重大影响,因此往往存在许多节能机会。表征和量化这些机会的最有效手段之一就是使用数据记录仪。

然而,多年来,我们发现人们对如何监测空压机存在很多误解。很多人不了解其空压机的运行控制模式,也不清楚空压机或工艺设备的监测间隔应该是多少。许多人会使用较长的间隔(5分钟及以上)来记录空压机在较长时间段(至少一周)内的能耗,这当然很重要。但空压机的功率消耗变化频率可能很高,因此数据采样间隔应设置为能够捕捉这些变化的速率。

乔恩: 作为克里斯观点的一个例子,在最近的一个项目中,我们使用了两台HOBO U12数据记录仪来记录螺杆式空压机的电流。其中一台记录仪采用快速采样率——2秒。这台记录仪一天就存满了数据,但它让我们能够了解系统确切的循环特性。

同时,我们安装了第二台记录仪,以5分钟的间隔收集了两周的数据。这向我们展示了随时间变化的总体负载情况。两台记录仪结合起来,让我们更好地了解了空压机的性能,从而能够准确估算现有能耗并预测节能潜力。在这个案例中,节能将通过改变顺序控制来实现,以防止两台空压机同时进行调节。

这种方法也适用于许多其他具有高频变化率的设备类型。

问题3:监测电流时,人们应考虑哪些因素?

乔恩: 在监测相对恒定的负载时,将实时有功功率或功率因数测量与电流记录相结合是一种非常经济高效的方法。

即使负载变化,在许多应用中也可以使用电流记录。关键是要正确考虑电压和功率因数。电压部分听起来简单,但在ERS,我们进行了大量的第三方计量审核,经常发现分析中使用的是电流记录仪读数,并假设标准铭牌电压为460V,而不是实际约为480V的线路电压。

克里斯: 功率因数随电机大小和负载而变化,这使得有功功率监测非常适合变负载条件,但这并不总是可行的。存在成本限制,有时还有物理限制,例如配电柜根本无法容纳三个电流互感器(CT)和一个记录仪。

好消息是,功率因数与电流之间的关系相当可预测。在ERS,我们开发了自定义算法来计算任何负载下的功率因数。这些算法会考虑实时电压、电机铭牌电流和电压。

乔恩: 监测变频驱动器时,我们总是在驱动器的线路侧而非负载侧进行测量。

问题4:数据记录仪如何改进了您收集信息的方式?

乔恩: 记录硬件的成本下降了,软件界面也有了极大改进。这两个因素都降低了每个监测点的计量成本。

这使我们能够在每个站点监测更多设备,并比以前监测更多理想参数(如千瓦、流量)。此外,远程数据访问从拨号方式发展到先是蜂窝网络,现在是基于网络的媒介,这提高了我们进行长期计量的能力。

问题5:有什么结束语吗?

乔恩: 当ERS员工刚开始进行能源审计时,我们能够确定的具有成本效益的平均节能量占总能耗的10%到20%。经过近20年客户进行升级、市场转型、法规变更等之后,如今我们进行能源审计时,仍然发现10%到20%的节能潜力。这并不是因为这些工厂没有发生变化,实际上它们已经发生了变化。

管理层一直在投资提高效率。但新技术、更低的设备成本和不断上涨的能源价格意味着仍有大量“低垂的果实”(容易实现的机会)。这令人兴奋,也预示着我们行业的良好未来。错失的机会有时与以前不同,但它们肯定存在。

 

Categories

应用故事