HOBO能源數據采集器在中國建筑樓宇業的應用
建筑樓宇業主和負責建筑設備、建筑空調系統正常運行的物業管理者們都會經常收到人們對室內環境舒適度的抱怨——室內太熱或者太冷。這里人們感覺到的“熱”或“冷”均具有相對性,處于同一建筑樓宇內的人們對于其環境舒適感的溫度要求是不同的。然而,能源數據采集器或溫度數據采集器可以用來客觀地監測和評估室內環境在不同時間內的溫度狀況,從而進一步幫助相關人員診斷出室內環境溫度為什么會偏離人們可接受的溫度狀況。
我們以美國ONSET公司生產的能源數據采集器為例,HOBO U12溫度/相對濕度數據采集器(詳細U12系列和新版UX100系列),
可設置成每15分鐘采集一組溫度/相對濕度數據,清晰地顯示出整個上午內環境溫度上升或下降的實時溫度數據狀況,或者午后太陽光照帶來的熱量直接導致室內溫度過高等問題。當人們把溫度數據采集器布置在天花板上、距離地面齊胸高的位置以及地板上等不同高度的監測點,那么該溫度數據采集器所采集的溫度數據則能夠表明室內空氣的分層程度,而這種分層可能是由于空氣的不充分流動引起的,也可能是由于室內的墻壁、隔斷等屏障造成的。當人們把溫度數據采集器布置在中央空調的恒溫控制器附近及調風口內,那么這些溫度數據采集器可用來驗證恒溫控制器是否在有效地調控室內溫度,還可驗證輸送進室內的空氣是否具有適宜的溫度。注:美國Onset能源數據采集監設備中國代理商駿凱電子(時時為中國地區用戶展示HOBO最新產品資訊和產品技術支持,技術服務:020-83503769)。 最新HOBO四通道熱電偶溫度記錄儀UX120-014M
馬薩諸塞州的Genzyme公司的暖通空調顧問工程師Steve Walker也強調,HOBO能源數據采集器在他所參與的擁有11-棟建筑園區的節能監測項目中發揮了重要的工具性作用。他進一步說,“在其中的一棟辦公樓內,員工們抱怨他們的腳部周圍環境溫度太低;于是我們把能源數據采集器布置在辦公桌下進行溫度監測和溫度數據采集,結果監測數據表明了辦公桌偏下的區域溫度確實要比桌子上面的溫度低4~6度。由此,我們能夠確認了空調系統的出風口沒有充足的熱氣流出,使得桌下區域的空氣無法有效循環,并進一步發現了辦公樓在建造過程中存在著一個問題。之后我們去找這棟建筑當初的設計公司采取相應改善措施,從而最終解決了員工的抱怨問題。
在大多數環境舒適度不高的能源監測現場,我們建議在下列位置要至少布置一臺數據采集器進行監測:①室內/空間的中央位置;②出現環境抱怨的區域/問題存在區域;③中央空調恒溫控制區的偏上位置(如下圖所示)。另外,有時我們需要利用一臺帶有外置傳感器的溫度數據采集器來監測空調系統的進風口,用來監測所輸送進來的空氣溫度,這對于發現和解決現場的問題是有幫助的。
當能源/溫度數據采集器在測量現場進行了一段時間的數據采集后,我們通過USB數據線把數據采集器與PC連接后,監測到的數據都能通過配套軟件導出來HOBO應用軟件,以曲線圖表的形式或exce數據表的格式呈現出來(如下圖),并可打印輸出,便于用戶進一步對監測數據的分析處理。
室內CO2濃度監測
美國供熱制冷空調工程師學會制定的國家標準ASHRAE 62.1-2007 《可接受空氣質量的通風》條款中規定,依據建筑樓宇的不同功能用途,建筑空調系統要能夠連續提供一定數量的室外新鮮空氣,如10~20CFM(標準立方英尺每分鐘)/人的室外新鮮空氣提供給建筑樓宇的室內環境,以保證室內環境的良好空氣質量,保證室內生活工作的人們擁有較高的環境舒適感。ASHRAE 62.1-2007標準中所建議的室外新鮮空氣的特定需求量是基于預期的室內活動高峰時段所擁有的最大人數而設計的,然而我們會發現一個問題——當室內活動的人數不是很多的時候,建筑空調系統就沒有必要提供過多的室外新鮮空氣。與之相比,按需調節的通風系統(簡稱DCV系統)可以根據室內活動人數的多少來自動調節室外新鮮空氣的供給量,可以說這大大優越于定量輸送室外新鮮空氣的傳統空調系統。DCV通風系統通過實時監測和采集建筑樓宇內的二氧化碳濃度數據來進一步確認室內活動的人數,進而自動調節室外新鮮空氣的供給量。DCV通風系統將盡力使室內的二氧化碳濃度維持在大約1000ppm的水平。
我們不妨進一步了解一下美國的節能服務機構目前在采用哪些儀器設備來實現對室內環境中二氧化碳的濃度進行有效監測并進行相關數據采集的。Stetz Consulting LLC公司長期從事節能增效、能源審計、測量與驗證等節能服務,我們通過該公司的創始人Mark Stetz了解到,他的團隊借助了美國Onset公司所提供的HOBO U12溫濕度/CO2數據采集器和二氧化碳傳感器等配套產品對建筑樓宇內二氧化碳濃度進行了有效的監測與數據采集。
室內溫濕度和多種氣體濃度的同時監測和數據采集
我們大約有90%的時間都是在呼吸“室內空氣”,室內空氣質量的好壞對我們的健康、工作環境舒適感以及工作效率均有顯著影響。因此,我們有必要了解和監測我們日常所處室內環境的空氣質量,具體地要監測室內各種氣體污染物的濃度、溫度和相對濕度。國外節能服務領域中還廣泛地利用一款便攜式室內空氣質量監測儀IQM 60,對室內多種氣體的濃度(CO、CO2、VOC、O3、NO2)、溫度、相對濕度等參數進行同時監測。IQM 60的測量數據將自動存儲在可移動的內置存儲卡(SD)上,用戶通過配套軟件可在PC機上瀏覽、分析測量數據;這些數據還可輸出為MS EXCEL格式的。從而被廣泛地應用于室內環境監測與分析和暖通空調系統(HVAC),不良樓宇建筑物綜合癥評估等。
結論:近年來,由于現代建筑空調系統的引進和現代辦公設備的普及,以及建筑密閉性的提高,使室內有害氣體得不到排放,二氧化碳濃度升高,導致“居室綜合癥”等亞健康狀態的產生,人們也日益關注我們生活工作的室內環境質量的提高。更重要的是,隨著近年來我國節能增效服務產業的深入發展,我國的節能服務公司、用能單位、各地的節能監察機構和能源監測領域的科研院所可以積極地了解、借鑒國外同行在建筑能源監測、能源審計和建筑室內環境質量的數據采集時所用的能源數據采集設備,以進一步推動我國相關產業的蓬勃發展。
