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Abstract: with the rapid development of today's society, energy-efficient building has universal use. It is reported, in the global energy consumption, both developed and developing countries, building energy consumption in the total energy consumption of the proportion is about 25% - 40%, become the focus of building energy saving energy.
Keywords: building energy saving; Market analysis; Energy consumption
中图分类号:TU201.5文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1、中国商业建筑节能现状
建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、空调、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。现在,这些高能耗建筑冬季采暖与夏季空调的使用正日益普遍,能源浪费更加严重,建筑节能刻不容缓。以建筑采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%~70%,因此新建以及既有建筑是否节能,不仅关系到能否缓解我国能源供求的紧张状况,而且还关系到全球的气候变化与可持续发展。根据建设部提出的“十一五”建筑节能目标,到2010年,我国城镇建筑要达到节能50%的目标,特大城市和部分大城市要达到65%的目标;大城市要完成对25%的既有居住和公共建筑的节能改造,中等城市完成15%,小城市完成10%。到2020年要完成对大部分城镇既有建筑的节能改造。
2、中国商业建筑节能措施
空调节能的解决途径只有两种:一方面通过开发利用可再生能源及节能建材等途径降低建筑能耗的需求;另一方面要提高能耗系统的效率,从而降低终端能源使用量。
高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行,才能真正地减少采暖、空调能耗。
首先,根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,例如:热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度,然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷,控制暖通空调系统的运行。
为了维持居住空间的环境质量,在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度,在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度,干燥时需要加湿,潮湿时需要抽湿,而这些往往都需要消耗能源才能实现。从节能的角度讲,应提高供暖(制冷)系统的效率,它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营管理模式等方面采用高新技术。
如目前在供暖系统节能方面就有三种新技术:
利用计算机、平衡阀及其专用智能仪表对管网流量进行合理分配,既改善了供暖质量,又节约了能源;
在用户散热器上安设热量分配表和温度调节阀,用户可根据需要消耗和控制热能,以达到舒适和节能的双重效果;
采用新型的保温材料包敷送暖管道,以减少管道的热损失。
近年来低温地板辐射技术己被证明节能效果比较好,它是采用交联聚乙烯(PEX)管作为通水管,用特殊方式双向循环盘于地面层内,冬天向管内供低温热水(地热、太阳能或各种低温余热提供);夏天输入冷水可降低地表温度(目前国内只用于供暖);该技术与对流散热为主的散热器相比,具有室内温度分布均匀,舒适、节能、易计量、维护方便等优点。采暖、制冷是建筑能耗的主要部分,降低这部分能耗将对节能起着重要的作用。
3、中国商业建筑节能的途径和技术手段
技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术,而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。就是说商业建筑的节能关键不在于以后新建的商业建筑,而在于对已有商业建筑的节能改造,这是商业建筑节能的重点所在。
4、商业建筑节能的市场及前景分析
摘要: 本文介绍了我国目前商业建筑的能耗现状,分析了其中的节能潜力,并介绍了商业建筑节能的相关技术和市场机制。探讨商业建筑节能的可持续发展道路。
关键词: 商业建筑 建筑节能 市场分析
随着改革开放和经济发展,我国商业建筑的面积日趋增大,据统计目前已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼,800多家大型商场,设有中央空调系统的建筑面积约1.5亿平方米。根据商业建筑的能耗调查统计,设有空调系统的商业建筑每年的能源消耗费用接近150元/平方米,现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。商业建筑消耗的能源主要用于空调、照明、热水供应以及其它动力设备等方面。其中空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分,占总能耗的50~60%。 上海地区商业建筑能耗成分比例:空调 照明 卫生热水 动力设备及其它 饭店 46.1 13.5 31 9.4 商场 40.5 33.7 10.7 15.2 写字楼 49.7 33.3 2.7 17 医院 30.3 13.9 41.8 14 空调能耗主要由以下几方面组成:补偿维护结构传热的能耗占40~50%,新风处理能耗占30~40%,空气、水输送能耗占25~30%。通过对中国商业建筑的调查和分析发现,商业建筑具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面:* 中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。例如清华同方人环工程公司在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计,这些商场的全年运行能耗平均大约是188 kwh/m2.a,而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135 kwh/m2.a,也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40%。* 同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。* 通过对商业建筑的模拟分析发现,建筑的理想能耗与实际能耗有较大差别,主要是空调系统运行管理较差、缺乏空调自控系统、原有空调系统存在许多不合理设计等原因造成。通过对这些不合理成分的改造,能以较小的投入获得极大的节能效果。* 近年来已有不少的节能改造项目竣工,这些改造项目都显示出较大的经济效益,说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如北京双安商场的空调风系统的改造,通过充分利用春秋季室外新风为商场内供冷,从而减少了一个月的冷机运行时间,据统计每年可节省能耗费30万元左右。改造所需的40万元的投资一年时间就可以回收。此外在亮马河大厦,通过节能改造,一年可以节约运行费用300多万,所需的投资不到一年的时间即可回收。上述分析表明,中外对比、同类建筑的对比、理论计算和实际测试的对比、商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑具有巨大的节能潜力,商业建筑节能改造有很好的经济效益。技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术,而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。就是说商业建筑的节能关键不在于以后新建的商业建筑,而在于对已有商业建筑的节能改造,这是商业建筑节能的重点所在。表2显示了不同节能改造技术的经济效果,从表中可以看出,通过改善维护结构来节能的经济效益是最低的。 不同节能改造技术的经济分析改造投资 改造收益 投资回收年限 提高运行管理水平 1$ 10~20$ 1~2月 更换风机、水泵 1$ 0.8~1.0$ 1~1.2年 增加自动控制系统 1$ 0.3~0.5$ 2~3年 系统形式的全面更新 1$ 0.2~0.4$ 3~5年 建筑材料更换 1$ 0.1~0.05$ 5~10年 近年来,清华大学通过对数十幢商业建筑的调查和测试分析,总结出一套适合中国商业建筑节能工作开展的成套技术MATE技术,并成功地在一些改造工程中得到了验证和完善。该技术是包括调研测试(Measure)、全面分析(Analyze)、跟踪实施(Tackle)和节能评估(Evaluate)在内的“MATE建筑节能改造技术”。 根据已有节能改造项目的统计,节能改造每平方米可获得20~30元的直接效益,所以如果商业建筑节能按照在北京建立示范工程、在中国主要大城市建立推广中心、全国范围推广三个阶段来发展的话,各阶段的的改造效益如下:* 第一阶段: 改造面积:30万平方米;直接效益:600~900万元* 第二阶段: 改造面积:400万平方米;直接效益:8000~12000万元* 第三阶段: 改造面积:1.5亿平方米;直接效益:30~45亿元三个阶段的直接经济效益如果按照0.8元/度电和40%的发电效率折算成一次能源,相当于可为国家节省250万吨标准煤,减少向环境排放562万吨CO2,对全球生态环境的改善有巨大的贡献。节能改造的投资主要有以下几个方面:* 计量仪表及安装费用安装计量仪表的目的主要是计量改造效果,让业主看到效益,有利于推动节能改造工作发展。根据已有改造工程的统计,计量仪表的投资约为2.5元/平方米,所以一、二、三阶段的仪表投资分别为75万元、1000万元、3.8亿元。* 培训费用* 制定标准和政策费用* 宣传、传播费用* 建立节能改造中心和节能小分队费用* 节能改造工程投资由于节能改造有较大的经济效益,改造工程投资可以在3年左右收回,所以改造工程投资可以说服业主承担或采用其它的融资方式。商业建筑的节能具有很好的前景,大有可为。但是在其发展阶段,资金投入是一个主要的障碍。商业建筑的长远发展必须符合市场经济的规律。简单来说就是要作到“分担投入、共享收益”。所谓“分担投入”就是要从多个渠道解决商业建筑节能所需要的前期投入。比如建筑业主承担主要部分,专业化的节能改造公司承担一部分,政府支持的低息银行贷款一部分,这样可以促进商业建筑节能改造工作的全面开展。而“共享收益”是推动商业建筑持续发展的动力,业主是节能改造的最大收益者,他们通过节能改造中可以增加效益是不言而喻的。银行的贷款以及利息也可以通过节约的运行能耗费来偿还。而专业化的节能改造公司如果能够得到政府和金融部门的支持而参与到节能改造中去,将技术推广到到市场中去,建筑节能就可以走上可持续发展的道路。
总结:随着经济的发展、城市化进程的加快、城市居民生活水平的提高,建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升,每年由于新建和改建建筑,消耗大量能源,带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染,绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化,结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏,也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计,不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题,也是一个直接处理人与自然的关系问题,实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。发展的观念正逐渐成为人类社会的共识,环保建筑也好,节能建筑也好,其宗旨都是为了人类的安居乐业和长久的持续发展。我们要在“以人为本”的建筑设计前提下,在有限的地球资源条件下,建立一个更加美好、更加和谐的人居环境。
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
一.前言
随着人们生活水平的不断提高,物质生活的不断发展,生活用水以及工业用水,随着人们日益增长的生产及生活需求,也不断的增加,其中由于工业化以及城市化发展,水污染也成为了人类面临的一个重要的问题。
二.我国城市水环境现状及污水处理工艺能耗概况
1.我国的水环境现状
水是自然资源,也是经济资源。虽然我国拥有数量众多的江湖,但却是一个严重缺水的国家,水环境形势严峻,究其主要原因是由于水污染造成的。我国的水环境面临以下几个问题:¹主要污染物排放量远远超过水环境容量;江河湖泊普遍遭受污染。全国七大江河水系741个监测断面中,41%的监测断面水质劣于五类标准;全国75%的湖泊出现不同程度的富营养化。生态用水缺乏,水环境恶化加剧。辽河、淮河、黄河地表水资源利用率已远远超过国际上公认的40%的河流开发利用率上限,海河水资源开发利用率更接近90%,“一些北方河流呈现出有水皆污、有河皆干的局面,生态功能几近丧失”。
2.污水处理工艺能耗概况:
城市污水处理厂电耗占总能耗的60%一90%。电耗主要用于提升污水和污泥,生物处理的供氧和推动混合、污泥的稳定和处理、专用机械设备的能耗、附属建筑、厂区的照明等方面。用于污水生物处理过程的电耗(包括专用机械设备的能耗)大约占全厂用电的70%,污泥处理电耗占20%,附属建筑、厂区照明及办公室用电10%。污水厂热能的消耗主要用于污泥加热、补充消化池池壁及池顶散失的热量及厂区供热,一般用于泥加热的热耗占全厂热耗的60%,补充消化池池壁及池顶散失的热量占30%,厂内供热占100%。
三.我国城市污水处理厂的现状及存在的主要问题
近年来,在我国环保事业加快发展的形势下,城市污水处理厂的建设步伐也在加快,污水集中处理能力迅速增长。我国城市污水处理厂由1998年的266座增加到2006年的937座,污水日处理能力也相应的由1136万t增加到6360万t;实际污水日处理量从29亿t增加到163亿t,其中日处理生活污水由20亿t增加到130亿t。我国城市生活污水处理率也由10.3%上升到43.8%。,这在一定程度上改善了城市水环境[l1。尽管城市污水处理发展很快,城镇生活污水处理率也有较大提高,但是和世界其他发达国家相比,差距仍然很大。例如德国、瑞士、英国、荷兰等西欧发达国家的城镇生活污水处理率都超过90%以上,我国近邻的日本和韩国的城镇生活污水处理率分别达到了67.0%和78.8%。我国的污水处理设施运行负荷率在65一70%左右,还有一定的提高空间。若城市污水处理设施设计规模过大,会导致管理运行费用过高,或者是设计处理规模超过了实际的处理需求,直接导致污水处理运行负荷不高。2006年,我国城市污水处理厂运行费用达101.6亿元,而其中能量消耗占运行费用的大部分,在当前我国电力供应困难,能源供应不足的情况下,寻求能量优化策略、减少能耗是污水处理可持续发展的必由之路。
四.污水处理厂节能途径与手段
能量是推动城市污水处理各种生物反应与污水处理厂正常运转的必要条件,主要包括直接能耗(鼓风曝气或机械曝气电机的电耗),回流污泥泵、污水提升泵等的电耗,污泥消化消耗的热能、污泥脱水的电耗、搅拌推流机械的电耗等)和间接能耗(絮凝剂、活性炭、铝盐、氯气、石灰、外加碳源等耗材生产所需的能量)。典型的二级城市污水处理厂电耗中,污水提升占10%~20%。污水生物处理(主要用于曝气供氧)占50%~70%。污泥处理占10%~25%,三者能耗之和占总直接能耗的70%以上。通过以上分析,现有污水处理厂节能的空间依然很大,为了真正达到污水处理节能降耗的目的,近年来主要研究了污水处理高效新技术和污水处理厂工艺中新设备的节能措施。
1.污水处理新技术的研究开发
(一)合理利用好氧生物处理技术
在众多的好氧生物处理技术中,工艺的比较、选用及其节能效果。往往取决于污水处理厂的规模和出水的标准。例如,当出水要求脱氮除磷时,中小型污水处理厂宜采用氧化沟工艺,大型污水处理厂宜采用A2/O、A/O等工艺,但它们能耗均高于生物转盘。能耗最低的当属于生物滤池,生物膜法是兼性生物处理过程,有机污染物的部分降解是在厌氧条件下完成的,降低了生物代谢所需要的氧量,也就降低了电耗(能源)。
某些新的好氧生物处理工艺,如微曝氧化沟、SBR及其变形工艺、A~B法等处理技术,包括厌氧或兼氧过程,并且有技术路线简捷,投资低、处理效率高、运行方式灵活等综合优势,具有较好的综合效果。例如,由于微曝氧化沟工艺从根本上改变了曝气方式,由表曝改为底部微曝,增加了传质时间和接触面积,提高了供氧能力和氧的利用率,显著地降低了曝气能耗,使单位污水处理能耗≤0.2kW·h/m3,运行费用为0.23元/m3。这些运行数据已在广东肇庆多家污水处理厂、广东省佛山沙岗污水处理厂得到了充分的证明。佛山沙岗污水处理厂带脱氮除磷A2/O底部微曝氧化沟运行数据表明:运行费用仅0.28~0.3元/m3,气水比为6:1,且水质满足要求。
(二)新型节能短程脱氮、反硝化除磷新技术
短程同步硝化反硝化是把氨氮的硝化控制在亚硝酸盐阶段,然后实现同步反硝化。目前大部分的
研究集中在以NO-3为电子受体的反硝化除磷。由于以NO-2为电子受体进行反硝化除磷,可以与短程硝化相结合,能进一步降低能耗,近年有关以NO-2为电子受体的反硝化除磷研究开始受到关注。但如何通过驯化增强反硝化除磷菌对亚硝酸盐毒性的适应性,提高反硝化除磷的速率并在工程规模上得到应用是国内外研究的重点。以硝酸盐为电子受体的DPR,国外已有报道,但有关常温下的短程硝化、以亚硝酸盐为电子受体的DPR以及与SSND技术相耦合的工艺及其机理方面的研究国内外尚未有报道。
2.污水处理厂工艺中新设备的节能措施
(一)污水提升泵的节能
污水提升泵站是污水处理厂的能耗大户之一,占污水处理电耗15%以上。因此,泵站的节能对降低污水处理厂的能耗具有重要意义。提升泵的节能首先应从设计入手进行节能设计,对已投产的污水处理厂仍能通过加强管理或更换部分设备进行节能。当污水比重、流量一定时,电机功率与扬程成正比,因此降低泵扬程的节能效果显著。目前在进行污水处理厂设计时,水头损失估算普遍偏高,导致泵扬程计算值偏高。降低泵扬程可采取以下措施:
(1)总体平面布置要紧凑,连接管路要短而直,尽量减少水头损失;
(2)改非淹没堰为淹没堰,落差可由35~40cm减少到10cm。水泵梯级搭配:目前污水处理厂水量往往随时间、季节波动,并在污水处理厂运行初期水量也会与设计水量有较大的差距。在这种情况下,污水处理厂运行初期可按污水提升泵的大小进行泵梯级搭配,这样就可保证泵站集水池中的水位长期稳定在高水位上,从而使水泵的工作扬程减小,最终达到节能目的。
(二)提高曝气系统的节能
选择高效率的曝气设备和鼓风设备:鼓风曝气设备主要有微孔气泡、中气泡、大气泡和水力剪切等几种类型。其中,微孔曝气具有气泡微小、比表面积大和氧转移效率高等特点,通过提高氧的传质效率起到节能效果。如绵阳塔子坝污水处理厂、长沙第一污水处理厂、成都三瓦窑污水处理厂等污水处理厂均采用微孔曝气器进行曝气。鼓风设备是活性污泥法生物处理的主要动力设备,因此选择高效的鼓风机也是污水处理厂节能的一个重要环节。通过变频等技术手段提高鼓风机的运行效率,使曝气设备一直能在较高的状态下稳定运行,起到节能效果。目前,一般多采用离心式鼓风机并辅助变频控制。
五.结束语:
在我国的现阶段,为了保障人民的生活与生产需要,并满足人们生活质量提高的要求,对于污水处理厂的节能降耗问题,做为一项综合性的工作,逐渐重视起来,并不断的从我国目前的水环境现状以及污水处理工艺能耗概况进行分析,并从我国的水环境现状以及污水处理工艺能耗概况进行探讨,旨在找出我国城市污水处理厂的现状及存在的主要问题,并通过污水处理厂节能途径与手段的研究,从污水处理新技术的研究开发和污水处理厂工艺中新设备的节能措施进行着手,最终达到不断的树立节能减排意识,并根据多方面的分析与研究,旨在寻求节能降耗的根本性措施,并且不断的开发新的节能工艺,用以降低污水处理的成本。
参考文献:
[1]蔡芝斌;张志峰;奚晓东;宋华龙《污水处理厂水泵应用与节能改造》环境科学与管理;2006年02期
[2]陈征雄《变频节能技术在污水处理厂的应用》电气技术;2007年08期
[3]王昭君;闫洪坤《我国城市污水处理厂污泥处理工艺及现状》辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年S2期
随着电力用户的不断增加,电力系统规模得到了迅速扩大,电力信息化系统建设成为了国家电网公司重要的发展方向。电力用户用电信息采集系统作为一个重要组成部分,是实现电力用户“全覆盖、全采集”目标的关键,而智能电能表又是最基础、最重要环节,智能电能表的推广和应用不仅提升了电能计量、计费水平,还有效防范了电费拖欠,提高了电力整体工作效率。目前智能电能表以其诸多优点而得到了广泛的应用,已经成了电力系统不可或缺的部分。可以说智能电能表的可靠性将对电能的采集产生直接影响,也关系着千万家用户的安全、稳定用电。因此,对智能电能表常见故障进行研究具有一定的实际意义。文章主要以单相智能电能表为研究对象,分析其在使用过程中常见的故障和解决的措施。单相智能电能表实质还是属于多功能电能表范畴,只不过在多功能电能表基础上融入了费控、无线和载波等功能,其主要有测量单元、通信单元、数据处理单元等模块组成,具体包括CPU、R5485通信接口、红外通信接口、电源、备用电池、LCD显示、背光显示、存储器、ESAM模块、计量芯片RN8209、时钟芯片R8025T、电压采样、电流采样等部分。受环境、人为、设计等因素的影响,各个组件不可避免会各类出现故障,为了保障智能电能表的正常运行,需要针对不同的故障采取有效的解决措施,根据笔者的归纳总结主要包括以下几类常见故障。
1.烧表故障分析及处理
通过笔者对近年来的智能电能表故障调查统计分析得出,烧表故障占到了智能电能表故障总数的30%以上,居于故障首位,导致智能电能表无法正常使用,直接报废,因此需要格外关注。智能电能表烧表原因较多,主要有以下几种:表内RC供电电源烧毁;过负荷使用,造成电流取样线路或内置继电器烧坏;接线端子接触不良;表内变压器初级线圈烧坏;将强电接在脉冲输出端子上,烧坏光耦;在安装过程中将继电器输出端子零线端接线错误引起表内短路。对于此类故障的处理关键在于故障的预防,通过智能电能表的严格造型、计量装置配置的改换、装表接电的规范以及用电检查工作的加强来避免烧表故障的产生。
2.超差故障分析及处理
超差故障也是比较常见的,主要可分为计量精度超差、多功能口故障两类。
(1)计量精度超差。计量精度超差具体表现于以下四个方面:其一,加电压和电流,误差值不显示,但脉冲灯闪烁。此现象与表计计量部分,脉冲线夹连接,脉冲输出部分的连焊、虚焊,元器件损坏有关,逐个查看即可。其二,加电压和电流,脉冲灯不闪,误差不显示。若计量部分无虚焊、连焊现象且元器件没有损坏,很大程度上是由于电压、电流采样部分的故障所导致的。其三,误差、超差。计量部分电路故障是主要原因,如阻性误差正常、感性超差,大多是由计量部分片式电容的虚焊、连焊、错焊、开裂所引起的;智能电能表运行环境的恶劣也会造成采样电阻老化,电阻阻值偏移,误差超差产生。其四,加电压电流,其它功能正常,但不计电量。这种情况一般是由于计量芯片CF脚未能把有功功率脉冲信号送往MCU处理造成的。
(2)多功能口故障。无日计时脉冲、日计时误差超差、时段投切不合格是典型的多功能口故障。无日计时脉冲发生时,需要测试时钟晶体是否起振,查看多功能口螺丝是否松动,电路有无明显连焊、虚焊现象,观察表计、时钟运行是否正常,若都无问题,则主要是日计时输出电路故障,可通过测试电路找到故障点。当日计时脉冲输出正常但超差时,时钟部分电路可能存在虚焊、搭锡现象,32.768kHz晶体频率值也许未在规定范围内,若是外部时钟芯片,当然可直接测量输出频率是否超差。对于时段投切的不合格,多功能口硬件电路和RS485通讯是主要原因,需重新测试时段投切功能即可,但也有因内部元器件焊脚脱落引起的故障,重新焊接即可解决故障。
3.电池故障分析及处理
锂电池电量耗尽时,会造成程序和数据丢失,因此锂电池的质量对整个智能电能表的安全运行起着至关重要的作用。锂电池的常见故障是电池无电,原因可能是产品本身质量问题,也可能由电路板漏电产生。电池正常时,用万用表测两端电压应为3.66±0.02V,若小于3.64V则为不合格产品。随着贮存时间的加长和环境温度的升高,质量较差的电池在高温长时间贮存后可能因电压不足而失效,造成数据丢失。电池接头接触不良或连接电池的跨接器开路,也会造成断电后电池因电源无法供入而失效,因此,选用高质量的锂电池和日常的定期检查工作是必不可缺的。
4.显示故障分析及处理
智能电能表的显示屏时常会出现不显示或者显示乱码,直接影响着数值的查看,另外,背光显示也会出现不亮、长亮或者颜色差异等现象,需要及时加以处理。
(1)显示屏故障。液晶显示故障表现为接通、断开电源时电液晶屏不显示、通电时液晶屏正常而断电时液晶屏不显示、液晶屏缺笔画、液晶屏淡、液晶屏闪烁。可用万用表测量电池是否欠压,检查MCU相关管脚有无虚焊和连焊,MCU是否有程序,晶振是否起振,如果都正常,可能是液晶显示屏本身的质量问题。液晶显示屏中的数字缺笔,一般都是因为芯片和液晶管脚虚焊造成的。由于液晶的特殊特性,在表计存放时应避免高温、高湿,否则会损伤偏光片或蚀断电极。液晶屏偶尔也会显示乱码,如某单相智能电能表通电检查时,发现该电能表液晶屏显示的当前总电能量为100000.00kWh,而实际应为000000.00kWh,这种乱码的出现也是由于液晶管脚虚焊造成的。
(2)背光故障。背光故障多表现为背光不亮、背光长亮、背光颜色差异。大多是因为背光电路虚焊、连焊、错件以及元器损坏所导致的。长期过负荷会使LED寿命减短,LED亮度输出与温度成反比,所以在使用时应尽量减少电路发热,并做好散热处理。
5.通信故障分析及处理
智能电能表的通信系统主要分为RS485通信和红外通信两部分,故障直接表现为不通信,抄表失败。
(1)RS485通信故障。通信波特率设置不正确、表地址错误、辅助端子RS485线接反、表计485接口松动、RS485部分元器件连焊、虚焊、装反、485电压不正确等都会造成RS485通信失败,需要对这些设置进行逐一查看,特别是波特率参数,一般电能表为1200bps,而智能电能表为2400bps,容易忽视和遗忘。
(2)红外通信故障。红外通信故障主要有两种情况:其一,用掌机抄表时,有通信符号但抄表失败,即红外接收正常,主要检查红外发射管是否装反、虚焊或损坏,或者Q2、R80、R78、R79等元器件是否有虚焊、连焊;MCU的18管脚TXHW和其他管脚之间是否虚焊或连焊,MCU的18管脚到R80之间是否断路。如果这些部分正常,可通过更换红外发射管来确定其是否损坏。其二,红外抄表通电,有通信符号但抄表失败,或者电能表抄表无反应,说明电能表没有收到红外信号,应先着重查看红外接收部分电路,更换红外接收管。还要考虑通信规约是否正确,若通信规约正确,则可用万用表测量红外接收管输入、输出管脚电压。如果电压及线路均正常,再用示波器测量波形,如果波形正常,可能是红外接收管到MCU的部分线路有问题;如果波形不正常,则可能是红外接收管损坏,需要更换。
6.费控故障分析及处理
费控故障具体表现为两种,一是身份认证不合格,二是远程费控不合格。身份认证不合格主要是ESAM芯片问题,应检查其是否插反或插错,有无折脚。在密钥下装时如果中间突然中断,可能会发生后面的密钥不能下装的情况,所以在密钥下装时电能表的状态应相对稳定。远程费控不合格首先要考虑控制电路和继电器两方面,若电路部分无明显故障,可以用另一个好的继电器来检测,以确定是继电器故障还是电路故障,缩小故障范围。特别是继电器由于工作温度、触点接触不良、瞬间大电流等原因极易出现故障,需要选择质量较好的继电器。
7.结语