能源管理系统设计方案范文

关键词地源热泵加冷却塔空调系统经济性分析设计方案优化

中图分类号：TB657.2文献标识码：A文章编号：

0引言

地源热泵是一种先进的技术，它高效、节能、环保，有利于可持续发展。地源热泵技术利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性，通过消耗电能，在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方，在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中，达到降温或制冷的目的。地源热泵不需要人工的冷热源,可以取代锅炉或市政管网等传统的供暖方式和中央空调系统。冬季它代替锅炉从土壤、地下水或者地表水中取热向建筑物供暖；夏季它可以代替普通空调向土壤、地下水或者地表水放热给建筑物制冷。若机组配置热回收装置，还可供应生活用水，可谓一举三得，是一种有效地利用能源的方式。

中国的地源热泵市场发展前景光明。一方面常规能源日益短缺，开发利用可再生能源刻不容缓；另一方面，我国具有较好的热泵科研与应用的基础。地源热泵技术在HVAC领域表现的优点有：系统能效高，运行费用低；设备运行稳定，对环境污染少；减少二氧化碳排放等[1,2]。

1工程概况及系统设计

本项目为上海外高桥保税区F18地块某厂房建设。拟采用地源热泵空调系统的空调区域为一个办公区域，办公区分为上下两层，总空调面积约为3150。办公室设计冷负荷477.7kW，采暖负荷为315kW；建议采用螺杆式冷热水型热泵机组。针对建筑地理位置分布，建议采用集中式系统，独立设置集中机房的布局。地源热泵主机夏季制冷，冬季供暖。夏天，热泵主机制取7℃的冷冻水供到室内各房间的空气处理器中，从而达到制冷效果；冬天，热泵主机制取45℃的热水供室内空气处理器，从而达到制热效果。室内选用风机盘管作为空气处理器。考虑到节能和环保的需求，为了保证土壤的热平衡，地源热泵地埋管数量按照冬季埋管量来确定，夏季不足的冷量由冷却塔提供。同时，机组运行时可开启余热回收功能制取热水，用于生活热水，供给工厂淋浴间。

2埋管计算

2.1室外埋管设计介绍

一般来讲，一旦将换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀。根据地源热泵施工规范要求选择了SDR11高聚乙烯PE管。额定承压能力为1.6MPa，本工程立埋管采用PE管为D32×2.9mm。

在实际工程中，我们利用管材“换热能力”来计算管长，土壤的排热换热能力为35～50W/m(管长)，吸热换热能力为25～40W/m(管长)。埋管量的确定：根据该地区地热资源工程经验，每个孔按80m深，单U计算，单孔排热换热量5.6kW，吸热换热量4.0kW

室外埋管考虑如下两个因素：a、合适数量、规模的钻孔（埋管）量，保证整个系统经济合理。b、保证系统长期运行的热平衡性。综上考虑：根据建筑物功能以及负荷情况，竖直埋管系统以冬季负荷作为埋管规模设计依据。

2.2.实际工程计算

地源热泵系统，实际最大换热量发生在与建筑最大冷负荷相对应的时刻，包括：各空调分区内水源热泵机组交换到循环水中的热量（空调负荷和机组压缩机功耗）、循环水在输送过程中交换的热量、水泵释放到循环水中的热量。根据夏季制冷、冬季制热负荷，经过计算得出该建筑需要的换热孔的数量如表1中所示：

表1按制冷/制热负荷计算换热孔数

根据夏季所需排热要求，确定室外换热器设计总计107口井，单孔单U,下管80m深。根据冬季所需吸热要求，确定室外换热器设计总计60口井，单孔单U,下管80m深。为了达到热平衡之目的，地埋管数量按照冬季埋管量来确定，夏季不足的冷量由冷却塔提供。室外换热器设计总计60口井，单孔单U,下管80m深。

3经济性分析

本项目除了地源热泵系统之外，空气源热泵系统作为比较方案。表2和表3为两种方案投资成本和运行成本的比较。需要说明的是，两个系统相同的投资成本和运行成本不计入经济性分析之内，安装费已经包含在设备费用之内，不再单独列项。

表2两种方案投资成本比较表单位：万元

表3两种方案运行成本比较表单位：万元

注：空调主机每天开启10小时，平均电价为1元/kW・h

在论文中约定：地源热泵+冷却塔系统为方案1，空气源热泵系统为方案2。很明显，方案1投资成本较大，但运行成本低；方案2投资成本小，但运行成本大。为科学评价两种方案，根据费用现值（PC）和费用年值（AC）来计算分析[3]，其前提是：假定在评价周期内，电费、成本、银行折现率等不变。根据方案1，地源热泵机组使用寿命为15年，每15年增加主机购置费及其他费用30万元，闭式冷却塔使用寿命20年，每20年增加冷却塔购置费及其他费用5万元；根据方案2，空气源热泵主机使用寿命为15年，每15年增加主机购置费及其他费用40万元，地埋管使用寿命按50年计算。

1、项目费用现值（PC）计算公式如式1：

（1）

式中：(CO)t为第t年的现金流出，(P/F,i,t)为贴现系数。

表4两种方案费用现值比较表单位：万元

经计算，方案1、方案2费用现值列于表4。需要说明的是，在计算过程中，地源热泵+冷却塔系统的第15年、第30年、第45年，地源热泵主机使用寿命到期，增加主机购置费及其他费用30万元；第20年、第40年，冷却塔使用寿命到期，增加冷却塔购置费及其他5万元。同理，空气源热泵系统的第15年、第30年、第45年，空气源热泵主机使用寿命到期，增加主机购置费及其他费用40万元。由表4可以看出，在假定两种方案空调运行工况一致的情况下，在系统运行的第5年，方案1的费用现值为171.94万元，而方案2的费用现值为154.15万元，方案1比方案2多支出17.79万元，第10年，方案1比方案2多支出2.14万元，而在第15年，方案1比方案2少支出9.98万元。在第20年、30年、40年、50年，方案1的费用现值低于方案2越来越多，逐步显示出方案1的经济性。经计算，方案1、方案2空调系统约在运行第12年费用现值相等（见图1（a））。从图中可以看出在第15年和第30年，两种方案均更新主机，也就是两种方案均处于新的工作状态，而在第20年和40年，方案1更新冷却塔。方案1的费用现值仍低于方案2，显示出方案1的经济性优势。

2、费用年值（AC）计算公式如式2：

（2）

式中：(CO)t为第t年的现金流出，(P/F,i,t)为贴现系数，(A/P,i,t)为资金回收系数。

经计算，两种方案费用年值见表5。从表5同样可以看出，方案1的费用年值在前期比方案2高。随着时间推移，方案1的经济效益逐渐显现出来，在第15年，方案1的费用年值为34.53万元，而方案2费用年值为35.84万元，节省1.31万元，第50年节省2.62万元

表5两种方案费用年值比较表单位：万元

图1两种方案费用现值、费用年值比较图

两种方案在费用现值与费用年值比较中，前期空气源热泵系统方案费用低于地源热泵+冷却塔系统方案，后期空气源热泵系统方案费用高于地源热泵+冷却塔系统方案。这两种方案约在12年左右平衡，也就是说12年后地源热泵+冷却塔系统将收回多出部分的初投资，在这以后地源热泵+冷却塔系统将实现盈利。

4项目技术分析及设计优化

利用经济性分析成果对项目技术方案和管理制度进行优化和调整，在保证空调效果不变的前提下，实现最大限度的节电以降低运行成本是进行各项技术、经济分析的最终目的。尽管本项目采用地源热泵+冷却塔系统投资成本较高，但与空气源热泵系统相比，由于其运行成本较低，在经过一段时间以后不但能收回多出的投资成本还能实现盈利，这体现了地源热泵系统供热项目较好的经济性。在经济性分析的基础上，深入分析地源热泵+冷却塔系统的运行成本，可以发现以下几点因素可能造成系统运行成本偏高：1.循环泵耗电量过大，系统内循环水泵的耗电量占的整个系统耗电量比重很大。2.项目电价偏高，未实现峰谷电价。3.项目建筑多为轻体房，保温性能较差，导致负荷偏大，增加了主机的耗电量。

针对上述问题，提出了优化方案和建议：1.采用自控、变频控制。针对项目建筑物分散和地埋管孔分散的实际情况，建议采用分散式机房，提高系统COP值，这在建筑物分散且服务面积较大的项目中采用显得尤其重要。采用自控、变频装置是降低能耗的有效方法，但应注意流速降低后最远端建筑的供暖效果，根据实际负荷变化情况，控制末端循环泵开启数量。2.加强管理。主机耗电量是由末端负荷决定的，负荷降低能够直接降低运行成本。3.加强研究和监测。根据地埋管侧供回水温度适当调整地埋管侧循环泵的功率和型号，将会进一步拓展节能空间。并且，监测数据（单延长米换热能力）可作为今后其他工程重要的设计参数。

5结论

1.地源热泵+冷却塔空调系统具有安全、清洁、环保等特点。采用费用效果分析结果显示：地源热泵+冷却塔系统方案与空气源热泵系统方案相比，前期空气源热泵系统方案费用低于地源热泵+冷却塔系统方案，后期地源热泵+冷却塔系统方案高于空气源热泵系统方案，两种方案约在12年左右费用平衡。

2.针对经济性分析中发现的地源热泵供暖时运行成本偏高的情况，提出了采用变频控制、变换循环泵型号、地埋管分区等技术优化方案，并根据项目实际情况提出进一步加强管理的建议。

参考文献

[1]李先瑞，郎四维.热泵的现状与展望[J].建筑热能通风空调,1999,18(3):41-44.

能源管理系统设计方案范文篇2

关键词：档案管理信息化系统设计

中图分类号：G271.2文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0195-01

1档案管理系统的研究目的和主要完成的工作

1.1档案管理信息化建设的意义

加快推进档案信息化、档案管理现代化，是全球信息化要求的必然结果。档案信息化管理能够使档案信息资源配置更合理、管理更全面，可以为单位、为社会提供更加优质高效的服务。

1.2研究目的

利用计算机网络技术，以档案馆档案信息化建设为中心，建立具有工作服务网络化、档案管理标准化、档案资源安全可靠的数字化档案馆，并通过本档案管理系统实现上级档案局对下属档案馆工作流程的监控和指导，建立规范化的档案业务管理体系，并为各级管理人员提供决策支持和信息服务。

1.3主要完成的工作

在充分研究档案馆信息管理的业务流程的基础上，实现档案信息化系统的整个项目建设，即完成的系统设计内容有：档案管理系统的规划设计、系统的编码、测试、软件交付、验收、维护。

2档案管理系统解决方案

2.1档案管理系统功能简介

档案馆是紧紧围绕档案的“收集、保管、利用”来开展业务工作的，档案馆的主体工作流程包括。

（1）收集归档。对各类档案进行收集、初步整理、归档鉴定、整理和正式归档。档案归档包括：收集、整理、正式归档等关键子流程和业务活动。

（2）管理维护。主要是指对已正式归档档案的日常保管、维护。档案管理包括：鉴定、保管、销毁关键子流程和业务活动。

（3）有效利用。主要是指档案馆为单位和社会提供档案相关的服务。档案利用包括：借阅、归还、统计、编研关键子流程和业务活动。

2.2档案管理系统总体设计原则

档案管理系统设计原则是：总体规划，分步实施，条块协调，统筹管理，互联互通，整合发展，资源共享。以有效利用为灵魂、以网络技术为工具、以整合共享为手段、以安全可靠为保障，使档案馆各部门实现互联、共享和利用。

2.3档案管理系统体系结构设计

根据档案信息管理系统的工作实际，即档案信息量庞大，档案信息分布存放，但需要把档案信息提供给不同权限的用户使用，因此，在系统中，我们采用C/S+B/S的混合模式。

2.4档案管理系统功能模块设计

该系统使用的多个数据库是分布式的、超大规模的、可互操作的。同时该系统设计了多种登陆权限，包括档案馆管理人员、下属单位管理人员以及普通网络用户，按不同的授权提供不同权限的档案管理服务。

2.4.1档案收集归档系统

档案工作的起点是档案收集，其具体内容是通过各种渠道，如下级档案馆上交、社会各界捐赠等不同类别的档案按照规定集中保存起来。档案收集后，档案的归档更加重要，它是档案有效利用的必要前提，档案的归档及时与否，决定了档案的利用价值。

2.4.2档案管理维护系统

档案管理维护系统主要负责档案信息资源的整理、维护与利用工作，主要包括：档案整理、档案鉴定、档案保管、档案统计、档案利用等。

（1）档案整理

档案整理主要是对收集来的档案实物（按案卷、盒、文件、各种载体形式移交来的档案）进行整理、分类，同时进行编目、索引形成管理档案的目录信息，使整理出的档案能够反映历史活动的真实面貌，便于保管和利用。它是档案管理中的一项基础工作。

（2）档案鉴定

系统自动检索出过期的档案，形成鉴定目录；档案主管可以对鉴定申请的档案进行鉴定，更改保管期限，并形成销毁目录；销毁目录提交相关领导审批，返回审批结果；对审批后可以销毁的档案进行销毁，扔入回收站，并形成销毁目录。对到期档案能报警提示并做批量处理。

（3）档案保管

档案保管工作主要包括档案在正式存入库房档案架后的整个管理工作。

1）库房安全管理：对库房温度、湿度设定范围，当温湿度超过设定范围时，档案管理系统进行报警；

2）图形化统计：按年份、月份等条件统计温湿度变化，并形成曲线图；

3）库房图形化界面。

（4）档案统计

以统计数字反映和揭示档案及档案工作中各种现象的特征和规律性的工作。是掌握与分析档案和档案工作基本情况，研究制定档案管理与档案事业建设的方针政策和计划，实行有效监督与指导的重要依据和手段。

1）统计方式

档案统计、馆藏统计、分类统计、交叉统计、按全宗进行统计、自动生成统计年报。

2）统计条件

档案类别、著录项、档案库类型等条件形成交叉统计。

（5）档案利用

档案利用是档案整个过程的最终环节，是档案利用者通过档案信息管理系统查找、利用档案信息，满足其利用需求的行为过程，也是档案信息资源潜在的利用价值得以实现的过程。

针对档案利用，档案管理系统提供如下功能：

1）实体档案管理

2）电子档案借阅管理

3）借阅流程自定义

2.4.3档案有效利用系统

负责为档案馆的使用者提供档案相关服务，主要包括：档案信息、档案查询、借阅审批子系统等。

2.4.4档案信息安全系统

负责档案管理系统的安全，主要包括：访问控制（用户权限）、信息加密、身份验证等。

2.5系统接口设计

通过系统接口，使档案馆OA系统产生的档案数据进入档案管理系统进行档案归档操作，从而实现真正的文档一体化。

2.5.1系统接口实现内容

（1）实现档案数据归档；

（2）在OA中完成与档案相关的审批程序；

（3）在OA系统中发送提示信息；

（4）OA系统权限导入接口。

2.5.2单点登陆

单点登陆技术解决了用户管理、密码管理的难题，即用户一次登录，就可在企业网络内畅通无阻，自由访问众多的应用系统和网络资源，提高企业的工作效率。

3结语

在调查现有档案业务管理机制的基础上，采用结构化设计方法进行档案信息化系统设计，充分利用计算机技术、通信技术、网络技术、数据库技术设计并开发出符合档案馆档案“收、管、用”管理流程，满足数字档案馆建设的档案信息管理系统。

参考文献

[1]黄朝辉.基于CS和BS结构的高校图书馆管理系统[J].松辽学刊（自然科学版），2002（3）.

[2]张克东.软件工程与软件测试自动化教程[M].北京：电子工业出版社，2002.

能源管理系统设计方案范文

通过对我国档案管理现状的研究调查发现，各行各业根据档案对象的规模大小和实际应用状况，基本采用了不同的档案管理软件。目前，国内档案管理软件主要存在以下弊病：

l）用户对档案的管理方法主要是基于文件系统，文件系统中用户对目录结构的创建、操作过于随意；

2）文件系统对文件权限的控制过于简单。用户一旦拥有了对某个档案的浏览权限，可能同时也具有对该档案进行修改、拷贝甚至删除的权限；

3）查询和检索功能单一。查询是档案管理各种功能中最为关键的一环。在数以万计的档案之中，如何快速全面地找到需要的档案是对档案进行操作的前提；

4）历史数据的导入、导出能力差。档案资料的导出只是将文件或文档的电子档案输出备份，而一些重要的过程数据却无法保存，这点远远不能满足用户的需求。

2系统概述

档案管理系统是对所有采集所得的数字化档案资源提供管理服务。要求提供对所有数字化档案信息进行标准化的管理，实现档案接收、移交、鉴定、销毁、报表打印、统计等一系列管理功能，各功能设计相对模块化并形成一个有效的管理整体。要求提供对不同来源、不同格式的数字档案进行规范化工作包括电子文件元数据规范、数据交换规范文件的语一言格式、数据交换的物理存储介质规范和数据交换的逻辑格式规范。要求提供对元数据进行著录的功能及档案目录交换按DB32/5052002标准。要求提供各种档案数据的索引和编制各种专题目录

2.1需求分析

确定了系统的主要用户以后，就各类用户的使用需求将系统的功能分为以下几类：

l）档案室管理员的功能需求如下：文件资源管理；全宗名册管理；全宗卷管理；档案资源管理；档案鉴定管理；档案验收管理；档案销毁管理；档案存储管理；档案借阅管理；档案利用反馈管理；档案数字化管理；档案库房管理；文件鉴定；整编归档；日志管理；用户账户和权限管理；

2）A机关下属职能部门的功能需求比较单一，主要是完成电子文件的上传；

3）普通公众用户的功能需求如下：浏览档案；检索自己感兴趣的档案；下载特定的档案。

2.2系统体系结构

系统体系架构很好地体现了MVC设计模式的分层思想，每一层只能和相邻层进行交互，在体系结构最下层是数据库，存放系统运行时的各种数据，包括元数据数据库、中心数据库和网站数据库，数据库只有数据持久层才能访问，对视图层和业务逻辑层是透明的，所以开发人员不需要关系底层的数据存储。

2.3系统模块

l）资源上传模块：A机关下属子部门通过该模块将分散的电子文件集中上传给档案系统管理员，此后电子文件进入待整编状态；

2）档案管理模块：这是档案管理员业务核心模块之一。该模块包括信息资源管理、档案业务管理、档案数字化管理、实体档案管理、业务档案管理子模块，每个模块分别处理不同的业务。信息资源管理主要是完成全宗卷、档案资源的添加和删除；档案业务管理是对档案的鉴定、验收、销毁相关信息的记录；实体档案管理记录有关档案存储、借阅、利用反馈等信息；档案数字化管理主要是完成电子文件档案化的功能；档案库房管理―记录档案库房的各种数据，另外，本模块中还有一个重要功能，管理员以报表的形式导出电子档案，包括导出为excel文件和XML文件；

3）收集整编模块：这是本系统另外一个核心模块，包括文件鉴定和整编归档两个子模块。

3业务逻辑层的设计与实现

3.1业务逻辑层的设计目标

业务逻辑层是系统构架中最核心的部分。它的关注点几种在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计。它在整个系统中扮演一个中介的角色，对数据交换起到了承上启下的作用，对于数据模型层而言，它是调用者，而对于表示层而言，它又是被调用者，依赖于被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上。

3.2业务逻辑层的实现

Spring作为一个强大的轻量级开源框架，是连接Struts和Toplink的桥梁，使用Spring能够很好地处理业务逻辑层，同时降低各种依赖关系的祸合关系，实现了组件间的松散祸合，加快了开发进度。Spring采用控制反转原则，利用BeanFactory容器来实例化、配置和管理Bean，通过这种方式管理业务逻辑层。业务逻辑层的工作流程如图：业务逻辑层为表示层提供统一接口Service。通常情况下我们在Service接口内定义所需的业务方法，然后在Service实现类中通过对DAO的调用来实现业务逻辑。对O-R模型对象的调用可以通过Spring的配置文件ApplicationContext.xml的配置得到实现。Spring支持三种依赖注入分别是setter、构造函数和方法注入。在本架构中，采用Setter注入方式对bean进行管理。

3.3表示层的设计与实现

3.3.1表示层的设计目标

表示层的设计好坏直接关系到系统用户的体验，如果表示层设计缺乏吸引人的特色，界面不够友好，操作不够体贴，即便系统的功能丰富，性能优异，也很难给用户留下好的印象。由于本文是论述系统的实现，所以这里所关注的表现层设计，并没有在美术的设计上下工夫，而是从架构设计的角度出发，阐述在表示层设计中MVC模式的应用。

3.3.2表示层的实现

本系统采用struts来完成表示层的设计与实现。下面结合用户注册模块，介绍Struts的工作流程：

1）用户在浏览器中输入(或通过其他页面跳转)注册页面URL，这时客户端出现regjsp页面，显示注册页面；

2）输入注册信息“用户名”、“密码”、“电话”、“邮箱”，它们的属性分别是“username”、“password”、“telnumber”、“email”，然后点击“确定，，按钮提交表单，表单名为regForm；

3）服务器端接收到用户的HTTP表单请求，查找struts配置文件struts-config.xml以确定是否有响应用户请求的条目，并根据文件内容进行路径和功能的映射；

4）Actionservlet类将接收到的用户请求打包成一个ActionForm类，即RegForm对象，这个对象实际上就是一个使用set()或者get()方法的JavaBean，里面包含用户注册填写的那四个字段；

5）系统生成一个用户请求的Action实例对象，即RegAction，并将前面的ActionForm对象传递给它，然后调用RegAetion中的Cheek()方法，检验是否有重名或者格式的有效性，如果没有，则调用reg()方法，将从regF0rm中获得的字段值保存在User对象中，最后由userDaoToPlink类完成数据的持久化工作；

6）在reg()方法执行完后会生成一个ActionForward类型的对象并将之返回给Actionservlet，该对象的作用是用于页面的跳转。

参考文献

[1]李桂芬.现代档案管理系统研究与发展.兰台世界，2008，1：36.