TWI395911B - Power monitoring system for energy saving applications - Google Patents

Description

電力監控於節能之應用系統

本發明係一種電力監控於節能之應用系統，特別關於一種利用ICT技術完成電力監控功能，並使用採取預先訂好的需量控制、程序控制與排程控制用以降低需量而達成節能減碳之目的，以及自動通知設備保養則間接達到省能功效之電力監控於節能之應用系統。

以往節能之應用系統並無自動通知設備保養紀錄，以及明確收集電梯、飲水機、電腦、電熱水器、排風機與其他可監控設備之用電資料，因此若只有收集空調設備用電量與照明設備用電量無法真正掌握大樓建物實際用電量狀況，這些耗電設備未能有效控管也是造成超約用電與能源浪費之主要原因；另外，空調設備與照明設備未定期保養也造成無謂的電力損耗，故發明電力監控於節能之應用系統，利用ICT技術完成所有電力及其他負載設備監控功能，使得用戶能真正掌握大樓建物實際用電狀況，進而計算出最佳契約需量；也藉由自動通知設備保養，使得電力設備處最佳省能狀態避免無謂的電力損耗。

由此可見，上述習用物品仍有諸多缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用電力監控於節能之應用系統所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經過多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件電力監控於節能之應用系統。

本發明之目的係提供一種電力監控於節能之應用系統，係利用ICT技術收集空調設備、照明設備及電梯、飲水機、電腦、電熱水器、排風機與其他可監控設備之用電資料，當電力需量接近申請之契約容量上限時，系統採取預先訂好的需量控制、程序控制與排程控制，用以降低需量，達到節能減碳之目的。

本發明之次一目的係提供一種電力監控於節能之應用系統，係在於自動通知設備保養紀錄，避免空調設備因濾網、冷凝器銅管未定期清洗或照明燈具未定期保養，而增加不必要之能源損耗，間接達成節能減碳之效果。

可達成上述發明目的之一種電力監控於節能之應用系統，包含有ICT技術收集空調設備、照明設備及電梯、飲水機、電腦、電熱水器、排風機與其他可監控設備之用電資料，應用系統以15分鐘累計一次需量值，配合預定之需量控制步驟調整冰水機出水溫度，當需量值大於契約需量值一定比例，則提供四段控制步驟依序提高冰水機出水溫度，並配合排程控制與程序控制對空調設備進行卸載動作，當需量值大於用戶設定之需量門檻值時，則強迫切除次要負載，使需量值保持在契約之下；另外應用系統可依負載的特性及運轉的要求，直接對耗電量大之重要負載直接卸載，或依負載耗電量特性定出卸載之優先順序，當預測需量會超約時，依所定之優先順序切除負載；又，應用系統可定期通知維運人員進行設備保養，使空調設備或照明設備處於最佳省能狀態，避免不必要之能源損耗，間接達成節能減碳之效果，當設備未依設定周期進行零組件清洗或保養時，應用系統可發簡訊通知維運人員並記錄設備歷次保養時間與次數做為汰舊換新之依據。

請參閱圖一所示，為本發明電力監控於節能之應用系統之架構圖，係包含：一電力監控主機1，該電力監控主機1係包含：一程序控制模組11，該程序控制模組11係應用系統執行負載降載之程序，並依電力監控主機指令執行程序控制；一排程控制模組12，該排程控制模組12係應用系統執行控制負載之時間排程，並依電力監控主機指令執行排程控制；一需量控制模組13，該需量控制模組13係定義當用電需量接近契約需量時，應用系統執行負載降載之控制方法，並依電力監控主機指令執行需量控制；一設備保養自動通知模組14，該設備保養自動通知模組14係當使用者設定保養周期後，定期通知使用者保養設備，其所控管之負載設備包含空調設備21、照明設備22、電腦設備23、電梯24、電熱水器25、排風扇26、飲水機27等；另外，該電力監控主機1，可以監控設備之用電資料，當其接近契約需量時，可啟動已預先訂好的需量控制、程序控制與排程控制，係用以降低需量，以及提供使用者設定設備保養周期；當負載設備用電超過契約需量，則啟動程序控制模組11、排程控制模組12及需量控制模組13，用以降低需量。

請參閱圖二所示，為本發明之需量控制模組13之需量控制之流程圖，其步驟包含：步驟1：　當流程開始於201，使用者設定冰水出水溫度Tc以及四段需量門檻值202；步驟2：　取得15分鐘累積需量值決定處理流程203，若沒有取得15分鐘累積需量值則重新取得；步驟3：　比較取得之需量值及需量門檻值，以設定冰水出水溫度，當取得之需量值大於需量門檻值一204，則冰水機冰水出水溫度為設定溫度T_C +X℃205；步驟4：　取得之需量值大於需量門檻值二206，則冰水機冰水出水溫度為設定溫度T_C +Y℃207；步驟5：　取得之需量值大於需量門檻值三208，則冰水機冰水出水溫度為設定溫度T_C +Z℃209；步驟6：　取得之需量值大於需量門檻值四210，則冰水機關閉211。

請參閱圖三所示，為本發明之排程控制模組12之排程控制之流程圖，其步驟包含：步驟1：　當流程開始於301，判斷系統時間是否為工作日302；步驟2：　系統時間非工作日，則冰水泵、空調設備、照明設備、電腦設備、電熱水器、飲水機、排風扇關閉，電梯只留一部運作307；步驟3：　系統時間為工作日，且為上班時間開始前半小時303，則依序自動啟動冰水泵、冷卻水泵及冰水機，同時飲水機、電熱水器、電梯亦啟動308；步驟4：　系統時間為工作日，且為正常上班時間304，則啟動照明設備、電腦設備、排風扇309；步驟5：　系統時間為工作日，且為下班時間前半小時305，依序自動關閉冰水機及冷卻水泵，同時送風機保持開啟310；步驟6：　系統時間為工作日，且超過下班時間306，自動關閉冰水泵、空調設備、送風機，同時排風扇、照明設備、電腦設備電源關閉，電梯只留一部運作311，否則從新判斷是否為工作日302。

請參閱圖四所示，為本發明之程序控制模組11針對可控制負載依序週期性卸載之實施之流程圖，其步驟包含：步驟1：　流程開始於401，取得目前冰水機冰水出水溫度T_C ，以及設定連續運轉時間(Trun)402；步驟2：　判斷連續運轉時間(Trun)是否大於X分鐘403，若連續運轉時間(Trun)沒有大於X分鐘，則重新取得；若連續運轉時間(Trun)有大於X分鐘，則冰水出水溫度設定等於設定溫度T_C +Z℃404；步驟3：　判斷連續運轉時間(Trun)是否大於Y分鐘405，若連續運轉時間(Trun)沒有大於Y分鐘，則重新取得；若連續運轉時間(Trun)有大於Y分鐘，則冰水出水溫度設定等於設定溫度T_C 406。

本發明之程序控制模組，定義於應用系統執行負載降載之程序，其定義之內容可包含：

(1)直接對重要負載卸載之程序；

(2)依負載耗電量特性定出卸載之優先順序，當預測需量會超約時，依所定之優先順序切除負載；

(3)針對可控制負載依序卸載，當預測需量會超約時，則週期性實施；

(4)針對可控制負載可設定啟動與停止運轉周期，當預測需量會超約時，則實施周期性運轉。

另外當使用者依負載特性，於設備保養自動通知模組14，設定設備保養周期後，當設備保養時間到期，設備保養自動14通知模組會發簡訊給維護人員，藉由保養設備使設備處於最佳省能狀態，間接達到節能減碳之目的；本實施例設定設備保養標的為空調箱濾網、冰水主機冷凝器與照明燈管。

本發明所提供之電力監控於節能之應用系統，與其他習用技術相互比較時，更具有下列之優點：

1.本發明利用ICT(Information Communication Technology)技術收集空調設備、照明設備、電梯、飲水機、電腦、電熱水器、排風機及其他電力負載設備之用電資料，使得用戶能真正掌握大樓建物實際用電狀況。

2.本發明以15分鐘累計一次需量值，當需量值大於契約需量值一定比例則啟用預先訂好的需量控制、程序控制與排程控制用以降低需量，達到節能減碳之目的。

3.本發明可依負載的特性及運轉的要求直接對耗電量大之重要負載直接卸載或依負載耗電量特性定出卸載之優先順序，當預測需量會超約時，依所定之優先順序切除負載。

4.本發明提供使用者依負載特性設定設備保養周期，當設備保養時間到期，應用系統會發簡訊給維護人員，藉由保養設備使設備處於最佳省能狀態，間接達到節能減碳之目的。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不但在技術思想上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1‧‧‧電力監控主機

11‧‧‧程序控制模組

12‧‧‧排程控制模組

13‧‧‧需量控制模組

14‧‧‧設備保養自動通知模組

21‧‧‧空調設備

22‧‧‧照明設備

23‧‧‧電腦設備

24‧‧‧電梯

25‧‧‧電熱水器

26‧‧‧排風扇

27‧‧‧飲水機

201^~ 211‧‧‧流程

301^~ 311‧‧‧流程

401^~ 406‧‧‧流程

圖一為本發明電力監控於節能之應用系統之架構圖；圖二為本發明電力監控於節能之應用系統之需量控制模組之需量控制流程圖；圖三為本發明電力監控於節能之應用系統之排程控制模組之排程控制流程圖；圖四為本發明電力監控於節能之應用系統之程序控制模組針對可控制負載依序週期性卸載之實施流程圖。

1．．．電力監控主機

11．．．程序控制模組

12．．．排程控制模組

13．．．需量控制模組

14．．．設備保養自動通知模組

21．．．空調設備

22．．．照明設備

23．．．電腦設備

24．．．電梯

25．．．電熱水器

26．．．排風扇

27．．．飲水機

Claims (16)

1. 一種電力監控於節能之應用系統，係包括一電力監控主機，該電力監控主機包含：一程序控制模組，其主要是定義應用系統執行負載降載之程序，並依電力監控主機指令執行程序控制；一排程控制模組，其主要是定義應用系統執行控制負載之時間排程，並依電力監控主機指令執行排程控制，該排程控制模組定義執行控制負載之時間排程之內容係包含系統時間是工作日，並於上班時間前半小時，依序自動啟動負載至少包括冰水泵、冷卻水泵、冰水機啟動，同時啟動負載包括飲水機、電熱水器、電梯；而於下班時間前半小時，則依序自動關閉冰水機、冷卻水泵，同時保持開啟送風機；一需量控制模組，其主要是定義當用電需量接近契約需量時，應用系統執行負載降載之控制方法，並依電力監控主機指令執行需量控制；一設備保養自動通知模組，其主要是當使用者設定保養周期後，定期通知使用者保養設備。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該程序控制模組定義執行負載降載之內容係包含直接對重要負載卸載之程序。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該程序控制模組定義執行負載降載之內容係包含依負載耗電量特性，定出卸載之優先順序，當預測需量會超約時，依所定之優先順序切除負載。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該程序控制模組定義執行負載降載之內容係包含針對可控制負載依序卸載，當預測需量會超約時，則週期性實施。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中 該程序控制模組定義執行負載降載之內容係包含針對可控制負載，設定啟動與停止運轉周期，當預測需量會超約時，則實施周期性運轉。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該排程控制模組定義執行控制負載之時間排程之內容係包含系統時間是工作日，而且是正常上班時間，則照明設備、電腦設備電源啟動，同時排風扇也啟動。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該排程控制模組定義執行控制負載之時間排程之內容係包含系統時間是工作日，而且是下班時間後，則自動關閉冰水泵、空調設備、送風機關閉，同時排風扇、照明設備、電腦設備電源，電梯只留一部運作。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該排程控制模組定義執行控制負載之時間排程之內容係包含系統時間是非工作日，則冰水泵、空調設備、照明設備、電腦設備、電熱水器、飲水機關閉、排風扇、電梯只留一部運作。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該需量控制模組當用電需量接近契約需量時，執行負載降載之控制方法係包含設定四段需量門檻值。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該需量控制模組當用電需量接近契約需量時，執行負載降載之控制方法係包含需量大於門檻值一，冰水機出水溫度須比原設定溫度提高一遞增值。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該需量控制模組當用電需量接近契約需量時，執行負載降載之控制方法係包含當需量大於門檻值二，冰水機出水溫度比原設定溫度再提高一遞增值。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電力監控於節能之應用系統，其 中該需量控制模組當用電需量接近契約需量時，執行負載降載之控制方法係包含當需量大於門檻值三，冰水機出水溫度比原設定溫度又再提高一遞增值。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該需量控制模組當用電需量接近契約需量時，執行負載降載之控制方法係包含當需量大於門檻值四，則冰水機關閉。
14. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該設備保養自動通知模組係供使用者依負載特性，設定設備保養周期。
15. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該設備保養自動通知模組係依設備保養周期，定期發簡訊提醒維運人員，維運人員如未依時間保養則重覆提醒至完成保養動作。
16. 如申請專利範圍第1項所述之電力監控於節能之應用系統，其中該設備保養自動通知模組之設備保養標的物係包含空調設備濾網、冰水主機冷凝器與照明燈管與其他可節能之設備保養。