大廈節(jié)能改造優(yōu)化建議方案

1、大廈節(jié)能改造項(xiàng)目建議書2014.5.20建材大廈節(jié)能改造項(xiàng)目初步建議方案1. 項(xiàng)目概況大廈地上7層地下2層，總面積約1.5萬(wàn)平方米，其中3到7層以及地下1 層（暫未使用）采用了中央空調(diào)系統(tǒng)。建材大廈內(nèi)部中央空調(diào)的質(zhì)量關(guān)系到住戶 的舒適度和辦公效率，保證中央空調(diào)的質(zhì)量至關(guān)重要。 與此同時(shí)，中央空調(diào)的能 耗成本占整個(gè)建筑的40%以上，降低它的運(yùn)行能耗對(duì)降低建筑物能耗水平進(jìn)而 降低運(yùn)營(yíng)成本，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。1.1現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析：大廈內(nèi)部采用中央空調(diào)系統(tǒng)，采用兩管制一次泵設(shè)計(jì)，包含3臺(tái)開利的螺桿 式風(fēng)冷熱泵（制冷/熱量為500kW/臺(tái)，輸入功率150kW/臺(tái)），

2、4臺(tái)11kW 工頻一 次泵。末端系統(tǒng)采用了風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)箱，每層樓面有1臺(tái)新風(fēng)箱。從分水器出發(fā) 的3根支管分別供應(yīng)新風(fēng)箱、37樓A側(cè)風(fēng)機(jī)盤管、以及37樓B側(cè)風(fēng)機(jī)盤管 （含地下1層風(fēng)機(jī)盤管）。控制系統(tǒng)只有風(fēng)冷熱泵安裝了電動(dòng)閥門，未接線，沒(méi) 有安裝冷機(jī)群控系統(tǒng)。大樓采用了就地式的溫控器；新風(fēng)箱采用手動(dòng)就地控制方 式，供水閥門為手動(dòng)閥門（多為常開狀態(tài)）。運(yùn)行方面大樓在15 C以下開制熱，26 C以上開制冷。制冷時(shí)一般運(yùn)行 12 臺(tái)機(jī)組，在極端天氣的早晨加開第 3臺(tái)機(jī)組1小時(shí)。水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)為機(jī)組臺(tái)數(shù) +1。供水溫度5C。室內(nèi)溫度在2627 C, 7樓為24 C。制熱時(shí)一般運(yùn)行1臺(tái) 機(jī)組，氣溫低于10

3、C時(shí)會(huì)在部分時(shí)段加開第2臺(tái)機(jī)組。水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)為機(jī)組臺(tái) 數(shù)+1。供水溫度45C。室內(nèi)溫度約22 C。除3樓外新風(fēng)箱基本不用，住戶通過(guò) 開窗換氣（現(xiàn)場(chǎng)勘查期間我們發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域通風(fēng)條件較差）。大廈各層公共區(qū)域 照明均為人工手動(dòng)開關(guān)。1.2存在能耗問(wèn)題分析：我們認(rèn)為以下因素阻礙了大廈內(nèi)中央空調(diào)運(yùn)行質(zhì)量和系統(tǒng)能效水平的進(jìn) 步提高:1）管路問(wèn)題由于新風(fēng)箱除3樓外基本不開啟，從分水器出發(fā)的 3根支管中管徑最大的 一根實(shí)際上沒(méi)有發(fā)揮空調(diào)作用，浪費(fèi)了水泵動(dòng)力的同時(shí)也降低了中央空調(diào)制冷和 采暖的能力。2）室內(nèi)空氣質(zhì)量由于新風(fēng)系統(tǒng)大面積停用，而運(yùn)行人員出于節(jié)能考慮建議住戶在夏季和冬季 少開窗。這導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量不能

4、保證，建筑中心部位的空氣質(zhì)量無(wú)法保證。3）空調(diào)運(yùn)行與末端需求脫節(jié)大廈內(nèi)不同區(qū)域?qū)照{(diào)的需求量各不相同，而且隨著人流量、季節(jié)、天氣、 時(shí)間等因素的變化，空調(diào)的負(fù)荷需求也在動(dòng)態(tài)變化。由于大廈沒(méi)有安裝樓宇自動(dòng) 化系統(tǒng)，無(wú)法獲得大廈各部分的溫度。而冷熱源部分根據(jù)機(jī)組的功率、供回水溫 差或壓差大致確定空調(diào)負(fù)荷需求的做法實(shí)際上參考的是空調(diào)的冷熱量散失而不 是真正的空調(diào)負(fù)荷要求，這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)或多或少處于“盲控”狀態(tài)，無(wú) 可避免地造成空調(diào)“過(guò)供應(yīng)”。這部分的能耗損失約為58%。4）沒(méi)有使用變頻設(shè)備由于水泵沒(méi)有安裝變頻設(shè)備，冷熱源只能能依靠風(fēng)冷熱泵自身的負(fù)荷響應(yīng)程 序適應(yīng)負(fù)荷的波動(dòng)。然而由于風(fēng)冷熱泵無(wú)法

5、直接探測(cè)用戶側(cè)的溫度情況，它的負(fù)荷調(diào)節(jié)有明顯的滯后和偏差（直到末端明顯偏冷了風(fēng)冷熱泵才開始卸載， 而且即 使減載了末端仍然長(zhǎng)時(shí)間停留在偏冷狀態(tài)）。需要增加變頻設(shè)備并施加有效控制 提高冷熱源響應(yīng)負(fù)荷變化的能力。這部分的能耗損失約為35%。5）中央空調(diào)系統(tǒng)缺乏監(jiān)控：由于沒(méi)有基本的集中控制系統(tǒng)，中央空調(diào)的運(yùn)行數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確反映給運(yùn)行人 員，運(yùn)行人員也必須手動(dòng)就地操控設(shè)備。由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備較多，安裝分散，容易造 成運(yùn)行人員的疏忽和誤操作。6）節(jié)能工作主要依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和努力：看似簡(jiǎn)單的中央空調(diào)系統(tǒng)僅冷熱源部分包含的可調(diào)變量就超過(guò) 10個(gè)（風(fēng)冷 熱泵、水泵的啟停、閥門的開合、水泵的流量設(shè)定、熱泵的供水溫度設(shè)定等

6、） ， 這些變量的不同設(shè)定對(duì)冷熱源及配送系統(tǒng)的運(yùn)行能耗有很大影響， 靠人工決策不 能最大化節(jié)能量。與此同時(shí)，天氣、建筑物負(fù)荷等對(duì)冷熱源能耗起決定作用的因素不斷變化， 在沒(méi)有有效控制的情況下，機(jī)房大多數(shù)時(shí)間段采用的是相對(duì)固定和機(jī)械的設(shè)定， 以簡(jiǎn)單的策略應(yīng)付不斷變化的使用環(huán)境，以大的制冷 /熱量“富余”應(yīng)付一天中 不同時(shí)段的冷熱。這種“省心”的做法導(dǎo)致了能耗的浪費(fèi)。為冷熱源及配送系統(tǒng)制定經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行計(jì)劃需要了解當(dāng)前負(fù)荷情況、對(duì)制冷/熱的響應(yīng)能力、負(fù)荷在未來(lái)的變化趨勢(shì)、各種設(shè)備目前的出力能力、效率曲 線等，并在此基礎(chǔ)上從大量可行方案中優(yōu)選出最佳方案。目前的設(shè)施并不能實(shí)時(shí)提供所需的決策支持信息，實(shí)際

7、上也沒(méi)有對(duì)上述信息即使是最粗略的匯總。 缺乏 必要的決策支持信息，節(jié)能工作必然帶有盲目性。末端設(shè)備的控制也存在相似的 情況。這部分的能耗損失約為510%。7）采暖控制手段有限大廈空調(diào)系統(tǒng)的采暖水溫和流量基本恒定， 缺乏直接的負(fù)荷反饋機(jī)制和按需 變化的水溫或水流調(diào)節(jié)機(jī)制。這種方式可能會(huì)在過(guò)渡季節(jié)甚至嚴(yán)冬造成大量的能 耗浪費(fèi)（這在兩管制空調(diào)系統(tǒng)中比較普遍）。這部分的能耗損失約為58%。8）設(shè)備維護(hù)缺乏決策支持信息空調(diào)冷熱源部分每年的設(shè)備維保是一筆不小的開支，甚至達(dá)到年能耗成本的10%，維護(hù)的好壞也直接關(guān)系到系統(tǒng)的能效水平。由于設(shè)備制造商和常規(guī)群控系統(tǒng)不能為設(shè)備提供健康狀況的量化評(píng)估，導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)缺

8、乏針對(duì)性和后效檢驗(yàn)， 而運(yùn)行人員也不能在第一時(shí)間檢測(cè)出設(shè)備性能的退化（對(duì)于風(fēng)冷熱泵，相同型號(hào)設(shè)備的效率差別可能超過(guò)20% ）并及時(shí)作出調(diào)整（例如啟用高效設(shè)備并對(duì)設(shè)備 進(jìn)行維護(hù)）。有必要從第三方的角度為設(shè)備維護(hù)提供決策支持。9）能效審計(jì)“沒(méi)有測(cè)量就沒(méi)有管理”，空調(diào)是能耗大戶，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)電的去向和使用效 率不作審計(jì)造成了一筆“糊涂賬”。這不利于評(píng)估能源的消耗程度、趨勢(shì)和環(huán)節(jié), 不利于“獎(jiǎng)勤罰懶”督促不同的運(yùn)行班組為節(jié)約空調(diào)能源展開競(jìng)賽。2. 節(jié)能優(yōu)化措施2.1 一階段實(shí)施基于前述分析，我們充分利用現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的設(shè)備，提供真正實(shí)用的集控制、 優(yōu)化、與能效審計(jì)于一體的先進(jìn)中央空調(diào)控制系統(tǒng)，在最小化用戶投

9、資的前提下 實(shí)現(xiàn)冷熱源系統(tǒng)和末端空調(diào)控制的信息化、自動(dòng)化、和智能化。保證空調(diào)服務(wù)質(zhì)量、降低運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、并進(jìn)一步降低中央空調(diào)的運(yùn) 行和維護(hù)成本?，F(xiàn)一階段措施如下：1）在一層安保中心新增計(jì)算機(jī)1臺(tái)。該計(jì)算機(jī)運(yùn)行樓宇集成軟件和系統(tǒng)群 控軟件，物業(yè)管理人員可以通過(guò)該計(jì)算機(jī)監(jiān)控中央空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)， 可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程登錄管理與監(jiān)視。2）補(bǔ)配3塊風(fēng)冷熱泵安裝通訊卡。實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷熱泵的遠(yuǎn)程啟停和供水溫度調(diào)節(jié)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了風(fēng)冷熱泵的功率測(cè)量，新增安裝電能表共1個(gè)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷熱泵的功耗檢測(cè)。3）從屋頂敷設(shè)聯(lián)網(wǎng)總線至控制室，利用原有電動(dòng)閥門（需通電測(cè)試）實(shí)現(xiàn) 風(fēng)冷熱泵供水閥門的遠(yuǎn)程控制。4）對(duì)水泵組電氣柜進(jìn)行改

10、裝，新增安裝 1臺(tái)變頻器與1臺(tái)功率計(jì)，實(shí)現(xiàn)冷 凍水泵的遠(yuǎn)程控制和功率監(jiān)測(cè)。5）室外新增溫濕度測(cè)點(diǎn)1個(gè)，供系統(tǒng)運(yùn)行參考。6）在地下設(shè)備房?jī)?nèi)集分水器上安裝溫度測(cè)點(diǎn) 2個(gè)，在回水分支上安裝溫度 計(jì)3個(gè)。這些設(shè)備可以了解不同分支的負(fù)荷需求情況，及時(shí)調(diào)整制冷量 和制熱量在3個(gè)支管間的分配。7）在27層安裝溫度測(cè)點(diǎn)，每層2個(gè)，共12個(gè)。用于監(jiān)測(cè)大廈各部分的 室溫度，供支管的調(diào)節(jié)閥門和冷熱源各設(shè)備運(yùn)行參考。8）增加照明智能控制器，其中地上部分樓層公共區(qū)域照明每層3個(gè)回路，地下二層車庫(kù)照明約11個(gè)回路。9）更換地下車庫(kù)照明燈具，改用LED節(jié)能燈具，共75個(gè)燈具，150根燈 管。2.2二階段實(shí)施（可按需實(shí)施）目

11、前一階段設(shè)計(jì)主要以省能耗，節(jié)費(fèi)用為主要目標(biāo)，二階段實(shí)施以提高 舒適度為主，二階段措施如下：1）在地下設(shè)備房?jī)?nèi)集分水器上的閥門目前為手動(dòng)控制模式，由于改閥門牽 涉到水路的施工改造，施工難度較大，建議目前暫時(shí)還是采用原手動(dòng)控 制模式，根據(jù)最終系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析，若流量變化較大，再改電動(dòng)調(diào)節(jié) 閥門。2）對(duì)各層，各房間內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行改造，原風(fēng)機(jī)盤管控制器為非聯(lián)網(wǎng)型， 建議改為聯(lián)網(wǎng)型風(fēng)機(jī)盤管控制器，這部分需要在吊頂內(nèi)施工，施工面較 大，建議二階段實(shí)施。3. 投入產(chǎn)出分析3.1功能提升編號(hào)功能說(shuō)明1負(fù)荷計(jì)算及趨勢(shì)預(yù)報(bào)根據(jù)日期、季節(jié)、天氣、末端溫度分布等因素動(dòng) 態(tài)計(jì)算并顯示當(dāng)前各區(qū)域的負(fù)荷和負(fù)荷變化趨勢(shì)編號(hào)

12、功能說(shuō)明2冷熱源系統(tǒng)的自動(dòng)節(jié)能 運(yùn)行根據(jù)負(fù)荷及電價(jià)的變化及趨勢(shì)、天氣狀況、設(shè)備 效率等確疋并顯小優(yōu)化運(yùn)行方案，并顯示下 時(shí) 刻制冷機(jī)組、冷凍泵組、冷卻泵組、冷卻塔等的 啟停和運(yùn)行參數(shù)設(shè)定。直接通過(guò)控制系統(tǒng)控制冷 熱源機(jī)房各部分按照設(shè)定的方案運(yùn)行，自動(dòng)處理 大部分日常故障3空調(diào)箱的自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行 （視施工條件，建議分 步實(shí)施）根據(jù)負(fù)荷及電價(jià)的變化及趨勢(shì)、天氣狀況、設(shè)備 效率等確疋并顯示優(yōu)化運(yùn)行方案，顯示下一時(shí)刻 風(fēng)機(jī)、水閥、風(fēng)閥等的啟停和運(yùn)行參數(shù)設(shè)定，直 接通過(guò)控制系統(tǒng)控制空調(diào)箱按照設(shè)定的方案運(yùn) 行，自動(dòng)處理大部分日常故障4公共區(qū)域照明系統(tǒng)可根據(jù)季節(jié)與室外照度，按程度預(yù)先設(shè)定進(jìn)行智 能控制開關(guān)，可

13、根據(jù)不同需求，按各種節(jié)能模式 控制。4手自動(dòng)切換允許將中央空調(diào)的的全部或部分設(shè)備交由手動(dòng)或 自動(dòng)（先進(jìn)）控制系統(tǒng)控制5能耗和能效數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示各主要能耗設(shè)備和中央空調(diào)系統(tǒng)總的能 耗和能效數(shù)據(jù)6保養(yǎng)建議對(duì)性能嚴(yán)重退化的冷機(jī)給出提示7設(shè)備故障報(bào)警對(duì)主要設(shè)備的異常給出報(bào)警8數(shù)據(jù)庫(kù)中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)及室內(nèi)的溫度變化被記 錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，累計(jì)可保存10年的數(shù)據(jù)9統(tǒng)計(jì)報(bào)表提供部分參數(shù)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表（指定時(shí)間內(nèi)機(jī)組使用 時(shí)間、供冷、供熱總量、平均效率、總能耗等）10操作員日志保存一年內(nèi)不同操作員的操作記錄中央空調(diào)的安全、自動(dòng)、和高效運(yùn)行，提高中央空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)（各區(qū)域負(fù)荷水平與趨勢(shì)、設(shè)備性能、系統(tǒng)效率等）的可觀測(cè)

14、水平，提高中央空調(diào)能效計(jì)量水平，為中央空調(diào)的設(shè)備維護(hù)提供決策支持。3.2經(jīng)濟(jì)測(cè)算:1）冷熱源系統(tǒng)節(jié)能分析:編號(hào);時(shí)間段空 調(diào) 天 數(shù)熱 泵 臺(tái) 數(shù)水 泵 臺(tái)數(shù)每 天 運(yùn) 行平均功 率（kW每日 電耗（度）總電耗 （度）總電費(fèi)* （萬(wàn)元）從到小 時(shí) 數(shù)1 11月初3月中旬851212136163213872012.484826月中旬:9月中旬1002312264316831680028.512合9968*電費(fèi)按0.9元/度計(jì)算冷熱源系統(tǒng)節(jié)能改造前：根據(jù)估算大樓冷熱源部分（含風(fēng)冷熱泵及一次泵） 的電耗約為45萬(wàn)kWh/年；合總電費(fèi)約41萬(wàn)元/年。冷熱源系統(tǒng)節(jié)能改造后：冷熱

15、源及配送系統(tǒng)運(yùn)行能耗較手動(dòng)操作方式降低約 15%，約合總電費(fèi)約35萬(wàn)元/年,每年約節(jié)省6萬(wàn)元，按5年計(jì)算，合計(jì)節(jié)省電 費(fèi)30萬(wàn)元。2）公共照明系統(tǒng)節(jié)能分析：根據(jù)統(tǒng)計(jì)，地下2層地下車庫(kù)目前有150根燈管，若全部更換為節(jié)能LED 燈：原日光燈年耗電估算：150*0.045*24*365=5.913 萬(wàn)度電改為L(zhǎng)ED燈具年耗電估算：150*0.020*24*365=2.628 萬(wàn)度電公共照明系統(tǒng)節(jié)能改造后：每年節(jié)省耗電 =5.913-2.628=3.285萬(wàn)度電；若 0.9元/度電的話則，每年可節(jié)省電費(fèi)約 3萬(wàn)元，按照LED燈具壽命5年計(jì)算， 共可節(jié)約電費(fèi)15萬(wàn)元。3）節(jié)能改造投入產(chǎn)出分析通過(guò)對(duì)大廈

16、冷熱源系統(tǒng)以及公共照明系統(tǒng)的節(jié)能改造后， 能夠較大提高大廈 內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)效率，提升大廈內(nèi)部工作舒適度，提高系統(tǒng)管理與維護(hù)，每年可節(jié) 約電費(fèi)約9萬(wàn)元。4）投入產(chǎn)出分析表：因大廈未建有樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)，主要機(jī)組均缺失通訊卡板卡，為實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)節(jié)能群控的目標(biāo)，這部分缺失硬件設(shè)備需要補(bǔ)充，這部分缺失部分投資占 總改造費(fèi)用的55%。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察與設(shè)計(jì)，現(xiàn)以10年為限，投入與產(chǎn)生分析表如下（單位：萬(wàn)元）:第一年第二年第三年第四年第五年第六年|第七年第八年第九年第十年|投入48000020000產(chǎn)出9999999999凈值-39-30-21-12-3413223140地下車庫(kù)LED燈管每5年左右需要部分更換，原大樓設(shè)備維保，耗材費(fèi)用 另計(jì)。根據(jù)以上表格分析，系統(tǒng)投入約在第 5年收回成本，具體根據(jù)安裝的電 表進(jìn)行逐月，逐年統(tǒng)計(jì)計(jì)算費(fèi)用。4. 節(jié)能改造施工：根據(jù)前期現(xiàn)場(chǎng)施工條件的勘察，主要施工內(nèi)容與周期如下，具體需要根據(jù)物 業(yè)的安排錯(cuò)開辦公時(shí)間進(jìn)行施工：安裝通訊板卡三塊，屋頂敷設(shè)聯(lián)網(wǎng)總線至控制室，冷機(jī)電動(dòng)閥門