大廈節(jié)能改造優(yōu)化建議方案

1、大廈節(jié)能改造項目建議書2014.5.20建材大廈節(jié)能改造項目初步建議方案1. 項目概況大廈地上7層地下2層，總面積約1.5萬平方米，其中3到7層以及地下1 層（暫未使用）采用了中央空調系統(tǒng)。建材大廈內部中央空調的質量關系到住戶 的舒適度和辦公效率，保證中央空調的質量至關重要。 與此同時，中央空調的能 耗成本占整個建筑的40%以上，降低它的運行能耗對降低建筑物能耗水平進而 降低運營成本，響應國家節(jié)能減排的號召，實現(xiàn)經濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。1.1現(xiàn)場調研分析：大廈內部采用中央空調系統(tǒng)，采用兩管制一次泵設計，包含3臺開利的螺桿 式風冷熱泵（制冷/熱量為500kW/臺，輸入功率150kW/臺），

2、4臺11kW 工頻一 次泵。末端系統(tǒng)采用了風機盤管+新風箱，每層樓面有1臺新風箱。從分水器出發(fā) 的3根支管分別供應新風箱、37樓A側風機盤管、以及37樓B側風機盤管 （含地下1層風機盤管）。控制系統(tǒng)只有風冷熱泵安裝了電動閥門，未接線，沒 有安裝冷機群控系統(tǒng)。大樓采用了就地式的溫控器；新風箱采用手動就地控制方 式，供水閥門為手動閥門（多為常開狀態(tài)）。運行方面大樓在15 C以下開制熱，26 C以上開制冷。制冷時一般運行 12 臺機組，在極端天氣的早晨加開第 3臺機組1小時。水泵運行臺數(shù)為機組臺數(shù) +1。供水溫度5C。室內溫度在2627 C, 7樓為24 C。制熱時一般運行1臺 機組，氣溫低于10

3、C時會在部分時段加開第2臺機組。水泵運行臺數(shù)為機組臺 數(shù)+1。供水溫度45C。室內溫度約22 C。除3樓外新風箱基本不用，住戶通過 開窗換氣（現(xiàn)場勘查期間我們發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域通風條件較差）。大廈各層公共區(qū)域 照明均為人工手動開關。1.2存在能耗問題分析：我們認為以下因素阻礙了大廈內中央空調運行質量和系統(tǒng)能效水平的進 步提高:1）管路問題由于新風箱除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 一根實際上沒有發(fā)揮空調作用，浪費了水泵動力的同時也降低了中央空調制冷和 采暖的能力。2）室內空氣質量由于新風系統(tǒng)大面積停用，而運行人員出于節(jié)能考慮建議住戶在夏季和冬季 少開窗。這導致室內空氣質量不能

4、保證，建筑中心部位的空氣質量無法保證。3）空調運行與末端需求脫節(jié)大廈內不同區(qū)域對空調的需求量各不相同，而且隨著人流量、季節(jié)、天氣、 時間等因素的變化，空調的負荷需求也在動態(tài)變化。由于大廈沒有安裝樓宇自動 化系統(tǒng)，無法獲得大廈各部分的溫度。而冷熱源部分根據(jù)機組的功率、供回水溫 差或壓差大致確定空調負荷需求的做法實際上參考的是空調的冷熱量散失而不 是真正的空調負荷要求，這會導致整個空調系統(tǒng)或多或少處于“盲控”狀態(tài)，無 可避免地造成空調“過供應”。這部分的能耗損失約為58%。4）沒有使用變頻設備由于水泵沒有安裝變頻設備，冷熱源只能能依靠風冷熱泵自身的負荷響應程 序適應負荷的波動。然而由于風冷熱泵無法

5、直接探測用戶側的溫度情況，它的負荷調節(jié)有明顯的滯后和偏差（直到末端明顯偏冷了風冷熱泵才開始卸載， 而且即 使減載了末端仍然長時間停留在偏冷狀態(tài)）。需要增加變頻設備并施加有效控制 提高冷熱源響應負荷變化的能力。這部分的能耗損失約為35%。5）中央空調系統(tǒng)缺乏監(jiān)控：由于沒有基本的集中控制系統(tǒng)，中央空調的運行數(shù)據(jù)不能準確反映給運行人 員，運行人員也必須手動就地操控設備。由于現(xiàn)場設備較多，安裝分散，容易造 成運行人員的疏忽和誤操作。6）節(jié)能工作主要依靠個人經驗和努力：看似簡單的中央空調系統(tǒng)僅冷熱源部分包含的可調變量就超過 10個（風冷 熱泵、水泵的啟停、閥門的開合、水泵的流量設定、熱泵的供水溫度設定等

6、） ， 這些變量的不同設定對冷熱源及配送系統(tǒng)的運行能耗有很大影響， 靠人工決策不 能最大化節(jié)能量。與此同時，天氣、建筑物負荷等對冷熱源能耗起決定作用的因素不斷變化， 在沒有有效控制的情況下，機房大多數(shù)時間段采用的是相對固定和機械的設定， 以簡單的策略應付不斷變化的使用環(huán)境，以大的制冷 /熱量“富余”應付一天中 不同時段的冷熱。這種“省心”的做法導致了能耗的浪費。為冷熱源及配送系統(tǒng)制定經濟合理的運行計劃需要了解當前負荷情況、對制冷/熱的響應能力、負荷在未來的變化趨勢、各種設備目前的出力能力、效率曲 線等，并在此基礎上從大量可行方案中優(yōu)選出最佳方案。目前的設施并不能實時提供所需的決策支持信息，實際

7、上也沒有對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系統(tǒng)的采暖水溫和流量基本恒定， 缺乏直接的負荷反饋機制和按需 變化的水溫或水流調節(jié)機制。這種方式可能會在過渡季節(jié)甚至嚴冬造成大量的能 耗浪費（這在兩管制空調系統(tǒng)中比較普遍）。這部分的能耗損失約為58%。8）設備維護缺乏決策支持信息空調冷熱源部分每年的設備維保是一筆不小的開支，甚至達到年能耗成本的10%，維護的好壞也直接關系到系統(tǒng)的能效水平。由于設備制造商和常規(guī)群控系統(tǒng)不能為設備提供健康狀況的量化評估，導致設備維護缺

8、乏針對性和后效檢驗， 而運行人員也不能在第一時間檢測出設備性能的退化（對于風冷熱泵，相同型號設備的效率差別可能超過20% ）并及時作出調整（例如啟用高效設備并對設備 進行維護）。有必要從第三方的角度為設備維護提供決策支持。9）能效審計“沒有測量就沒有管理”，空調是能耗大戶，對空調系統(tǒng)電的去向和使用效 率不作審計造成了一筆“糊涂賬”。這不利于評估能源的消耗程度、趨勢和環(huán)節(jié), 不利于“獎勤罰懶”督促不同的運行班組為節(jié)約空調能源展開競賽。2. 節(jié)能優(yōu)化措施2.1 一階段實施基于前述分析，我們充分利用現(xiàn)有設計中的設備，提供真正實用的集控制、 優(yōu)化、與能效審計于一體的先進中央空調控制系統(tǒng)，在最小化用戶投

9、資的前提下 實現(xiàn)冷熱源系統(tǒng)和末端空調控制的信息化、自動化、和智能化。保證空調服務質量、降低運行人員的勞動強度、并進一步降低中央空調的運 行和維護成本。現(xiàn)一階段措施如下：1）在一層安保中心新增計算機1臺。該計算機運行樓宇集成軟件和系統(tǒng)群 控軟件，物業(yè)管理人員可以通過該計算機監(jiān)控中央空調系統(tǒng)和照明系統(tǒng)， 可通過網(wǎng)絡遠程登錄管理與監(jiān)視。2）補配3塊風冷熱泵安裝通訊卡。實現(xiàn)風冷熱泵的遠程啟停和供水溫度調節(jié)，同時也實現(xiàn)了風冷熱泵的功率測量，新增安裝電能表共1個，實現(xiàn)風冷熱泵的功耗檢測。3）從屋頂敷設聯(lián)網(wǎng)總線至控制室，利用原有電動閥門（需通電測試）實現(xiàn) 風冷熱泵供水閥門的遠程控制。4）對水泵組電氣柜進行改

10、裝，新增安裝 1臺變頻器與1臺功率計，實現(xiàn)冷 凍水泵的遠程控制和功率監(jiān)測。5）室外新增溫濕度測點1個，供系統(tǒng)運行參考。6）在地下設備房內集分水器上安裝溫度測點 2個，在回水分支上安裝溫度 計3個。這些設備可以了解不同分支的負荷需求情況，及時調整制冷量 和制熱量在3個支管間的分配。7）在27層安裝溫度測點，每層2個，共12個。用于監(jiān)測大廈各部分的 室溫度，供支管的調節(jié)閥門和冷熱源各設備運行參考。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個回路，地下二層車庫照明約11個回路。9）更換地下車庫照明燈具，改用LED節(jié)能燈具，共75個燈具，150根燈 管。2.2二階段實施（可按需實施）目

11、前一階段設計主要以省能耗，節(jié)費用為主要目標，二階段實施以提高 舒適度為主，二階段措施如下：1）在地下設備房內集分水器上的閥門目前為手動控制模式，由于改閥門牽 涉到水路的施工改造，施工難度較大，建議目前暫時還是采用原手動控 制模式，根據(jù)最終系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)分析，若流量變化較大，再改電動調節(jié) 閥門。2）對各層，各房間內的風機盤管進行改造，原風機盤管控制器為非聯(lián)網(wǎng)型， 建議改為聯(lián)網(wǎng)型風機盤管控制器，這部分需要在吊頂內施工，施工面較 大，建議二階段實施。3. 投入產出分析3.1功能提升編號功能說明1負荷計算及趨勢預報根據(jù)日期、季節(jié)、天氣、末端溫度分布等因素動 態(tài)計算并顯示當前各區(qū)域的負荷和負荷變化趨勢編號

12、功能說明2冷熱源系統(tǒng)的自動節(jié)能 運行根據(jù)負荷及電價的變化及趨勢、天氣狀況、設備 效率等確疋并顯小優(yōu)化運行方案，并顯示下 時 刻制冷機組、冷凍泵組、冷卻泵組、冷卻塔等的 啟停和運行參數(shù)設定。直接通過控制系統(tǒng)控制冷 熱源機房各部分按照設定的方案運行，自動處理 大部分日常故障3空調箱的自動節(jié)能運行 （視施工條件，建議分 步實施）根據(jù)負荷及電價的變化及趨勢、天氣狀況、設備 效率等確疋并顯示優(yōu)化運行方案，顯示下一時刻 風機、水閥、風閥等的啟停和運行參數(shù)設定，直 接通過控制系統(tǒng)控制空調箱按照設定的方案運 行，自動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，按程度預先設定進行智 能控制開關，可

13、根據(jù)不同需求，按各種節(jié)能模式 控制。4手自動切換允許將中央空調的的全部或部分設備交由手動或 自動（先進）控制系統(tǒng)控制5能耗和能效數(shù)據(jù)動態(tài)顯示各主要能耗設備和中央空調系統(tǒng)總的能 耗和能效數(shù)據(jù)6保養(yǎng)建議對性能嚴重退化的冷機給出提示7設備故障報警對主要設備的異常給出報警8數(shù)據(jù)庫中央空調系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)及室內的溫度變化被記 錄在數(shù)據(jù)庫中，累計可保存10年的數(shù)據(jù)9統(tǒng)計報表提供部分參數(shù)的統(tǒng)計報表（指定時間內機組使用 時間、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不同操作員的操作記錄中央空調的安全、自動、和高效運行，提高中央空調運行狀態(tài)（各區(qū)域負荷水平與趨勢、設備性能、系統(tǒng)效率等）的可觀測

14、水平，提高中央空調能效計量水平，為中央空調的設備維護提供決策支持。3.2經濟測算:1）冷熱源系統(tǒng)節(jié)能分析:編號;時間段空 調 天 數(shù)熱 泵 臺 數(shù)水 泵 臺數(shù)每 天 運 行平均功 率（kW每日 電耗（度）總電耗 （度）總電費* （萬元）從到小 時 數(shù)1 11月初3月中旬851212136163213872012.484826月中旬:9月中旬1002312264316831680028.512合9968*電費按0.9元/度計算冷熱源系統(tǒng)節(jié)能改造前：根據(jù)估算大樓冷熱源部分（含風冷熱泵及一次泵） 的電耗約為45萬kWh/年；合總電費約41萬元/年。冷熱源系統(tǒng)節(jié)能改造后：冷熱

15、源及配送系統(tǒng)運行能耗較手動操作方式降低約 15%，約合總電費約35萬元/年,每年約節(jié)省6萬元，按5年計算，合計節(jié)省電 費30萬元。2）公共照明系統(tǒng)節(jié)能分析：根據(jù)統(tǒng)計，地下2層地下車庫目前有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 萬度電改為LED燈具年耗電估算：150*0.020*24*365=2.628 萬度電公共照明系統(tǒng)節(jié)能改造后：每年節(jié)省耗電 =5.913-2.628=3.285萬度電；若 0.9元/度電的話則，每年可節(jié)省電費約 3萬元，按照LED燈具壽命5年計算， 共可節(jié)約電費15萬元。3）節(jié)能改造投入產出分析通過對大廈

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 內部空調系統(tǒng)效率，提升大廈內部工作舒適度，提高系統(tǒng)管理與維護，每年可節(jié) 約電費約9萬元。4）投入產出分析表：因大廈未建有樓宇自動化控制系統(tǒng)，主要機組均缺失通訊卡板卡，為實現(xiàn) 系統(tǒng)節(jié)能群控的目標，這部分缺失硬件設備需要補充，這部分缺失部分投資占 總改造費用的55%。根據(jù)現(xiàn)場勘察與設計，現(xiàn)以10年為限，投入與產生分析表如下（單位：萬元）: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產出9999999999凈值-39-30-21-12-3413223140地下車庫LED燈管每5年左右需要部分更換，原大樓設備維保，耗材費用 另計。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 表進行逐月，逐年統(tǒng)計計算費用。4. 節(jié)能改造施工：根據(jù)前期現(xiàn)場施工條件的勘察，主要施工內容與周期如下，具體需要根據(jù)物 業(yè)的安排錯開辦公時間進行施工：安裝通訊板卡三塊，屋頂敷設聯(lián)網(wǎng)總線至控制室，冷機電動閥門