建筑中央空调能耗现状及节能对策分析

建筑中央空调能耗现状及节能对策分析

摘要：随着我国经济建设的快速发展，建筑中央空调的普及，中央空调的能耗已经成为建筑能耗的大户。因此，我国政府、业界以及消费者都十分关怀中央空调的节能问题。本文主要分析了我国建筑中央空调能耗的现状，从中央空调的工作原理和组成结构出发，提出对中央空调的冷热源、水输送系统以及末端设备三方面的节能措施，从而降低整个中央空调系统的能耗。

关键词：建筑能耗 中央空调 节能对策

能源是国家经济可持续发展的重要保证，是人民生活水平提高的重要条件。在各类建筑物中安装中央空调可以为居民提供舒适的生活环境、高效的工作环境，而中央空调的能耗经常占建筑能耗的50%以上。因此，对中央空调系统的能耗进行研究，并力图在创造良好室内环境的同时尽量减小对外部环境的破坏势在必行。本文主要从工程的“生命周期”的观点对中央空调系统的能耗现状和节能措施进行了研究。

1 我国建筑中央空调能耗现状

建筑能耗主要包括采暖、空调、照明、电梯、家用电器、热水供应、通风等发面的能耗。随着居民生活水平的提高，建筑能耗也在快速增加。从1990年开始发展空调到现在，空调的普及率已达到很高的水平。由于居民家用电器的数量和品种不断增加，尽管我们能源进口大量增加，但能源仍然紧缺。我国的技术条件较差，节能观念薄弱等问题，我国单位建筑面积能耗三倍于发达国家。因此目前建筑节能已经是节能领域的重要组成，是建筑技术的一个发展方向。随着经济建设的发展，我国兴建了大量公共建筑，比如大型商场、写字楼等，目前国内兴建的的公共建筑普遍采用中央空调，但高能耗是他们使用中央空调最大的问题比如清华大学对北京的十家大型商场进行的调研和统计数据中，可以看出，商场年平均运行能耗是188kwh/m2.a，而跟我们气候差不多的日本，其同类建筑物的年平均运行能耗约是135kwh/m2.a。由此可见，北京市商场能耗要比日本高四成。

空调能耗占商业建筑能耗的一半以上，是商业建筑能耗的主要部分。数据显示，我国的商用中央空调用电量为每年800万-950万kw ；上海和重庆中央空调用电量更是占了全市总用电量的31.1%和23%，严重增加了各城市供电压力。随着我国现代化的经济的发展，能源会越来越紧张，只有将占据建筑能耗大头的中央空调的能耗控制住，才能在节约建筑能耗，节约社会能耗方面做出贡献。

2 中央空调的节能对策

本文根据中央空调的工作原理和组成结构，将中央空调的能耗分为：空调冷热源、水输送系统和空调机组及末端设备三个部分。其中最主要的是冷热源能耗，大约占总能耗的一半。下面就从这三方面给出中央空调节能的具体措施。

我国建筑中央空调能耗现状及节能措施

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我国建筑中央空调戗耗现状及节能措施

◆文／秦晓丽

【糟要】本文蛄台建筑中央空调能耗的基本理论．阐述了我国建筑中央空调能耗的现状，并探讨了如何改

善这种现状的节能措施。

【关奠词】建筑能耗中央空调能耗现状节能措施

建筑能耗在总能耗中占有很大的比例．而空调能耗又是建筑能

耗中的大户。随着能源供应的日趋紧张及人们对室内热环境、室内空气品质的要求愈来愈高．迫切要求在保持空调区域舒适度的前提下．最大限度地降低空调能耗。

１建筑能耗

中央空诃能耗一般包括三部分。空调冷热源；水或空气输送系

统；空调机组及末端设备。

这三部分能耗中，冷热源能耗约占总能耗的一半左右．是空调

节能的主要内容。另外．自控系统的配置也是运行节能的实现的重要因素。

２我国建筑能耗现状

我国幅员辽阔，从南到北从东到西各地气候的差异非常大。按

全国被分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区以及温和地区。

要新建大量的住宅。又要使住宅有一个较舒适的室内热环境，需要消费大量的能源。我国是个人均资源短的国家，能源资源也是如此。节能是国家的一项基本政策。国家的节能法里明确提出建筑要节能。

采暖地区住宅的建筑节能就是要降低住宅的采暖能耗。在采暖地区新建居住建筑节能５０％的目标还远未达到．原有居住建筑的围护结构保温水平很低，要满足５０％的节能要求，必须采取措施提高保温水平，但旧房改造是要大量投资的，而节能投资的回收周期又很长，加上住房体制上的问题，全国至今未见有大规模的旧房节能改造工程。

建筑节能的另一个重要方面是采暖管网的改造。室外管网要

加强保温，提高热输送效率。室内管网则要做到可阍控、可计量。长期以来．我国的建筑标准、规范都是以节省材料为主的，现有居住建筑的室内采暖管网是单营系统，有些连阀门都很少，根本无法调节控制．更不用说计量收费了。单管系统的改造在技术上也是个不易解决的问题。

我国的建筑节能是个必然的趋热．迄今为止也取得了一定的成绩，尤其是在北方采暖地区。但是建筑节能的形势并不令人满意．还有许许多多的问题要研究解决．长江中下游地区的建筑节能工作还完全是个空白，另外夏热冬暖地区夏季住宅空调也还有节能的问题，建筑节能的任务艰巨．同时潜力也很大。

３节能措施

３．１空调冷热泺的节能（Ｉ）冷负荷确定

冷热负荷是空调系统最基础的数据，制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷．不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号，降低空调系统的韧投资．而且这些设备型号减小后．所需的配电功率也会减少．这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设

备日常运行耗电量减少．运行费用降低。所以减少冷热负荷是民用建筑节能最根本的措施。

（２）设计选择冷热水机组须根据全年负荷情况．合理搭配～要避免机组台数过少．台数过少存在的问题有：负荷可靠性下降．一旦负荷高峰时机组出现故障。影响的比例就大：负荷适应性也差，其面积不大、冷负荷也不大，而使用场所又往往有提前和延长制冷要求，机组台效少。意味着单台制冷负荷大，一旦开启，只有部分负荷时就不适应。对离心式机组，往往易发生喘振现象。

二要避免机组台数过多。机组台数过多有如下缺点：单机容量下降，机组ｃＯＰ下降，能耗高；机组台效多，配置的循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高；机组台敛多，配置的循环水泵多。占用机房面积就大；机组台数过多，也意味着绝对故障点增多。

三要避免不恰当的使用多机头机组（包括多机头风冷热泵或模块化风冷热泵、模块化冷水机组）．绝对故障点太多，增大启动电流。

四要避免一味地采用等容量机组。采用等容量机组．机房布置也许会划一整齐，备品各件会少，但工程中往柱有小负荷的不同使用功能的场所．如采用等容量机组．就容易造成负荷适应性差的缺点。

３．２水骑送系统的节能

空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用．而且耗电量也非常大。

在许多旧的中央空调系统中，采用了开式冷却水系统，开式冷却水系统中冷却水泵的扬程除了要克服冷却水在管道中的流动阻力外．还要提供将冷却水从冷却水池送至高位冷却塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷却水池，将从冷却塔回来的水管直接接至冷却水泵的人口，这种冷却水系统成为闭式冷却水系统，冷却水泵就不需提供将冷却水从制冷机提升到冷却塔克服水位高差所需要的能量．只需提供能量克服冷却水在管道中流动的阻力．所以所需要的水泵扬程要比开式冷却水系统小得多．因此水泵的能耗也就小很多。

供热空调泵系统存在设计电功率容量偏大．运行耗电量较高的问题，而泵的电耗在空调供热系统能耗中占的比重也较大，设计泵电功率容量大要求增大发电容量，增大峰谷差；运行耗电量大意味着发电煤耗的增大和污染物排放量的增大：容量增大使初投资加大．运行电耗增大使耗电费增多，两者都提高了空调供热运行成本，加大了热（冷）费用和用户的负担。为此，必须了解空调供热泵容量和能耗增大的原因，探讨泵节能的方法．并从设计、运行和设备上提出改进的措施。

３．３风系统及末端蓑王的节能（１）空调末端装置

Ｆｃ是广泛运用的空调，采暖束端装置．目前国内生产厂家很多。有些企业特别是一些乡镇企业，对产品质量关心不够，技术力量薄弱，在上马过程中，经常为了片面追求冷热量指标而加大风机电机．使得耗功率不合理地上升。目前国家的有关标准中．尚未规定单

仃：转６７页）

一６４一

万方数据　

《中国高．｝ｔ术套ｔ

放置各类机械的房同中应用。

多孔材料的吸声性能与材料本身的特性（如流阻、空隙率等）

有关。它的吸声系数一般随频率增大而增大，达到极大值后略降再回升，到高频时起伏变化就不明显了。中、低频范围的吸声性能还随多孔材料的厚度增大而增加，但厚度对高频的影响不显著。材料厚度一定的多孔材料，适当改变它背后空气层的厚度．可增大低频的吸声系数。

２、用隔声的方法降低噪声

隔声就是把发声的物体．或把需要安静的场所封闭在一个小的

空间里，使其与周围环境隔绝开。空气声的隔离一般采用下述方式：单体实心墙；带空气层的双层隔声结构；采用密度不同的隔声材料。

３、用消声嚣降低噪声

消声器种类很多．主要有阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合型消声器三类。另外，还有微穿孔板消声器、喷注耗散型消声器等。上述几种噪声控制方法在噪声治理中应用广泛，它们降噪机理的共同特点是通过噪声声波与声学材料或声学结构的相互作用消耗声ｆ上接６４页ｌ

位功率（耗电量）制冷、热量的指标，这就为大量高能耗的Ｆｃ进入市场开了绿灯。建议在实施产品许可证制度的同时，尽快增加产品能耗指标的有关规定，以利于节能。

（２）关于ＶＡＶ系统

变风量系统适合多房间且负荷有一定变化的建筑。对于负荷变化较小的建筑物，采用变风量系统的意义不大。每种系统形式式都有它的优点和缺点，不存在十全十美的系统。比如．变风量系统容易产生噪声问题，那么对于影剐院和电台录音棚这类声学效果要求较高的场合，最好不要采用变风量系统。对某一系统优劣的评价关键在于实际运行显现出来的优点多还是缺点多。设计人员在方案设计（概念设计）阶段所做的工作主要是综合各方面因素一建筑物用途、建筑格局、室内负荷变化特点、工程造价、系统运行维护以及业主对将来改扩建的考虑等等，进行技术经济比较．权衡利弊。

（３）冷却塔的节能

在制冷空调系统中，冷却塔起着非常重要的作用。目前应用较广泛的是湿式（蒸发式）冷却塔。当冷却水通过冷却塔与外界空气进（上接６５页）

电压谐波是由电流谐波产生的．有效地抑制电流谐波就会使电压畸变达到要求的范围。

首先是使用有源滤波器消除谐波。有源滤波器是一种新技术

设备，这种技术不但为有效地消除谐波创造了条件．而且有的滤波是一种主动式滤波器，它与无源滤波器的区别在于它能向系统输入补偿谐波电流以抵消负载所产生的有害谐波电流。有源滤波器通过采集到的电压、电流波形进行计算．根据计算所得的畸变频谱产生并向系统注入一定的波形和移相的电流以消除谐渡。有源滤波器具有高可控性、快速响应性和补偿效果好的特点．同时它可用单级滤波器滤除多种谐波而不会和系统形成谐振电路，是一种非常有发展前景的消除谐波的手段。

参考文献

【１１《中国能源发展报告》２００１

ｆ２１张维雄．冷水机组变流量的性能．暖通空调．２０００第６期

（作者单位系中国有色七冶筑炉建箕工程公司）

在允许值之内。同时在建筑电气设计工程的初期，要考虑到在系统的输变电设备的选型和用户的电器设备选型上的谐波因素．尽可能选用低谐波设备。对申请用电的谐波源用户，在对其进行谐波预测计算的基础上．根据各级电网的背景谐波及谐波电流允许值，选择合适的接人系统方式。

电力谐波己成为电力系统的一大公害．严重威胁着电力系统和用电设备的正常运行。谐波污染的日益严重己经给供电部门和用电部门的电气设备带来不同程度的危害，对谐波污染进行治理是关系到供用电部门的切身利益。本文分析了谐波的存在和危害性．总体上分析了谐波的来源以及现有的改善手段极其同题．最后从建筑电气系统工程设计方面解决了谐波抑制相关设计问题和谐波治理的发展趋势，为相关设计莫定基础。参考资料【１】张直平

２００１．２

能，从而降低噪声。是目前工程设计、实践中效果较好、广泛应用的噪声控制方法。

四、结语

本文仅仅对建筑空调系统噪声危害及措施进行了简单研究．但是理论的研究要在实践中去检验和发展，我们在实践中对建筑空调系统噪声控制措施。还应注意各类建筑的噪卢允许标准。按照有关规定．针对不同的施工体进行噪声控制措施．保证施工质量。参考文献

【１】李桂辟，民用建筑空调系统噪声污染现状及对策的探讨Ⅱ】，科技创新早报．２００８．０８

【２】刁春峰，工业及民用建筑空调厦通风系统的噪声控制Ｕ】，山西建

筑．２００５。

【３】郑钢，空调系统的噪声污染及其控制措施Ｕ】，工程建设与设计，

２００４，１０。

（作者单位系北京建扶工程建设监理公司１

行换热的同时，宴际上还进行着质量的交换。因此量又分为显热和潜热两部分。假如换热量全部为水的潜热，则冷却水降低６℃所蒸发的水量不及总供水量的ｌ，１００。

过渡季中．外界温度较低。少开冷却塔但是用风扇强制冷却并不如多开冷却塔．而用自然冷却节能：在适当的季节，冷却塔直接利用大气冷源通过板式换热器问接制冷方式．是目前值得推广的。在我国大部分地区（如西北地区、北方地区１的空调系统中若采用冷却塔供冷技术，均会收到一定的节能效果。

４结语

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中央空调系统的节能对于整个建筑节能非常关键，希望本文能给广大的空调从业人员在中央空调的节能工作中，提供帮助和参考，为我国的能源事业做出贡献。

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器还可以对电网谐波、负序电流及无功功率进行补偿．有源滤波器４．总结

李芬展．城市电网谐波手册．北京：中国电力出版社．艾欣，杨以涵．谐凌对电能计量影响的研究，观代电力，谐波抑制技术度发晨。大众用电，２００２（３）电力系统中谐波的抑制方法，电气时代，２００２

（作者单位系上海科进咨询有限公司）

『２１张鹏展

围２有源滤波嚣原理

２００２．

其次就是在建筑电气电网的总体治理方面。对谐波的治理电力系统和电力用户都应负起共同治理的重任，采用分级治理、就地治理的原则。实施管理措施和技术措施并用，将系统中的谐波限制

ｆ３１危韧勇ｆ５１扬斌文

万方数据　

一６７—

我国建筑中央空调能耗现状及节能措施

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

秦晓丽

中国有色七冶筑炉建筑工程公司中国高新技术企业

CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES2008(13)

参考文献(2条)

1. 中国能源发展报告 2001

2. 张维雄 冷水机组变流量的性能[期刊论文]-暖通空调 2000(06)

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zggxjsqy200813051.aspx

我国建筑中央空调能耗现状及节能措施_秦晓丽

技术论坛

中国高新技术企业

我国建筑中央空调能耗现状及节能措施

文／秦晓丽

【摘要】本文结合建筑中央空调能耗的基本理论，阐述了我国建筑中央空调能耗的现状，并探讨了如何改

中央空调能耗

现状

节能措施

备日常运行耗电量减少，运行费用降低。所以减少冷热负荷是民用建筑节能最根本的措施。

（２）设计选择冷热水机组须根据全年负荷情况，合理搭配一要避免机组台数过少，台数过少存在的问题有：负荷可靠性下降，一旦负荷高峰时机组出现故障，影响的比例就大；负荷适应性也差，其面积不大、冷负荷也不大，而使用场所又往往有提前和延长制冷要求，机组台数少，意味着单台制冷负荷大，一旦开启，只有部分负荷时就不适应，对离心式机组，往往易发生喘振现象。

二要避免机组台数过多。机组台数过多有如下缺点：单机容量下降，机组ＣＯＰ下降，能耗高；机组台数多，配置的循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高；机组台数多，配置的循环水泵多，占用机房面积就大；机组台数过多，也意味着绝对故障点增多。

三要避免不恰当的使用多机头机组（包括多机头风冷热泵或模块化风冷热泵、模块化冷水机组），绝对故障点太多，增大启动电流。

四要避免一味地采用等容量机组。采用等容量机组，机房布置也许会划一整齐，备品各件会少，但工程中往柱有小负荷的不同使用功能的场所，如采用等容量机组，就容易造成负荷适应性差的缺点。

善这种现状的节能措施。【关键词】建筑能耗

建筑能耗在总能耗中占有很大的比例，而空调能耗又是建筑能耗中的大户。随着能源供应的日趋紧张及人们对室内热环境、室内空气品质的要求愈来愈高，迫切要求在保持空调区域舒适度的前提下，最大限度地降低空调能耗。

１建筑能耗

中央空调能耗一般包括三部分。空调冷热源；水或空气输送系统；空调机组及末端设备。

这三部分能耗中，冷热源能耗约占总能耗的一半左右，是空调节能的主要内容。另外，自控系统的配置也是运行节能的实现的重要因素。

２我国建筑能耗现状

我国幅员辽阔，从南到北从东到西各地气候的差异非常大。按全国被分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区以及温和地区。

要新建大量的住宅，又要使住宅有一个较舒适的室内热环境，需要消费大量的能源。我国是个人均资源短的国家，能源资源也是如此，节能是国家的一项基本政策，国家的节能法里明确提出建筑要节能。

采暖地区住宅的建筑节能就是要降低住宅的采暖能耗。在采暖地区新建居住建筑节能５０％的目标还远未达到，原有居住建筑的围护结构保温水平很低，要满足５０％的节能要求，必须采取措施提高保温水平，但旧房改造是要大量投资的，而节能投资的回收周期又很长，加上住房体制上的问题，全国至今未见有大规模的旧房节能改造工程。

建筑节能的另一个重要方面是采暖管网的改造。室外管网要加强保温，提高热输送效率，室内管网则要做到可调控、可计量。长期以来，我国的建筑标准、规范都是以节省材料为主的，现有居住建筑的室内采暖管网是单管系统，有些连阀门都很少，根本无法调节控制，更不用说计量收费了。单管系统的改造在技术上也是个不易解决的问题。

我国的建筑节能是个必然的趋热，迄今为止也取得了一定的成绩，尤其是在北方采暖地区。但是建筑节能的形势并不令人满意，还有许许多多的问题要研究解决，长江中下游地区的建筑节能工作还完全是个空白，另外夏热冬暖地区夏季住宅空调也还有节能的问题，建筑节能的任务艰巨，同时潜力也很大。

３．２水输送系统的节能

空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用，而且耗电量也非常大。

在许多旧的中央空调系统中，采用了开式冷却水系统，开式冷却水系统中冷却水泵的扬程除了要克服冷却水在管道中的流动阻力外，还要提供将冷却水从冷却水池送至高位冷却塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷却水池，将从冷却塔回来的水管直接接至冷却水泵的入口，这种冷却水系统成为闭式冷却水系统，冷却水泵就不需提供将冷却水从制冷机提升到冷却塔克服水位高差所需要的能量，只需提供能量克服冷却水在管道中流动的阻力，所以所需要的水泵扬程要比开式冷却水系统小得多，因此水泵的能耗也就小很多。

供热空调泵系统存在设计电功率容量偏大，运行耗电量较高的问题，而泵的电耗在空调供热系统能耗中占的比重也较大，设计泵电功率容量大要求增大发电容量，增大峰谷差；运行耗电量大意味着发电煤耗的增大和污染物排放量的增大；容量增大使初投资加大，运行电耗增大使耗电费增多，两者都提高了空调供热运行成本，加大了热（冷）费用和用户的负担。为此，必须了解空调供热泵容量和能耗增大的原因，探讨泵节能的方法，并从设计、运行和设备上提出改进的措施。

３节能措施

３．１空调冷热源的节能（１）冷负荷确定

冷热负荷是空调系统最基础的数据，制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷，不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号，降低空调系统的初投资，而且这些设备型号减小后，所需的配电功率也会减少，这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设

３．３风系统及末端装置的节能

（１）空调末端装置

ＦＣ是广泛运用的空调／采暖末端装置，目前国内生产厂家很多。有些企业特别是一些乡镇企业，对产品质量关心不够，技术力量薄弱，在上马过程中，经常为了片面追求冷热量指标而加大风机电机，使得耗功率不合理地上升。目前国家的有关标准中，尚未规定单

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技术论坛

中国高新技术企业

放置各类机械的房问中应用。

多孔材料的吸声性能与材料本身的特性（如流阻、空隙率等）有关。它的吸声系数一般随频率增大而增大，达到极大值后略降再回升，到高频时起伏变化就不明显了。中、低频范围的吸声性能还随多孔材料的厚度增大而增加，但厚度对高频的影响不显著。材料厚度一定的多孔材料，适当改变它背后空气层的厚度，可增大低频的吸声系数。

用隔声的方法降低噪声２、

隔声就是把发声的物体，或把需要安静的场所封闭在一个小的空间里，使其与周围环境隔绝开。空气声的隔离一般采用下述方式：单体实心墙；带空气层的双层隔声结构；采用密度不同的隔声材料。

用消声器降低噪声３、

消声器种类很多，主要有阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合型消声器三类。另外，还有微穿孔板消声器、喷注耗散型消声器等。上述几种噪声控制方法在噪声治理中应用广泛，它们降噪机理的共同特点是通过噪声声波与声学材料或声学结构的相互作用消耗声

实践中效果较好、广泛应用的能，从而降低噪声，是目前工程设计、噪声控制方法。

四、结语

本文仅仅对建筑空调系统噪声危害及措施进行了简单研究，但是理论的研究要在实践中去检验和发展，我们在实践中对建筑空调系统噪声控制措施，还应注意各类建筑的噪声允许标准。按照有关规定，针对不同的施工体进行噪声控制措施，保证施工质量。参考文献

［１］李桂麟，民用建筑空调系统噪声污染现状及对策的探讨［Ｊ］，科技创新导报，２００８，０８

［２］刁春峰，工业及民用建筑空调及通风系统的噪声控制［Ｊ］，山西建

筑，２００５，

［３］郑钢，空调系统的噪声污染及其控制措施［Ｊ］，工程建设与设计，２００４，１０，

（作者单位系北京建扶工程建设监理公司）

行换热的同时，实际上还进行着质量的交换，因此量又分为显热和潜热两部分。假如换热量全部为水的潜热，则冷却水降低６℃所蒸发的水量不及总供水量的１／１００。

过渡季中，外界温度较低，少开冷却塔但是用风扇强制冷却并不如多开冷却塔，而用自然冷却节能；在适当的季节，冷却塔直接利用大气冷源通过板式换热器间接制冷方式，是目前值得推广的。在我国大部分地区（如西北地区、北方地区）的空调系统中若采用冷却塔供冷技术，均会收到一定的节能效果。

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位功率（耗电量）制冷、热量的指标，这就为大量高能耗的ＦＣ进入市场开了绿灯。建议在实施产品许可证制度的同时，尽快增加产品能耗指标的有关规定，以利于节能。

（２）关于ＶＡＶ系统

变风量系统适合多房间且负荷有一定变化的建筑。对于负荷变化较小的建筑物，采用变风量系统的意义不大。每种系统形式式都有它的优点和缺点，不存在十全十美的系统。比如，变风量系统容易产生噪声问题，那么对于影剧院和电台录音棚这类声学效果要求较高的场合，最好不要采用变风量系统。对某一系统优劣的评价关键在于实际运行显现出来的优点多还是缺点多。设计人员在方案设计（概念设计）阶段所做的工作主要是综合各方面因素－建筑物用途、建筑格局、室内负荷变化特点、工程造价、系统运行维护以及业主对将来改扩建的考虑等等，进行技术经济比较，权衡利弊。

（３）冷却塔的节能

在制冷空调系统中，冷却塔起着非常重要的作用。目前应用较广泛的是湿式（蒸发式）冷却塔。当冷却水通过冷却塔与外界空气进

参考文献

中国能源发展报告》［１］《．２００１

４结语

中央空调系统的节能对于整个建筑节能非常关键，希望本文能给广大的空调从业人员在中央空调的节能工作中，提供帮助和参考，为我国的能源事业做出贡献。

［２］张维雄．冷水机组变流量的性能．暖通空调．２０００第６期

（作者单位系中国有色七冶筑炉建筑工程公司）在允许值之内。同时在建筑电气设计工程的初期，要考虑到在系统的输变电设备的选型和用户的电器设备选型上的谐波因素，尽可能选用低谐波设备。对申请用电的谐波源用户，在对其进行谐波预测计算的基础上，根据各级电网的背景谐波及谐波电流允许值，选择合适的接入系统方式。

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电压谐波是由电流谐波产生的，有效地抑制电流谐波就会使电压畸变达到要求的范围。

首先是使用有源滤波器消除谐波。有源滤波器是一种新技术设备，这种技术不但为有效地消除谐波创造了条件，而且有的滤波器还可以对电网谐波、负序电流及无功功率进行补偿，有源滤波器是一种主动式滤波器，它与无源滤波器的区别在于它能向系统输入补偿谐波电流以抵消负载所产生的有害谐波电流。有源滤波器通过采集到的电压、电流波形进行计算，根据计算所得的畸变频谱产生并向系统注入一定的波形和移相的电流以消除谐波。有源滤波器具有高可控性、快速响应性和补偿效果好的特点，同时它可用单级滤波器滤除多种谐波而不会和系统形成谐振电路，是一种非常有发展前景的消除谐波的手段。

４．总结

电力谐波己成为电力系统的一大公害，严重威胁着电力系统和用电设备的正常运行。谐波污染的日益严重己经给供电部门和用电部门的电气设备带来不同程度的危害，对谐波污染进行治理是关系到供用电部门的切身利益。本文分析了谐波的存在和危害性，总体上分析了谐波的来源以及现有的改善手段极其问题，最后从建筑电气系统工程设计方面解决了谐波抑制相关设计问题和谐波治理的发展趋势，为相关设计奠定基础。参考资料

图２有源滤波器原理

其次就是在建筑电气电网的总体治理方面。对谐波的治理电力系统和电力用户都应负起共同治理的重任，采用分级治理、就地治理的原则，实施管理措施和技术措施并用，将系统中的谐波限制

［１］张直平，

２００１．２

［２］张鹏展，２００２，

［３］危韧勇．［５］杨斌文．

李芬辰．城市电网谐波手册，北京：中国电力出版社，艾欣，杨以涵．谐波对电能计量影响的研究，现代电力，谐波抑制技术及发展，大众用电，２００２（３）电力系统中谐波的抑制方法，电气时代，２００２

（作者单位系上海科进咨询有限公司）

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公共建筑节能和中央空调高能耗问题

大型公共建筑节能和中央空调高能耗问题探讨

杨文州

长沙市建设工程质量检测中心湖南长沙 410011

摘要 :介绍大型公建中央空调系统高能耗现象 , 并结合项目实例分析大型分建中央空调系统高能产生的主要原因 , 提出解

决大型公共建筑空调系统高能耗的有效措施。

关键词 :大型公共建筑中央空调建筑节能措施

表一长沙市八栋大型公共建筑能耗统计表

大型公共建筑指建筑面积超过 2万平米的高档办公楼、

宾馆饭店、大型购物中心、综合商厦等配套有中央空调系统 的大型建筑 , 因为其单位建筑面积能耗高而备受包括政府和 节能工作者的关注。

表一是我中心对长沙市八栋大型公共建 筑能耗审计后的统计表 , 从表中可知大型公共建筑电耗指标 80~300kWh/m2,达到普通住宅电耗的 15倍之多 , 大型公共 建筑的空调系统用电占总用电量比重约 50%,且有 30%左右 节能潜力 ; 同时大型公共建筑的油、气等建筑能耗绝大部分 被中 央空调系统所消耗 , 综上所述 , 中央空调系统是大型公 共建筑节能的关键和重点。

2. 造成中央空调系统高能耗原因分析

划文书知识 , 我利用校庆三十周年之机 , 让学生做一个专题策

划方案 , 策划方案的设计中不仅运用上了策划写作知识 , 还包 括了通知、启事、计划、总结、欢迎词等的写作,最后以小 组为 单位 , 向老师汇报各组成果。

情境模拟教学的优点是 :以仿真的学习生活场景为背景 ,

学生又以当事人的身份出现,因而情景逼真 , 能较好地发挥 学 生的学习积极性 , 提高了学生写作学习的兴趣。在讨论 中,学

生各抒己见 , 自由争辩 , 生动活泼 , 可以相互取长补短。将所学 理论运用到写作实践中去 , 能使学生巩固和加深所学的知识 ,

有效地锻炼独立思考、分析和解决问题的能力。

三、注重 “ 活动 ” 导入环节的设计 , 激活课堂教学 应用写 作教学中每一个环节的设计,都是很重要的。有时

一个小小的切入点的精心设计,都有可能取得整堂课的成功 ,

因此导入的环节不可忽视 , 教学中,我采用 “ 活动 ” 导入法 , 总 能让我的教学取得事半功倍的效果。

如 :祝贺词教学 , 我采用 “ 快速记忆 ” 一分钟竞赛活动导

入 , 游戏规则是 :将全班分为三大组,由七个学生报出七种日 常用电器名称 , 报出速度及间隔均是一秒 , 然后老师随意点出 七个学生中任意一个,同学 们要能快速说出他报的电器名称 , 哪组对的多哪组胜。输的小组派代表上 台向赢的小组表示祝 贺 , 致贺词 , 如何致词呢?引入对祝贺词的学习。学生 学习目标 明确了 , 学习的愿望被充分调动起来了。

四、合作讨论 , 在 “ 职业活动 ” 中体验成就感 运用合作讨论教学法 , 通过 整体感知 — 合作讨论 — 反思

拓展 , 在教师的启发和诱导下 , 以学生独立自主学习和合作讨

论为前提 , 以现行的应用写作教材为基本内容 , 以学生周围世 界和生活实际 为参照对象 , 为学生提供充分自由的设计问题、 质疑问题、讨论感受、表 达想法的机会 , 将自己所学知识应用 于解决实际问题过程中。

如教学生写作 “ 总结 ”, 第一步理论上掌握总结的写法。将

学生分成几人一个小组 , 每个小组通过对生活案例分析 , 探讨 中明白 “ 总结 ” 的写法。第二步活动体验。我设计了一个活动 : “ 模拟校园文学社成立大 会 ” 。活动中各小组同学们分别扮演 社长、院长、顾问、指导老师等角色 在大会上致词。第三步合作 探讨。活动结束后,让同学们就这一活动写 “ 总结 ”, 很快各小 组同学聚在一起探讨活动中的收获 , 归纳提炼观点,选择 典型 材料写成 “ 活动总结 ” 。合作讨论法的运用能充分调动学生 的积极性 ,

促使他们自己去获取知识 , 发展能力 , 做到自己能发 现问题、 提出问题、分析问题、解决问题。

通过上述一系列 “ 模拟活动 ” 教学的尝试 , 应用写作课的

教学打破了传统的教学模式 , 一改传统教学上纯理论课的模 式 , 变化为可以在实践中学 , 教学中真正体现了 “ 以学生主体、 职业活动为导向 , 以职业能力为培养目标 ” 的原则。

参考文献 :

1谢安邦高等教育学北京 :高等教育出版社 ,1999 2徐中玉应用文写作北京 :高等教育出版社 ,2000 3段继扬心理学武汉 :武汉工业大学出版社 ,1990

普通中央空调系统主要是通过能量的转换 , 为建筑室内 营 造一个空气温度、湿度、洁净度、新鲜度相对较好的舒适环 境 , 其运行能耗主要由三大部分组成:空调冷热源主机耗能、 水系统动力输送电耗、风系统电耗 ; 造成空调系统运行能耗指 标较高的原因 , 主要是由于空调系统设计不合理、安装调试不 合规范、维护运行管理制度不健全等 , 下面就这三个方面结合 顶目实例作浅显的分析。

2.1空调系统设计不合理引起的运行能耗增高

2.1.1空调冷热源配置远大于实际需求所引起的运行能 耗增高

由于许多设计师接受项目的时间比较伧促,没有认真作

空调负荷的详细计算 , 只是较多地采纳业主和设计院领导的 意 见 , 再加上安全和利益方面的权衡 , 通常把空调主机配置得 远大 于建筑实际需求负荷 , 表二是我中心能源审计小组对长 沙大型 公共建筑作能源审计时统计出的一个有代表意义的八 栋建筑 空调冷热源配置及使用情况表 , 特别说明的是 , 表二中 除建筑代 号 5外 , 空调冷热源装机容量并没有考虑备用 ; 从表 中可看出大 型公建空调冷热源装机容量远大于建筑实际运行 需求冷热负 荷 , 大部分空调系统运行负荷最大时只有建筑空 调系统装机容 量的 50%,有的建筑 (如表二中建筑代号 3) 的 空调运行最大冷 负荷甚至只有制冷装机容量的 33%,也就是 大型公建的空调系 统一直是在设计师设计的空调系统部分负 荷状态下运行 , 这是 导致空调系统高能耗运行的根本所在。

表二长沙市八栋大型公共建筑空调冷热源配置及使用情况表

空调系统运行冷热负荷远小于空调设计冷热负荷 (通常 略 小于建筑冷热源装机容量 ) 造成空调运行能耗增加可从三 方面 分析 :

(1)空调主机低效率运行。表二建筑代号 1大型公建的空

调冷源采用一台双机头离心式冷水机组,机组单机头制冷量 1808kW, 机组总制冷量 3616kW; 空调设计冷负荷 2800kW, 设 计师考虑是空调系统满负荷运行时双机头同时运行 , 部分 负荷开单机头运行 , 这样总体来说冷水机组一直在较高效率 工况下运行 , 但因为商场实际运行冷负荷远低于设计负荷 , 导 致满负荷时只要运行一个机头 , 部分负荷也是开一个机头 , 因 为离心机组的工作特性 , 必然导致部分负荷时离心式冷水机 组制冷效率低 , 而恰恰商场空调系统绝大部分时间在部分负 荷状态下运行 , 由于空调主机长时间处于低效率运行 , 必然导 致空调运行能耗较高。

(2)空调冷温水系统和冷却水系统动力输送水泵一直在

大流量小温差的高能耗低效率工况下运行。同样以表二建 筑

代号 1大型公建的空调水系统动力输送水泵运行状况为例 作 分析 , 对应双机头离心式冷水机组 , 配置了三台冷冻水泵 (二用 一备 ) 和三台冷却水泵 (二用一备 ); 冷水机组单机头运 行时 , 如

果只运行一台冷却水泵和一台冷冻水泵 , 冷水机组会故障停 机 , 于是按照冷水机组设备生产厂维护人员要求 , 冷水机组单 机头运行时同时运行二台冷却水泵和二台冷冻水泵 , 也就是 机组在装机容量 50%状态下运行时 , 冷冻、冷却水泵必须在 100%装机容量状态下运行 , 导致空调水系统处于典型的大流 量小温差工况下运行 , 冷却水进出冷水机组温差大部分只有 1.2℃左右 , 空调水系统动力输送能耗浪费严重。

(3)冷却塔风机电耗浪费。以表二建筑代号 3大型公建 的

空调冷却水系统运行状况为例作分析 , 空调系统设计安装了 三台冷水机组,对应冷水机组配置了四台冷冻水泵 (三用一 备 ) 、四台冷却水泵 (三用一备 ) 和三台大型冷却塔 (每台冷 却塔 风机电机 5_ 5.5kW), 空调系统运行时实际只需开一台 冷水 机组即可满足建筑空调需要,同时冷却水泵和冷冻水 泵各运 行一台 , 这时本身只需开一台冷却塔即可满足空调系 统需要, 但由于三台冷却塔并联安装 , 冷却水流经全部三台 冷却塔进 行冷却 , 只少要开 10台风机而不是原本只需要的 5台 , 此时 冷却风机耗电增加了 27.5kW 。

2.1.2空调水系统水泵扬程和电机功率配置过高所引起 的运行能耗增高

空调水系统设计时水泵选型过大,导致空调水系统运 行

电耗无谓增加。以表二建筑代号 5大型公建的空调水系统 配 置实例来分析说明 , 由于空调水系统实际水阻小于设计水 阻 , 设计安装的冷冻水泵、冷却水泵扬程和电机功率均大于 系统

实际需求 , 空调水系统动力输送电耗浪费 , 后业主在节能服务 公司指导下将冷却水泵和冷冻水泵换成等流量的小功率水 泵 (原设计安装水泵电机功率 55kW,现使用水泵电机功率 30 kW), 更好地满足水系统使用要求 , 又显著降低了空调水系统 输送动力电耗。

2.2.1安调安装工程不按设计图纸施工所引起运行能耗

增高

空调工程安装单位和业主为了降低工程造价 , 在空调系

统安装时 , 降低设计要求 , 不按设计图纸进行施工安装 , 比如 将 设计配置的空调水系统和风系统智能变频控制装置取消 , 将设计图中的高效节能设备材料用廉价的低效耗能设备材料

2009年总第 34期

城市管理必须坚持以人为本 胡淮淮

江苏省淮安市环卫事业管理处江苏淮安 223001

城市管理工作是一项社会系统工程 , 随着城市化进程和 创建活动的开展,更加突显其辛苦而复杂 , 任重而道远。如何 化解与被管理之间的矛盾 , 是城管工作当前亟待解决的问题。 坚持以人为本,采取疏堵结合的办法 , 推进依法行政的进程 , 不失为城市管理工作的有效途径和措施。

人是城市管理的主体 , 没有人的较高觉悟和自觉行动 , 就 没有现代的城市管理 , 必须将塑造现代文明市民作为城市管 理的先导工程 , 推行城市管理的素质教育 , 提高人的文明意 识 , 因为人创造了城市的一切文明与秩序 , 人在改造环境、创 造 文明的过程中,同时也改造了自己。人民城市人民建 , 人民 城市人民管 , 管好城市为人民。城市管理 , 必须要紧紧依靠广 大市民的力量 , 充分利用各种大众传媒和宣传工具 , 广泛宣传 城市管理的重要性和必要性 , 不断提高市民的城市意识、参与 意识 , 由 “ 要我做 ” 变成 “ 我要做 ”, 营造城市管理人人有责的浓 烈氛围 , 逐步形成一个以市区为主导、居委会和街道办为基 础 , 有关职能部门和企事业单位共同参与,综合治理与群众管

理相结合的管理体系 , 从根本上改变城市部分人治理 , 少数人 糟蹋的被动局面。

在城市管理的日常工作中,必须坚持以人为本,抓住人这 个关键 , 其 前提是要维护市民的共同利益 , 把群众满意不满意 作为出发点,城市管理 中的重大问题决策 , 要吸收市民意见 , 这不仅是体现决策的民主化,更重要 的是使广大市民认识自 己是城市主人的地位 , 而且这种吸收了市民意见的 决策 , 一经 出台就会得到市民的拥护 , 就能顺利实施。对于一些难症和顽 疾 , 关键在于长效管理 , 坚持从源头抓起 , 采取堵疏结合。比如 “ 牛皮癣 ” 除严厉 打击非法的假证制作、游医小广告外 , 可在繁 华地段 , 闹市区专门设置一些 广告栏 ; 渣土运输严禁超载 , 车 轮不带土 , 按规定线路行驶 ; 马路市场、占道经 营实行划行就 市 , 经营者要采取必要的卫生措施 , 备有废物袋 (桶 ); 一些路 段 和广场划出时间差 , 规定经营类目 , 保洁措施要跟上,若一 律取缔这种方便 市民的小集散市场 , 就难怪得不到大多数人 的支持和理解 ; 木 (石 ) 材料加工等 等 , 对不具备条件应该坚决 予以取缔 , 具备条件的应严格落实 “ 门前三包 ”, 签 定责任状。 在此基础上 , 要坚持突击整治与日常管理相结合 , 以经常性管 理 来巩固突击性整治效果 , 以突击性整治促使取得新成效。

俗话说 , 三分扫、七份管。光靠扫帚是扫不出一个卫生城

替代 , 虽降低了空调工程一次投资费用 , 却使空调工程运行能 耗和维护费用大大增加。

2.2.2安调安装工程不按施工规范施工所引起运行能耗 增高

空调工程安装单位为降低安装成本,不按施工规范进行

施工 , 能省则省、偷工减料 , 造成空调工程质量下降引起空调 系统运行能耗增高。比如不按规范要求连接风管道和水管道 , 使系统阻力增加引起空调系统运行能耗增加 ; 不执行规范要 求 , 室外冷却水管和保温管路上管件不做保温处理而使空调

系统运行能耗增加,这种现象较普遍 , 如表二建筑代号 1和建 筑代号 3大型公建的室外冷却水管均没保温。多台并联冷却

塔安装时 , 没有按规范要求对冷却塔基础作水平校核 , 管路连 接时又不安装平衡管 , 表二建筑代号 2和建筑代号 4大型公 建就有这种并联冷却塔一台补水而另一台溢流的自来水浪 费 , 使冷却水系统水耗增高而引起空调系统运行能耗增加。 2.3空调系统运行节能管理制度不健全所引起的运行能 耗增高

空调系统运行节能管理制度在大型公建中较普遍 , 笔者

在大型公建能源审查时 , 见到了很多空调系统运行能源浪费 现象 , 诸如 :(一 ) 室内空调设定温度标准过高 , 夏季供冷空调

设定温度低于 26℃ , 冬季供热空调设定温度高于 20℃的比比墨术尼几签越 初哥《部术但非议双术尼韩署非议但已已已部术署术署术《术旦《双非已 双术旦旦部非初已术尼杂术期机

是。 (二 ) 一边开空调 , 一边开门窗。 (三 ) 空调水系统水泵和

阀门等管件漏水现象成为质量通病。因为上述在空调运行管 理中行为和意 识没有节能理念 , 造成空调系统 10~20%的能 源浪费。

3. 解决大型公共建筑空调系统高能耗的有效措施 通过上述大型公共建 筑空调系统高能耗原因分析 , 针对

不合理的空调系统设计和安装是大型公共建筑空调高能耗产 生的关键原因 , 国家建设行政主管部门应重点加强对新建大 型公建空调设计图纸的节能审 核制度 , 参加大型公建空调系 统竣工验收 , 重点检查空调系统安装的主要用 能设备 (冷热水 机组、冷温水系统水泵、冷却水系统水泵 ) 是否符合相关节 能 设计和施工规范的要求 , 严格审查空调系统施工峻工图 , 对新 安装的空调 系统试运转结果进行能效测评 , 只有符合国家相 关节能要求的空调系统才准

投入使用 , 否则必须作节能整改 , 确保新建大型公建空调系统 必须高效节能。针对运行管理也 是空调系统节能运行和重 要一环 , 加强对既有大型公建用能 状态的实时监测系统的建 设 , 及时预警和纠正建筑用能浪费 现象 , 确保所有大型公建高 效节能运行。

大型公共建筑 节 能和中央空 调 高能耗 问题 探 讨

作者:

杨 文州

作者 单 位:

长 沙市建 设 工程 质 量 检测 中心 , 湖南 , 长 沙 ,410011

刊名:

城市建 设 与商 业 网点

英文刊名: CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年,卷 (期 ) :

2009,

被引用次数:

0次

1. 期刊 论 文 李召 泼 . 张 小松 . 吴智深 大型公共建筑中央空 调 的 节 能与 监 控 -建筑 节 能 2010,38(3)

针时 当前大型公共建筑的能耗状况 , 分析中央空 调 系 统 的 节 能控制策略 . 分 别 从水系 统 、 风 系 统 、冷 热 源系 统 、空 调 末端系 统 等方面来 论 述大型公共建筑的 节 能 监 控系 统 , 重点 论 述如何 有效 监 控暖通空 调 系 统 的能耗 变 化 , 为 建筑 节 能控制提供依据 .

2. 学位 论 文 刘航 大型公共建筑中央空 调监测 系 统设计 与 实现 2008

我国正 处 在城市化高速 发 展 过 程中, 预计 到 2020年新增城 镇 民用建筑面 积为 100~150亿 平米,其中 10亿 平米左右 为 大型公共建筑。特 别值 得注意的是此 类 建筑目前 仅 占城 镇 民用建 筑 总 面 积 的 5%,但其 单 位面 积 用 电 量却 为 住宅建筑用 电 量的 10倍以上。在我国大型和特大型城市,此 类 建筑 总 耗 电 量大于当地住宅的 总电 耗, 这 将 对 我国能源供 应 造成巨大 压 力。以 提高大 型公共建筑空 调 系 统 运行效能 为 目的的研究方 兴 未艾。 本文以广元客运站中央空 调监测 系 统开发为 背景,逐 步 深入研究大型公共建筑中央空 调监测 系 统 。在 开发 大型建筑中 央空 调监测 系 统 的 过 程中,逐 步 掌握了数据采集、 传输 、存 储 、 统计 、通信等相 关 技 术 要点以及数据 库 系 统 和 应 用 软 件的 开发 。 本文 设计 了一套基于 RS-485总线 技 术 的大型公共建 筑中央空 调监测 系 统 , 实现 了 对 中央空 调 系 统 内温度、湿度、 压 力、流量、 电 力参量的 实时监测 ,使管理人 员 可以 实时 掌握中央空 调 系 统 的运行及 环 境情况。 ff系 统 采用多 级 分布 式 结 构和多 CPU 设计 思想,系 统 由上位机和下位机构成。下位机主要完成 环 境参数的采集与 处 理,并通 过 RS-485总线传 至上位机 统 一 显 示并做出判断 实现 超限 报 警。 上位机可以 设 定下 位地址、 查询 下位机的工作状 态 、 设 定 环 境参数的 报 警 阀值 ,从而 实现 中央空 调 系 统 的 统 一管理。采用 这种 多 级 分布式 结 构不 仅 避免了模 拟 信号因 长 距离 传输 引起的 损 耗, 简 化了系 统 的 布 线 ,而且便于增加 传 感器的个数和 种类 ,系 统 易于 扩 展、升 级 。

本文完成了整个 监测 系 统 的 软 、硬件 设计 , 实现 了一 种 可以 应 用于大型公共建筑的中央空 调监测 系 统 。

3. 期刊 论 文 刘航 . 王小峰 . 徐 红红 . 余南阳 . LIU Hang. WANG Xiao-feng. XU Hong-hong. YU Nan-yang 大型公共建筑中央空 调监测 系 统设计 与 实

现 -计 算机技 术 与 发 展 2008,18(10)

阐 述了具有数据采集、数据通信和数据 处 理三 层 系 统结 构的中央空 调电脑监测 系 统结 构原理及 实现 方法 . 该 系 统 以 单 片机 设备 作 为 数据采集前端机 , 以工控 计 算机 为 空 调 系 统监测 主机 ,并通 过 无 线 和 485总线 通信方式 实现监测 主机与数据采集器之 间 的数据 传输 . 采用 这种 多 级 分布式 结 构不 仅 避免了模 拟 信号因 长 距离 传输 引起的 损 耗 , 简 化了系 统 的布 线 , 而且便于增加 传 感 器的个数和 种类 , 系 统 易于 扩 展、升 级 . 笔者完成了整个系 统 的 软 硬件 设计 , 实现 了一 种 可以 应 用于大型公共建筑的中央空 调监测 系 统 .

4. 学位 论 文 陈 玉 远 中央空 调 冷源与水系 统 的研究 2006

随着 经济 迅速 发 展与人民生活水平的不断提高,大型公共建筑的急 剧 增加以及中央空 调 的普遍使用,使公共建筑的能耗大大增加。空 调 系 统 能耗在公共建筑 总 能耗中占了一半以 上 ,其中又以冷源与水系 统 能耗最大。因此有必要了解公共建筑冷源与水系 统 的运行 现 状,并 对 其 节 能潜力 进 行研究分析。 本文 对 中央空 调 中普遍使用的一次 泵 ,末端 变 流量,机 组侧 定流量空 调 冷 冻 水系 统 与冷却水系 统 的流量 进 行了研究。 结 果表明即使冷 冻 与冷却水 泵选 型合适、系 统设计 合理,当机 组 运行台数减少 时 ,水系 统 仍然会出 现 大流量小温差的 现 象。随后分析了水系 统 流量 过 大 带 来的 问题 ,并提出了相 应 的建 议 与解决方法。 随后本文又以一 栋 大型公共建筑 (重 庆 大学主教学楼 ) 为 例, 对 其冷源与水系 统 的运行 现 状 进 行了研 究,指出了在 实际 运行中存在的几点 问题 ,并 针对 上述 问题 分 别 提出了具体的解决 方法。 经优 化改造后,空 调 系 统 运行效果良好。 针对 重大主教学楼, 对 其冷源与水系 统 的控制 进 行了 优 化。主要从以下四个方面:冷 冻 水出口水温的 节 能控制;冷水机 组 运行台数的 节 能控制;提前 开 停机 时间 的控制;冷却水 进 口 水温的 节 能控制。 对 上述四个方面的 优 化控制依据 以及 优 化后各个部分的 节 能效果 进 行了 计 算分析。其中改 变 冷却水 进 口水温的方案是不 节 能的,而前三 种 控制方法的 节 能率分 别为 5.0﹪ 、 7.8﹪ 、 1.3﹪ ,冷源与水系 统 的 总节 能率 为 9.8﹪ , 节 能量是相当 显 著的。因此本文 为 其它大型公共建筑冷源系 统 的 节 能改造提供了依据。 随后 对 冷 冻 水系 统 直接采用 变频 水 泵 的可行性与 节 能量 进 行了研究。并以主教学楼 为 例 进 行了 详细 分析。 该项 目中冷 冻 水系 统 的水力特性接近于直 线 特性,并且水系 统为 小流量大温 差运行,采用 变频 水 泵 不会收到 节 能的效果,反而增加了初投 资 与控制的 复杂 程度,冷 冻 水 泵 不宜采用 变频 的方式。 对 于常 规 的水系 统 (供回水温差 为 5℃ ) ,整个制冷季 节 的 节 能率 为 22﹪ ~33﹪ 之 间 。因此 对 其它水系 统实 施 节 能改造提供了理 论 依据。

5. 学位 论 文 高懂理 大型公共建筑运行 节 能管理研究 2009

大型公共建筑一般是指 单 体建筑面 积 2万平方米以上采用中央空 调 的 办 公建筑、商 业 建筑、旅游建筑、科教文 卫 建筑、通信建筑以及交通枢 纽 等公共建筑。大型公共建筑能源浪 费严 重 , 节 能潜力大,且新建建筑中此 类 建筑的比例呈增 长趋势 。而大型公共建筑的建筑功能、各 设备 系 统 本身情况 较复杂 ,运行受 较 多人 为 因素的影响,通常受到使用者的使用情况和物 业 管 理方的运行能耗管理水平的影响更大。而 约 束使用者的使用 习惯 和提高物 业 管理的运行管理水平是不能 仅 靠 节 能技 术 来 实现 的,必 须 依靠 节 能管理手段来 实现 大型公共建筑的 节 能运 行。 因此如何提高运行管理效率是亟待解决的 问题 。
围绕 以上 问题 ,本文从以下几个角度展 开讨论 :

首先, 对 建筑、建筑能耗、建筑能耗 统计 、建筑 负 荷、建筑能效和建筑 节 能等相 关 概念 进 行界定。同 时 ,分 别 从建筑 设计节 能、建筑 设备节 能、建筑 节 能管理三个方面 总结 了国内外的相 关 的研究 现 状,可以 发现对 建筑 节 能管理研究的相 对 缺少。
然后,利用相 关 研究文献的 观 点的 归纳总结 和大型公共建筑能耗特点分析两 种 方法 寻 找 节 能制 约 因素。得出大型公 共建筑的 节 能工作受到运行管理水平的制 约 程度很大。
接着,分析了 节 能水平不高的根本原因,一是 节 能收益存在外部性, 导 致能源使用者和 业 主的 节 能 积 极性减少;二是 业 主和物 业 管理公司之 间 存在信息不 对 称 问题 , 导 致物 业 公司没有提 高运行管理水平的 动 力;三是收 费 机制 问题 ,收 费 的不合理会 导 致相 关 主体的 节 能 积 极性减少。

最后,在根本原因分析的基 础 上,通 过 政府、 业 主、物 业 公司、使用者的 节 能管理手段来解决上述 问题 。其中,政府通 过实 施 经济 激励政策来消除外部性影响; 业 主通 过 定期 进 行能源 审 计 来消除信息不 对 称 问题 ;通 过 制定合理的收 费 机制来提高相 关 主体的 节 能 积 极性。

6. 会 议论 文 丁高 降低大型公建能耗 关键 技 术 研究 2008

我国有近 5亿 平方米的大型公共建筑采用中央空 调 。建筑 总 面 积 不足我国城 镇 民用建筑面 积 5%的大型公共建筑,其用 电 量 约 占我国建筑用 电 量的 25%。而且,随着我国 经济 的 发 展 和 城市化 进 程的加快,大型公共建筑以 每 年 3000~4000万平方米的速度 飞 速增 长 ,高能耗指 标 的大型公共建筑占城 镇 建筑 总 面 积 的比例也越来越大,造成建筑用 电 量的增 长 速度高于建 筑 总 量的增 长 速度。中国建筑 设计 研究院承担的国家“十一五”国家科技支撑 计 划重大 项 目 --降低大型公共建筑空 调 系 统 能耗的 关键 技 术 研究与示范,相 关 成果将在引 导 我国公共建筑 暖通空 调节 能 设计 ,促 进 我国新型 节 能空 调产 品研 发 和形成相 应 的 产 品 产业 化,降低建筑能耗水平中起到 积 极的推 动 和促 进 作用;并将研究成果以示范工程的形式 进 行推广, 对 于建筑 节 能乃至 整个国家的能源 战 略,有着非常重要的意 义 。本文 对 此 进 行了 详细论 述。

7. 期刊 论 文 杨 永 辉 . 李 兴 盛 办 公建筑和大型公建的建筑能源 审计 分析 -粉煤灰 综 合利用 2010,

行能源 调查审计 , 发现 部分 办 公建筑和大型公建已 进 行 节 能技 术 改造 , 但改造有限 , 能源管理方式比 较 粗放 , 导 致建筑能耗仍然居高不下 , 办 公建筑和大型公共建筑主要在 围护结 构、采暖系 统 、空凋系 统 , 照明系 统 等方面存在 节 能改造潜力 .

8. 期刊 论 文 陈 世民 . 王 伟 变频 技 术 在中央空 调 系 统 控制中的 应 用 -安装 2007,

简 要 阐 述了 变频 技 术 在大型公共建筑中央空 调 系 统 控制中 应 用的理 论 , 从一个 关 注 节约电 能的 问题 提升成 为 可持 续发 展的突出 问题 , 已 经 成 为 当前极其 紧 迫需要解决的 课题 . 同 时 也解 释 了 变频 技 术 的概念 对 大型公共建筑中央空 调 系 统 运用的可行性分析 , 为 今后 进 一 步 研究和推广 变频 技 术 控制研究打下基 础 .

9. 学位 论 文 李忠意 基于能量的中央空 调节 能控制系 统开发 2009

随着大型建筑的不断涌 现 和中央空 调 的普遍 应 用,建筑能耗大大增加,中央空 调 的能耗 约 占建筑能耗一半以上。目前,在大型公共建筑中中央空 调传统 的控制方法是采用楼宇自控系 统 (BAS ),但是由于 BAS 针对 各中央空 调设备实 行分 别监 控,它很 难实现 全局最 优 控制效果,很 难获 得最大限度的 节 能。因此, 对 中央空 调进 行 节 能研究具有重要意 义 。 本文在分 析原有大型公共建筑中央空 调节 能控制不足的基 础 上,以中央空 调 全局 节 能 为 目 标 ,提出以能量 为 控制参数的中央空 调 系 统节 能控制方法。从理 论 上 阐 述 这种 方法的 节 能原

理,从 实际应 用上完成控制系 统 的 开发 ,并通 过实验 数据分析和工程 应 用表明 该 方法有助于提高中央空 调 的 节 能效果。 首先,根据能量守恒定律,利用冷 冻 站的 输 出冷 负 荷和建筑 物室内外的温度等数据,建立建筑物末端冷 负 荷的 计 算模型,并采用 这 个模型完成建筑物末端冷 负 荷的 实时计 算。提出基

准冷 负 荷概念,分析其 计 算方法,并作 为 中央空 调 的 节 能控制参数。

其次, 结 合中央空 调设备传统 控制方法,利用建筑末端的冷 负 荷和 动态 能耗指 标 , 实现 中央空 调 能耗 设备 的 单 独 节 能控制和整体 节 能控制。根据冷 负 荷需求量和水 泵变 流量的 传统 控 制方法(PID ), 设计 冷 冻 水 泵 的控制算法, 实现 在 满 足末端冷 负 荷需求的要求下使冷 冻 站 输 出冷 负 荷最低,避免水 泵 超 调过 大和 输 出反 复调 整等 现 象;利用水 泵变 流量的数据、冷 冻 水路 管道的蓄含冷量以及末端冷 负 荷需求量,完成制冷机的停机 节 能控制;通 过 制冷机 COP 和影响 COP 的相 关 因素,建立冷却塔和制冷机的能耗数学模型,并利用 这 两个模型完成冷却塔功耗 与 制冷机功耗整体 节 能的理 论 分析和整体最 优 控制算法 设计 。 再次, HVAC 节 能控制系 统 的研 发 。采用 Microchip 公司的微控制器作 为 主控 单 元, 设计 包括制冷机、冷 冻 水 泵 、冷却 水 泵 、冷却塔 风 机操作控制和信息采集在内的控制系 统 ,并 对 控制 系 统进 行 稳 定性分析和抗干 扰设计 。 软 件方面,采用嵌入式操作系 统进 行 开发 ,提高系 统 的 稳 定性、可靠性和 扩 展性; 硬件方面,包括冷 冻 站 设备 的控制, HVAC 信号采集、控制柜操作 检 测 、以太网通 讯 、 RS485通 讯 、 实时时钟 、外部存 储 等。 电 磁干 扰 方面,采取数字地与模 拟 地的隔离、 电 源的 频 率 补 偿 、 输 入信号的 滤 波、 强电 与弱 电 分离以及大 电 磁干 扰 元件的隔离等措 施,提高硬件 电 路的 稳 定性和抗干 扰 能力。 最后,利用 开发 系 统对现 有中央空 调 的数据 进 行能耗分析, 试验 表明 该 方法可以 实现 27%的 节 能;研 发 的系 统应 用于 实际项 目中 对 中央空 调 冷 冻泵进 行 节 能控制, 现场 运行数据表明 节 能达到 30%。

10. 期刊 论 文 酆 璞 中央空 调 的三大功能 -上海 节 能 2004,

随着社会 经济 的 飞跃发 展 , 城市中高楼大厦、酒店商 务 楼越来越多 , 绝 大多数大型公共建筑都装 备 了中央空 调这 一 现 代化的大型 设 施 .

众所周知 , 中央空 调 能控制室温在一定的温度范 围 之内 , 一年四季温暖如春 , 给 人 们带 来舒适的生活享受 . 这 是中央空 调 的第一 项 功能 . 但是 , 中央空 调 系 统设备 也是耗能的大 户 , 一座 4~5万 平 方米的大楼的中央空 调 耗能 约 平均 每 月 80~100万千瓦小 时 , 其运行消耗能源的 费 用平均 每 月 100万元左右 . 因此中央空 调 的 节 能工作十分重要 .

本文 链 接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_csjsysywd200920032.aspx 授 权

使用:广 东 商学院 图书馆 (gdsxy),授 权 号:ba21ba19-ec39-4f08-8b5b-9e210121922c

下 载时间 :2010年 11月 1日

碳 贷 通:节 能 项 目 贷 款,免抵押、零首付、二周内 资 金全 额 到 账

碳 险 通:节 能 项 目保 险 , 节 能能力全 责 保 险 、 项 目收益 权 保 险

节 能技 术 方案保 险 机构、 银 行机构 认 可 认证

电话 :0755-82722776 82727533

降低中央空调加湿制冷能耗

攻关型

降低中央空调加湿制冷能耗

红云红河集团红河卷烟厂

节能QC小组

前 言

各卷烟企业为保证卷烟产品质量和设备稳定～基本上都配臵了中央空调系统～用以调控车间空气温、湿度～满足要求的工艺指标。红河卷烟厂也配臵了中央空调系统～作用区域为储丝房、卷包车间、辅料库、嘴棒车间等处～空气温、湿度指标如下:

夏、秋季节:温度24~28? ～相对湿度55~70%

春、冬季节:温度22~26? ～相对湿度55~70%

红河卷烟厂中央空调系统主要由制冷主机、冷却塔、冷冻水和冷却水供配系统、空气处理机这四大部分构成。制冷机为溴化锂式制冷机～主要能耗是蒸汽,冷冻水和冷却水供配系统的主要能耗是电力,空气处理机的主要能耗是蒸汽和电力。中央空调系统的综合能耗较大～占卷烟生产能耗的24,以上。

从2008年11月起～红河卷烟厂节能QC小组～针对中央空调系统的蒸汽消耗问题进行了专项研究～经过小组群策群力的不懈努力～终于在中央空调加湿、制冷方面的降耗上取得突破和成效。

一、小组概况

小组名称 红云红河集团红河卷烟厂节能QC小组

成立日期 2008年11月18日 课题类型 攻关型

2008年11月,2010年4月 活动时间 课题注册编号 HH2QC-09-20-01 TQC受训时间 30小时

成员情况

文化 序号 姓名 性别 小组职务 组内分工 程度

1 许永明 男 本科 组长 组织推动、方案策划 2 邱润泉 男 本科 组长 方案设计、实施组织 3 王东辉 男 本科 副组长 原理分析、方案设计

1

4 陈志贵 男 本科 组员 方案实施、调试 5 丁 钟 男 专科 组员 调研、材料组织 6 赵文波 男 本科 组员 方案实施、效果分析 7 李海刚 男 本科 组员 方案实施、调试 8 徐应平 男 本科 组员 方案实施、数采 9 刘虹伶 女 专科 组员 调研、数采、总结 10 阮海荣 男 本科 组员 调研、数采、总结 11 张晨光 男 硕士 组员 数采、总结

【表一】红河卷烟厂节能QC小组概况表 制表人:刘虹伶 二、选题理由及课题确定

,一,选题理由

1、蒸汽是卷烟生产不可或缺的二次能源～红河烟厂蒸汽由燃煤锅炉产生～用煤量在企业生产综合能耗总量中占比量达67%～是企业综合能耗的重要组成部分～节煤挖潜是企业节能减排工作的重点方向。

2、红河烟厂卷烟生产蒸汽耗用于中央空调加湿制冷、制丝生产及其它。制丝生产中蒸汽耗用是保证生产工艺要求所必需～其主要是密闭系统～节能空间不大,中央空调加湿制冷蒸汽耗用量占到蒸汽总耗用量的38.04%～是影响蒸汽耗用量的决定性因素。

蒸汽耗用量

其它, 7.70%中央空调加

湿制冷,

38.04%

制丝生产,

54.26%

中央空调加湿制冷制丝生产其它

【图一】红河卷烟厂蒸汽耗用量统计图 制图人:刘虹伶

2

3、中央空调系统的空气制冷、空气加湿是开放式系统～从工艺控制上客观上具有了过量制冷和过量加湿的技术特性～且蒸汽能耗波动较大,0.5，8吨/小时,～有节能空间～因此将课题选定为降低中央空调系统加湿制冷能耗。

,二,课题确定

针对中央空调加湿制冷能耗过高的问题～我QC小组确定了“降低中央空调加湿制冷能耗”作为本次活动的攻关课题。 三、活动计划

课题确定后～我QC小组遵循PDCA活动程序～结合业务工作安排制定了如下活动计划。

【图二】QC小组活动计划甘特图 制图人:刘虹伶 四、现状调查

1、红河卷烟厂中央空调状况调查

红河卷烟厂中央空调系统主要由制冷主机、冷冻水和冷却水供配系统、空气处理机四大部分构成。其中制冷主机是中央空调

3

系统的前级设备～它主要担负的是为中央空调系统末端设备—空

气处理机提供冷冻水的功能。冷冻水和冷却水供配系统作为制冷

主机、空气处理器辅助系统～主要承担冷却水、冷冻水输送。因

此～空气处理器的蒸汽能耗状况就决定了整个中央空调加湿制冷

能耗。

红河卷烟厂共有11台空气处理器～加湿方式均采用干蒸汽

加湿～详见下表:

风量 电机功率 加湿量 名称 区域 型号 制造厂商 加湿方式 3(m/h) (KW) (kg/h) 空气处理器K1 卷包E1区 ZK-90 浙江联丰 90000 55 蒸汽加湿 350 空气处理器K2 卷包C区 ZK-150 浙江联丰 150000 45×2 蒸汽加湿 500 空气处理器K3 卷包B区 TBC3252CH 南京天加 150000 45×2 蒸汽加湿 500 空气处理器K4 卷包A区 TBC3259CH 南京天加 180000 55×2 蒸汽加湿 500 空气处理器K5 成品A1 TBC3253CH 南京天加 160000 55×2 蒸汽加湿 500 空气处理器K6 嘴棒 CH-1300E 大连冰山 130000 37×2 蒸汽加湿 350 空气处理器K7 卷包D区 ZK-150 浙江联丰 150000 45×2 蒸汽加湿 500 空气处理器K8 卷包E2区 ZK-90 浙江联丰 90000 55 蒸汽加湿 350 空气处理器K9 标准丝 TBD11H12H 南京天加 100000 55 蒸汽加湿 350 空气处理器K10 卷包F区 TBC2636CH 南京天加 80000 45 蒸汽加湿 300 空气处理器K11 成品A2 TBC2228CH 南京天加 50000 22 蒸汽加湿 150

【表二】空气处理器使用情况表 制表人:阮海荣

小组决定选取使用空气处理器较多的卷包车间中的K1空气

处理器作为此次QC活动调查对象。

2、空气处理器工艺原理

1)、空气处理器加湿制冷工艺流程

4

【图三】空气处理器工艺流程图 制图人:阮海荣

空气处理器采集车间空气和室外新风,不低于15,,混合过滤后～流经表冷器,车间温度高时制冷降温～车间湿度高时除湿,～再流经加热器,车间温度低或除湿工艺时加热,后～进行蒸汽加湿,车间湿度低时,～形成低温、高湿的空气均衡送达车间各区域～以此保证车间的温度、湿度恒定在工艺指标范围内～

3同时保证每人不低于30m/h新风量供应。

2)、冷负荷和热负荷定义

冷负荷:维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内从室内除去的热量～包括显热负荷和潜热负荷两部分。

热负荷:维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室内加入的热量～包括显热负荷和潜热负荷两部分。 ,注:冷、热负荷概念参考《动力工程师手册》～机械工业出版社～2001.5～P10-26,

3、弥勒地区气象调查

因环境温、湿度对中央空调的综合能耗影响较大～QC小组对弥勒县2008年的天气状况进行了调查。,注:天气数据由弥勒县气象局提供,

5

月平均气温 月平均湿度 含湿量 年份/月 (?) (%) (g/kg)

1月 11.2 69 5.670

2月 6.6 80 4.809

3月 15.4 64 6.932

4月 20.4 58 8.626

5月 21.5 66 10.537

6月 21.9 78 12.807 2008年 7月 21.8 82 13.395

8月 21.9 81 13.311

9月 21.6 76 12.241

10月 19.2 77 10.668

11月 13.5 77 7.384

12月 11.0 77 6.249 卷包车间环境工艺指标 25?1.5? 58?3% 11.458 制丝车间环境工艺指标 25?1.5? 62?3% 12.264 注:含湿量为查询空气焓湿图

【表三】弥勒地区2008年天气状况表 制表人:阮海荣

【图四】弥勒地区2008年月平均气温趋势图 制图人:阮海荣 从弥勒2008年月平均气温趋势图可以看出～弥勒平均气温

较高的月份一般在每年的4，10月份,7个月,～平均气温都在

20?以上。

6

【图五】弥勒地区2008年月平均含湿量趋势图 制图人:阮海荣

从弥勒2008年月平均含湿量趋势图可以看出～一年大部分时间环境空气的含湿量均低于车间环境工艺指标～需要对空气进行加湿。

综合天气状况分析～弥勒县地处亚热带～2008年全年平均气温较高～全年大部分时间环境空气含湿量均低于车间环境工艺指标。

4、K1空气处理器用能调查

, 对中央空调操作人员走访及实测表明～中央空调系统热负荷

期间蒸汽能耗小0.5，3.5t/h～冷负荷期间蒸汽能耗高3.5，

8t/h～冷负荷期间空气加湿制冷的蒸汽消耗明显过量。 , 卷包车间K1空气处理器加湿制冷能耗调查

根据中央空调系统加湿制冷能耗的初步调查结果方向～以红河卷烟厂卷包车间K1空气处理器为进一步调查的对象～从2008年1月开始到2008年12月～每2个月内间隔抽取10天～每天

7

按处理器运行的冷、热负荷期间～对空气处理器的加湿制冷能耗

和空气处理情况进行了调查统计～具体情况见下表:

日期 空气处理,热负荷, 空气处理,冷负荷, 运行工况

运行加湿蒸加热蒸运行加湿蒸制冷蒸回混风回混风送风送风送风量 2008年 时间汽耗量汽耗量时间汽耗量汽耗量温度湿度温度湿度3,万m/h, ,h, ,Kg, ,Kg, ,h, ,Kg, ,Kg, (?) (,) (?) (,) 1、2月10天 8.1 1019 354 15.9 2190 691 22.7 58.8 18.1 88.6 7.5 平均

3、4月10天 6.7 202 326 17.4 915 3639 25 58.1 18.3 89.4 7.9 平均

5、6月10天 3.1 61 126 20.9 912 5268 25.4 58.5 18.5 89.5 8.5 平均

7、8月10天 4.2 41 165 19.8 909 5769 25.4 59.9 18.6 89.5 8.85 平均

9、10月10天 4.3 80 181 19.7 982 4998 25.3 58.7 18.5 89.5 8.48 平均

11、12月10天 6 783 273 18 2371 739 22.8 58.5 18.2 88.5 7.6 平均

年日平均 5.4 364 237 18.6 1380 3517 24.4 58.8 18.4 89.2 8.14 年日平均折标 142 92 537 1369 ,千克标煤, 合计 234 1906 ,千克标煤,

【表四】K1空气处理器加湿制冷能耗调查表 制表人:王东辉

结论:空气处理器热负荷期间每日平均的加湿加热能耗合计

234Kg标煤～冷负荷期间每日平均的加湿制冷能耗1906Kg标煤～

是热负荷期间的8.14倍。

【图六】空气处理器冷、热负荷日平均能耗比较图 制图:王东辉

8

, 卷包车间K1空气处理器加湿制冷能耗比较分析

理论加湿蒸汽量,,送风含湿量,回混风含湿量,×风量×空气密度

理论制冷蒸汽量,,回混风比焓,送风比焓,×空气密度×风量/饱和蒸汽比焓/冷气比

3说明:空气密度取在一个标准大气压下,常温下大约1.2Kg/m;

冷气比按行业标准取1.2,饱和蒸汽比焓取0.3MPa下

2725.5kj/kg。

【图七】空气焓湿图 制图人:王东辉

根据K1空气处理器的进一步调查～查空气焓湿图软件～查

出K1处理器冷负荷期间回混风、送风温湿度对应的含湿量和焓～

并依据空气加湿、制冷蒸汽能耗的理论计算公式～对K1空气处

理器在2008年1月,2008年12月～冷负荷期间的加湿制冷理

论蒸汽耗量计算分析如下表:

日期 热负荷期间,实际, 冷负荷期间,实际, 冷负荷期间,理论,

加湿蒸汽耗量加热蒸汽耗量加湿蒸汽耗量制冷蒸汽耗量加湿蒸汽制冷蒸汽耗量2008年 ,Kg, ,Kg, ,Kg, ,Kg, 耗量,Kg, ,Kg, 1、2月10天平均 1019 354 2190 691 1942 582 3、4月10天平均 202 326 915 3639 430 3138 5、6月10天平均 61 126 912 5268 162 4495 7、8月10天平均 41 165 909 5769 -351 4790

9

9、10月10天平均 80 181 982 4998 192 4150 11、12月10天平均 783 273 2371 739 2250 586 平均值,kg/h) 364 237 1380 3517 771 2957 平均折标 (千克标142 92 537 1369 300 1151 煤,

合计 234 1906 1451

实际日平均能耗,千克标煤, 2140

理论日平均能耗,千克标煤, 1685

【表五】K1空气处理器加湿制冷能耗比较分析表 制表人:王东辉

结论:K1空气处理器冷负荷期间加湿制冷平均每天实际能

耗1906Kg标煤～理论能耗1451Kg标煤～实际比理论多456Kg标

煤。冷负荷期间存在过量能源消耗的问题。

【图八】空气处理器日平均能耗实际、理论比较图 制图:王东辉

五、设定课题目标

1、课题目标确定

保证生产车间温、湿度满足工艺指标的前提下～根据理论计

算将目标设定为:K1空气处理器日平均能耗由2140Kg标煤降低

到1685Kg标煤。

2、目标可行性分析

K1空气处理器在加湿制冷环节上客观存在能源消耗过量的

问题。

根据空气处理能耗的理论计算分析比较～K1空气处理器加

10

湿制冷日平均能耗存在21,的下降空间～一致认为可实现:

下降空间:2140,1685,455

下降幅度:455?2140,21,

目标:K1空气处理器日平均加湿制冷能耗由2140Kg标煤降低到1685Kg标煤。

21%

【图九】攻关目标对照图 制图:阮海荣

六、原因分析

1、因果关系图

料人机

3、制冷管未作保冷冷

负管网热交换损失1、未建立考核7、蒸汽压力波动荷制度4、蒸汽管未作保温期蒸汽供给不稳定未严格按要求操作间2、操作规程8、冷冻水温度波动5、疏水阀阀门泄漏空不完善冷冻水供给不稳定气阀门泄漏

处6、截止阀阀门泄漏理

器空气加湿不当11、空间环境保温14、计量仪表加保湿性差9、冷负荷期间蒸汽加湿未定期检定湿增加车间冷负荷统计数据不准确环境温湿度波动大

制12、人员进出空调15、未建立完善的空气制冷不当区域频繁冷能耗分析制度13、空间环境10、冷负荷期间制冷能热源变化大增加加湿负荷耗法测环 高

【图十】因果关系图 制图人:刘虹伶

2、末端因素分析表

11

因素类型 末端因素 确认内容 确认方法 负责人 完成日期

部门是否有严格的岗位绩效现场调查未建立考核制度 2008.12 考核制度, 验证 未严格按刘虹伶 人 要求操作 阮海荣 部门有否有中央空调相关操现场调查操作规程不完善 2008.12 作规程, 验证

制冷管道是否有保冷层,保现场检测 制冷管未作保冷 2008.12 冷层厚度是否达到要求, 管网热交

换损失 蒸汽管道是否有保温层,保现场检测 刘虹伶 蒸汽管未作保温 2008.12 机 温层厚度是否达到要求, 阮海荣

疏水阀阀门泄漏 疏水阀阀门有无泄漏, 现场检测 2008.12 阀门泄露

漏 截止阀阀门泄漏 截止阀阀门有无泄漏, 现场检测 2008.12

检查蒸汽供给压力(减压阀现场检测 蒸汽供给蒸汽压力波动 后)是否在0.2—0.25MPa范2009.1 不稳定 陈志贵围内, 料 徐应平 冷冻水供检查冷冻水温度是否在7?现场检测 冷冻水温度波动 2009.1 给不稳定 --12?范围内,

空气加湿冷负荷期间蒸汽加湿检测空气加湿前后温湿度，比现场检测、2009.1 不当 增加车间冷负荷 较加湿前后焓值, 分析比较 邱润泉 法 王东辉 空气制冷冷负荷期间空气制冷检测空气制冷前后温湿度，比现场检测、2009.1 不当 过程除湿过量 较制冷前后含湿量, 分析比较

空间环境保温保湿性实际查看、分析车间屋顶、门现场查看、2009.1 差 窗的隔热、隔湿情况, 分析论证

环境温湿人员进出空调区域频对一天内进出空调区域的人调查分析 邱润泉 环 2009.1 度波动大 繁 数、时间进行统计分析。 王东辉

对一天车间内设备运行时间、调查分析 空间环境热源变化大 2009.1 数量进行统计分析。

部门是否对计量仪表定期检现场调查计量仪表未定期检定 2009.1 定, 验证 统计数据徐应平 测 不准确 丁 钟 未建立中央空调能耗部门是否对中央空调的能耗现场调查2009.1 统计分析机制 统计分析, 验证

【表六】未端因素分析表 制表人:刘虹伶

QC小组从法的角度找到两条末端因素,冷负荷期间蒸汽加

湿增加车间冷负荷、冷负荷期间空气制冷过程除湿过量,～对这

两条末端因素进行分析。

12

【图十一】冷负荷期间蒸汽加湿恶性循环图 制图人:刘虹伶

因蒸汽加湿介质—蒸汽的比焓高～蒸汽加湿在增加空气湿度的同时～蒸汽的汽化潜能被空气吸收～空气温度上升～这无形就增加了车间热量,冷负荷,。车间温度上升必然导致在对空气制冷时～空气处理器表冷器的冷冻水消耗升高～同时空气被除湿量增加～这又必然造成加湿过程蒸汽消耗增加～蒸汽加湿与空气制冷就出现恶性循环～使空气处理器的冷冻水、蒸汽消耗升高～车间温湿度调节时间延长。经确认这两个末端因素都是要因。 3、确认未端因素

因素类型 末端因素 论证结论 负责人 完成日期 是否要因

公共维修部有《公共设施维修部工作职责

未建立考核制度 标准》、《公共设施维修部月绩效考评办2008.12 否

法》考核制度。 未严格按刘虹伶 人 公共维修部有《空气处理器操作规程》、要求操作 阮海荣 《制冷主机操作规程》、《空压系统操作操作规程不完善 2008.12 否 规程》、《真空系统操作规程》，操作规

程较为完善。

通过测量保冷管道周长，计算保冷层厚度制冷管未作保冷 2008.12 否 达到标准要求。 管网热交刘虹伶 机 换损失 阮海荣 通过测量保温管道周长，计算保温层厚度蒸汽管未作保温 2008.12 否 达到标准要求。

13

疏水阀阀门泄漏 疏水阀密封性好，无泄漏。 2008.12 否 阀门泄漏 截止阀阀门泄漏 截止阀密封性好，无泄漏。 2008.12 否

蒸汽供给蒸汽压力波动 蒸汽供给压力0.24MPa左右，较为稳定。 2009.1 否 不稳定 陈志贵料 徐应平 冷冻水供测量冷冻水温度在9?-12?范围内，较冷冻水温度波动 2009.1 否 给不稳定 为稳定。

冷负荷期间蒸汽空气加湿空气加湿后温度平均上升1.4?，比焓增加湿增加车间冷2009.1 是 不当 加11.1kj/kg 。 负荷 邱润泉 法 王东辉 冷负荷期间空气空气制冷后，湿度超过90,(已很难再空气制冷制冷过程除湿过加湿)，但含湿量低于工艺指标对应的2009.1 是 不当 量 12.171g/kg。

空间环境保温保车间墙壁隔热性好，门窗关闭性好，且还2009.1 否 湿性差 有一层办工室隔离，保温保湿性较好。

环境温湿人员进出空调区除上、下班时间人员进出车间频繁外，其邱润泉 环 2009.1 否 度波动大 域频繁 余时间人员出入较少。 王东辉

空间环境热源变生产中，车间环境热源变化小。 2009.1 否 化大

计量仪表未定期计量仪表均定期由有资质人员检定，检定2009.1 否 检定 记录完整。 统计数据徐应平 测 未建立中央空调部门指定专职人员每月对中央空调的蒸不准确 丁 钟 能耗统计分析机汽、电力、水消耗情况进行记录、统计、2009.1 否

制 分析。

【表七】未端因素确认表 制表人:刘虹伶 七、制定对策

一、对策分析

对策思路:构建空气处理器冷负荷期间能耗的良性循环

【图十二】冷负荷期间水加湿良性循环图 制图人:刘虹伶

14

QC小组分析认为～当车间处于冷负荷期间时～蒸汽加湿方式存在较大的弊端～是否可以通过改变冷负荷期间的加湿方式来改变这种状况。QC小组通过对加湿技术的调研～空气的加湿按加湿原理分类～有等温加湿和等焓加湿二种～等温加湿介质为蒸汽～等焓加湿介质为水。在冷负荷期间采用等焓加湿方式较为合适。目前市场上较为普遍的等焓加湿方式有喷淋加湿、高压微雾加湿、冷雾加湿、超声波加湿、湿膜汽化式加湿。下面对几种等焓加湿方式进行比较。

喷淋加湿 高压微雾加湿 湿膜加湿器 超声波加湿器 离心加湿器 冷雾加湿

小型水泵对水加利用喷淋泵将水湿膜材料顶部淋水器水分子在震荡作压，通过特制陶瓷对高速离心运泵至喷嘴群，水里的水在重力作用下，用下被迅速分解以压缩空气为喷头将自来水变动的水进行物成雾状喷出，空向下渗透被吸收，干燥成极其微小的水动力，将水雾成较小的水雾粒理破碎，形成微气流经雾区与水空气通过湿膜材料，水滴，水滴与空气化，均匀喷向空加湿原理 子向气流中喷雾，小水雾粒子，向雾进行热湿交分子吸收热量而汽化进行快速的热交间，达到加湿目水粒子与气流进空气中喷出，被换，达到加湿目蒸发变成湿空气进行换而雾化，达到的 。 行热交换进行蒸空气吸收加湿。 的。 加湿. 加湿目的。 发加湿。

小面积、大面积小面积、大面积均单台加湿面积较小，一般在250平米以下，加湿量较大,适小面积、大面积

均适合 适合 适合中小企业。 合较大面积加均适合 加湿能力 湿,单台可适用喷嘴数量可随意喷嘴数量可随意面积加湿，多台组合可适用大面积。 喷嘴数量可随

500平米 增加组合 增加组合 意增加组合

加湿效果差，雾效果一般，雾粒较效果较好，洁净度最效果好，洁净度效果较差，洁净效果一般，洁净

粒大，不易控制大，控制精度低。 高，无噪音 较高，噪音较小 度一般，噪音一一般，噪音较大 加湿效果

加湿量。 般

<20% 25-50%="" 40-70%="" 50-80%="" 30-50%="" 40-60%="" 加湿效率="">

用于小面积;较

低 低 较高 高 较高 低 购买成本 用于大面积;一

般

低 高 低 低 低 一般 维护成本

自来水 自来水 洁净自来水 洁净自来水 自来水 洁净自来水 介质

喷嘴堵塞需要更喷嘴堵塞需要更加湿湿膜根据污损情加湿雾化片老化无 喷嘴堵塞需要更换部件 换(4-5年) 换(1-2年) 况需更换(5-10年) 需更换(1-2年) 更换(2-3年)

低 高 高 低 无 一般 更换成本

【表八】等焓加湿方式比较表 制表人:阮海荣

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1,、喷淋加湿方式因其雾粒大～加湿效果差～不易控制加湿量～

属较落后的加湿方式～不予采用,

2,、高压微雾加湿器因加湿过程中会有大量水分析出～水中的矿

物质积聚在物体表面会产生白色粉尘污染～长期使用易导致细菌

繁殖～不予采用,

3,、湿膜加湿器因存在供水量大～模块结垢严重～工程造价、运

行维护成本相对较高～不予采用,

4,、超声波加湿器因对水质要求较高～必须是洁净的软化水、蒸

馏水或纯水～不予采用,

5,、离心加湿器因加湿效果较差～控制精度低～不予采用,

6,、冷雾加湿器,汽水混合加湿器,与高压微雾加湿器相比雾化

效果更好～造价较低、高效节能、使用方便可任意组合、易于管

理、加湿洁净～不易产生细菌繁殖,

综上所述～从加湿效率和工程造价等方面综合分析冷雾加湿

方式具有很高的经济效益比～因此QC小组成员一致决定采用冷

雾加湿方式作为此次QC活动方案。

二、制定对策实施表

要因 对策 目标 措施 地点 时间 负责人

1、冷负荷期间1、加湿量能实现比例调

蒸汽加湿增加在K1空气处理器内节控制。 分析、论证、选型冷办公室、 车间冷负荷。 增建一套冷雾加湿2、雾粒:0.1-5μm，无雾加湿系统产品; 2009年1K1空气处理邱润泉 系统，应用于冷负荷滴水、喷水现象，吸收设计、配置系统方月 器 期间的空气加湿。 距离，0.5m。 案。

3、系统维护量小。

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器件排列整齐、固定

4、冷雾加湿系统器件、牢靠; 空气 2009年22、冷负荷期间管线路安装美观，与原管路、线路安装横平丁 钟 处理器 月 空气制冷过程设备协调、融为一体。 竖直，转弯转弯半径

除湿过量。 ，90?

修改K1空气处理器5、冷雾加湿操作实现远程序及制冷PID参程、现场两地的“手、中控制、空数; 2009年3自动”切换功能; 气 李海刚 跟踪、分析、总结卷月 6、冷雾加湿对车间的湿处理器 包E区冷热负荷临界度调控迅速、稳定。 点。

7、在冷负荷期间，投运

冷雾加湿系统100,满中控室、卷2009年4足卷包车间环境工艺指加湿效果检查。 陈志贵 包E区 月 标(温度:25?1.5?;

湿度:58?3%)。

【表九】对策制定表 制表人:阮海荣

八、对策实施

,一,冷雾加湿系统的选型及论证

QC小组成员对冷雾加湿产品的品牌、性能进行了市场调研:阿姆斯壮国际公司是国际知名的加湿和蒸发冷却气水混合喷雾设备的生产厂家～其冷雾加湿系统有如下特点:

1、采用0.4—0.7MPa的压缩空气与0.3—0.6MPa的净水在喷头内混合形成冲击湍流～经过一体化的谐振头的阻挡和偏转实现雾化～水雾粒径0.5—5.0微米～蒸发效率高。

2、特别设计的喷头无活动和易损零件、喷嘴孔径较大,一般为2mm左右,～对水垢杂质相对不敏感～不易堵塞和磨损～寿命长。 3、比例控制系统包括标准比例控制、变差压控制两种～调节范围大,调节比分别为50:1和100:1,～对控制信号响应迅速。控制系统根据加湿需求信号,0-10VDC或4-20mA,～转变为气压信

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号控制水压调节阀和气压调节阀～通过调节气水压力来改变加湿量～通过保持恒定的气水压差来实现最佳雾化效果。 4、阿姆斯壮冷雾系统还具有低气压和低水压安全连锁保护功能～以及停机自动排水功能。

经过分析比较～QC小组认为阿姆斯壮冷雾系统相比于其它加湿系统具有自动化程度高、控制精确、运行安全可靠、适用性强、维护少、能耗低、使用寿命长等优点～更能满足我厂的使用要求。因此QC小组决定采用阿姆斯壮公司的气水混合冷雾加湿系统。

,二,K1处理器加湿系统的配臵、方案设计

3加湿量:据K1处理器90000m/h风量～配臵 3杆15个

Armstrong冷雾加湿喷头～达到最大219kg/h 的加湿量,

操作功能:在处理器现场和中央监控机上配臵手/自动操作

功能,

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空压供给:从卷包车间空压主管网上就近引接空压气,0.5

,0.7MPa,,

软水供给:从空压冷却塔给水管上引接软水～配臵两台,一

用一备,0.55KW格兰富加压泵～确保软水压力保持在0.3

,0.5MPa。

,三,K1处理器加湿系统的硬件安装

K1处理器冷雾加湿系统硬件安装。我们严格按设备安装技术要求～合理确定了器件安装位臵～结合现场实际～精细自制了安装构建～规范完成了加湿控制器～两台软水泵～15个喷头的安装及线路敷设。达到了冷雾加湿系统与原设备协

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调、融为一体的目标。

冷雾加湿喷嘴 加压泵 冷雾加湿控制器

【图十三】冷雾加湿系统现场安装图 制图人:刘虹伶 ,四,空气处理器K1控制程序修改及完善

K1处理器程序修改完善。增加冷雾加湿的现场、远程两地“手/自动”控制程序,修改原制冷、加湿控制程序和PID控制参数～提高制冷、加湿响应速度～降低空气制冷量～降低除湿响应速度,跟踪总结K1冷、热负荷临界点为室外温度14?～以此为依据实现蒸汽、冷雾加湿自动切换。

,五,K1处理器冷雾加湿E1区温、湿度控制检测

为验证冷雾加湿的效果～QC小组选取2009年3月中一天冷负荷期间作测试。下表为测试结果。

室内工况 室外工况 测试时间 温度(?) 湿度(%) 温度(?) 湿度(%)

09:00 25.39 59.34 23.62 66.62

10:00 25.59 56.29 26.34 46.66

11:00 26.48 56.20 28.34 42.30

12:00 26.27 59.72 29.30 38.34 2009年313:00 26.12 56.04 30.82 36.81 月17日 14:00 26.31 57.59 31.33 33.92

15:00 26.12 56.67 31.88 32.10

16:00 26.30 56.67 32.55 30.90

17:00 26.00 58.85 33.09 29.45

20

18:00 25.72 58.17 32.66 32.97

19:00 26.40 58.77 31.67 33.71

20:00 25.59 60.52 30.05 34.77

21:00 25.57 58.93 28.73 38.59

22:00 25.36 58.90 27.65 40.74

23:00 25.14 59.18 27.00 41.81

【表十】K1空气处理器加湿效果检测表 制图人:王东辉

从上表可以看出2009年3月17日全天气温较高～湿度较低～

属于使用冷雾加湿的较佳工况。小组从早上9:00，23:00使用冷

雾加湿对空气进行加湿～整个过程车间空气的温度、湿度均能达

到工艺指标要求,温度:25?1.5?,湿度: 58?3%,。

九、效果检查

, K1混合加湿能耗检测

对策方案实施完成后～从2009年5月开始到2010年4月～

每2个月内间隔抽取10天～每天按处理器运行的冷、热负荷期

间～对空气处理器的混合加湿制冷能耗和车间温湿度保证情况进

行了检测统计～具体情况见下表:

日期 空气处理(热负荷期间) 空气处理(冷负荷期间)

运行时加湿蒸汽耗量加热蒸汽运行时间软水耗量空压耗量加压电耗制冷蒸汽耗回风温度回风湿度2009.5,2010.4 3间(h) (Kg) 耗量(Kg) (h) (Kg) (m) (Kwh) 量(Kg) (?) (,) 5、6月10天 3.3 70 132 20.7 760 532 11 5162 26.5 57.9 平均

7、8月10天 4.3 42 169 19.7 360 252 11 5616 26.6 57.7 平均

9、10月10天 4.2 79 176 19.8 870 609 11 4856 26.4 57.9 平均

11、12月10天 7 840 292 17 3210 2247 9 690 24.9 57.8 平均

1、2月10天 7.8 987 327 16.2 2890 2023 9 620 24.8 57.8 平均

3、4月10天 6.6 198 306 17.4 1580 1106 10 3561 25.9 57.7 平均

年日平均值 5.5 369 234 18.5 1612 1128 10 3418 日平均折标 144 91 1 16 1 1331 (千克标煤)

合计 235 1348

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日平均能耗,千克标煤, 1583

【表十一】K1空气处理器混合加湿制冷能耗检测表 制表人:王东辉

K1空气处理器活动后的车间温湿度在工艺指标范围内:

冬季或天气冷时:温度24?1.5?～湿度58?2,

夏季或天气热时:温度26?1.5?～湿度58?2,

K1空气处理器加湿制冷日平均能耗由活动前的2140Kg标煤降低到了活动后的1583Kg标煤～降低率26,～达到了活动的预期目标。

26%

【图十四】活动前后对照图 制图:阮海荣 十、效益分析

, 效益分析

1、改造成本核算

(冷雾加湿设备)26万元+,水泵、管道,2万元+,程序改进,0元,28万元

2、经济效益

按年生产210天计算

年节约标准煤:,2.140-1.583,×210,117.2吨

年减少碳排量:117.2 ×2.493=292吨

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单箱煤耗下降:117.2 ×1000 ?1100000=0.1千克/箱

3、社会效益

1,有效降低了企业原煤、电力消耗～减少了社会宝贵的能源消。

2,等温、等焓加湿混合加湿方式的应用～具有一定的创新性～推广应用于社会的中央空调系统加湿改造～以获得更大的社会效益。

十一、巩固措施

1、修订

《空气处理器操作规程》 Q/HY.CJ.HH06.013-2009

《中央空调空气处理机调测保养规程》 Q/HY.CJ.HH06.016-2009

《K1空气处理器电气原理图》

2、制定

《K1空气处理器冷雾加湿操作说明》 Q/HY.CJ.HH06.040-2009

3、其他

对中央空调操作工进行操作培训～做好程序备份～活动资料纳入培训档案。

正在办理冷雾加湿系统的固定资产入固。

十二、总结及今后打算

(一)、总结

1、本次活动解决了设备存在的实际问题～达到了活动的目的。

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2、在活动过程中～小组成员分工合作～各展所长～充分发挥了各自的主观能动性～提高了小组的团队合作精神。

3、通过活动～增强了小组成员的质量意识和创新意识～提高了成员分析问题、解决问题的能力。

自我评价

项目 活动前 活动后

团队精神 80 85

QC知识 60 80

创新意识 70 75

业务能力 75 80

协调能力 75 85

质量意识 75 90

【表十二】小组成员能力活动前后系列表 制表人:刘虹伶

【图十五】小组自我评价雷达图 制图人:刘虹伶 (二)、今后打算

本次QC活动取得了较好的效果～中央空调冷雾加湿将在红河烟厂内推广应用。

目前已推广改造了9台空气处理器～取得了在“最热天气、生产饱和”工况下只需开1台制冷机的突出效果,历史记录至少需开2台制冷机,。

明年再改造2台空气处理器～完成全部应用推广

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节能减排工作关系到各行各业的可持续发展问题～尤其在全国上下倡导节能减排的今天～只有密切关注设备的各个工艺环节～才能发现设备的隐性问题～并通过QC活动对症下药～将节能减排工作落到实处。

请各位领导、各位评委对我们本次QC活动的不足之处给予批评和指导:

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