合同能源管理模式下的中央空调系统节能改造.pdf

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1、合 同 能 源 管 理 专 栏 合同能源管理模式下的 中央空调系统节能改造 上海阿 尔西空调 系统服务 有限公 司 徐越 殷 尧其 华贵 贤 摘 要：本文介 绍 了合 同能 源管理模 式下 的上海物 贸大厦 中央 空调 节 能改造 工程 的技 术改造和 验收 情况。通过 对原 空调 系统 的技 术 分析，制 定 出有效 的节 能改造 方案；工程 施 工验 收后，通过对 空调 系统前后 运 行及耗 能情 况的检 测 比较，分 析表 明改造 系统 收到 了明 显 的节能 效果，满足 设计 要 求，同 时也 对 电 网起 到 了“移峰填 谷”的作 用、关键词：空调 节能；热 泵；冰蓄 冷；合 同能源

2、 管理 T h e Ce n t r a l Ai r Co n d it io n in g Sy s t e m S En e r g y Sa V I n g Re n o v a t i o n in t h e Pa t t e r n o f En e r g y Ma n a g e me n t Co n t r a c t Xu y u e，Yi n y a o q i，Hu a g u i x i a n Ab s t r a c t：T h i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e t e c h n o l o gi c a

3、 l de t a i l s a n d t h e i n s p e c t i o n a n d a c c e p t a n c e o f Sh a n gh a i t r a d e b u i l d i n g c e n t r a l a i r c o n dit i o n i n g S e n e r g y-s a v i n g r e n o v a t i o n p r o j e c t i n t h e p a t t e r n o f e n e r g y ma n a g e me n t c o n t r a c t B a s

4、e d o n t h e o r i g i n a l a i r-c o n d it io n i n g s y s t e m S t e c h n i c a l a n a l y s i s，i t w o r k s o u t a n e ff e c t i v e e n e r g y s a V；n g p l a n；A f t e r t h e p r o j e c t t h e i n s p e c t i o n a n d a c c e p t a n c e，b y c o mpa r i s o n o f t h e a i r c O

5、 n dit iO n i n g s y s t e m e n e r g y c o n s u mp t io n b e f o r e a n d a f t e r，t h e a n a l y s i s i n d i c a t e s t h a t t h e r e n o v a t i o n s y s t e m h a s r e c e i v e d t h e o b v i o u s e n e r g y s a v i n g e f f e c t s，s a t i s f i e s t h e d e s i g n r e q u

6、i r e me n t s，s i mu l t a n e o u s l y a l s o pla y s a r e mo v e d t h e pe a k a n d f i l l e d i n t h e v a l l e y“r o l e i n t h e e l e c t r i c a l n e t wo r k K e y wo r d s：a i r c o n d i t i o n i n g S e n e r g y s a v i n g；h e a t pu mp；i c e-s t o r a g e t e c h n o l o g

7、y；e n e r g y ma n a g e me n t c o n t r a c t 前 言 上海物贸大厦 中央空调系统主机 使用两 台 4 吨燃油锅炉+两台 1 7 5 8 5 k W 的溴化锂机组，空调 系统的峰值负荷 3 1 8 5 3 K W，能源消耗量和燃油费 用都非常高。大厦 2 0 0 5 年耗油量为7 6 2 t，按目前 油 价 5 7 5 0元 t 计 算，每 年仅 油费 的 支 出就 为 4 3 8 2万元。大厦的溴化锂空调系统已使用 1 6年，溴化锂机组和附属设备效率 明显下降，目前该机组 的效率约为原来的 6 0 7 0 左右；且机组的故障 率增加，在供冷期负

8、荷较大时一旦有一台主机发生 故障，则将无法保证大厦 的正常供冷需求；同时随 着溴化锂系统的运行 的效率下降，其耗能越来越 大，运行费用也在日益增加。因此，该大厦中央空调 系统的节能改造刻不容缓。经过双方共同努力，我 们采用了合同能源管理的商业模式圆满地完成了 本次节能改造。蔓。?2 5 合 同能 源 管理 专 栏 1原 系统基 本情 况 上海物贸大厦地处普陀区，集商务、酒店、会 议、展示、市场服务功能为一体，原空调、供暖系统 情况见表 1所示。表 1 大 厦 原 系 统概 况 空调主设备情况 1 名称 品 牌 技术参数 数量 使用年限 主机 日 本开利的蒸汽 溴化锂机组 制冷量 1 7 4 4

9、 k W 2台 1 6 年 I 供暖主设备情况 名称 品牌及使用场所 技术参数 数量 使用年限 特富全自动燃油 锅炉 型号：WN S 4 1 0 一 Y；为溴化锂机组提 额定蒸发量：4 t h；供蒸汽、客房生 额定蒸汽压力：1 0 Mp a；2 0 0 3笠 锅炉 2台 活用水、餐厅和 额定蒸汽温度：1 8 4 C；2月至今 咖啡厅用消毒蒸 给水温度：2 0 汽 和洗 刷用水、各层饮用开水 其原溴化锂机 组+燃油锅炉的模 式较长时 间 运行，机组效率严重衰减，已不能满足业主实际使 用要求，并且日益上涨的能源费用使物贸大厦的经 营成本水涨船高。1 1夏季供冷负荷 通过对大厦空调系统的调研，了解各

10、区域 的面 积和使用时间以及空调系统末端的运行情况，得出 该大厦夏季空调典型 日的逐时负荷分布图。见图 1 所示。图 1典 型 日的 空调 逐 时 负 荷分 布 图 从图 1中可见白天的负荷值远远高于夜间的 负荷值，具有明显的峰谷特征，非常适于采用冰蓄 冷空调系统，以避开用电高峰负荷，降低 空调系统 的运行费用，并可 降低主机 的装机容量，减少配电 增容费用。1 2冬季供暖负荷 冬季供暖负荷见表 2 表 2 冬季供暖 负荷表 空调热负荷 k W 生活用热负荷 k W 热负荷 裙房空 主楼办公 主楼客房 主楼客房 裙房餐厅 调峰值 空调峰值 空调峰值 小时洗澡 洗刷小时 组成 用热水负 热负荷

11、热负荷 热负荷 用热 k W 荷 k W 1 0 0 3 8 3 0 41 7 2 2 0 3 0 总热负 荷 k W 2 2 5 0 2 5 0 2 合 同 能源管 理模 式下 的方 案实施 2 1合同能源管理模式简介 我们公司已经展开的合 同能源管理的形式，为 节能量保证型 和 节能效益分享型 两种。在上海 物 贸大夏的节能改造中我们采 用了 节能量保证 型。节能改造开始前，我们通过能源审计，撰写节 能改造可行性报告，通过行业技术专家对可行性评 审，认可节能技术方案；通过双方的商务谈判形成 商务合同，并在合同中承诺保证达到的节能量。节 能改造施工后，通过节能量检测和验收。节能改造 费用由用

12、户按项 目进度和合 同约定付款，其中质量 保证金在通过验收后再支付。如没有达到合 同规定 的节能量，用户可以扣除质量保证金，节能服务公 司应承担合同规定的责任。2-2系统改造内容简介 拆除地下室机房 内的 2台溴化锂机组，空出 的位置安装 1台主机和 6个冰桶、板式换热器、蓄 冷水泵等。保 留原系统配置的 6套冷冻水泵。原系统配置 的 2台冷却水泵 因型号和参数 不符合新的主机流量需 求，需拆除，更换新的冷却 水泵共 2台(2用)。保留使用原空调系统 中的一台冷却塔，集、分水器、蒸汽加热系统及相关管路系统。上 避 节 能 2 e S。H。A。N G H A i E N 。合 同能源 管 理专

13、栏 原热水 系统共配有 4个 1 0 t 的壳管式汽水 换热器，分别供应高区和低区，将热 回收的热水通 到换热器内，供大楼夏季生活用热水。保留锅炉房内的锅炉作备用。蓄冰系统采用阿尔西公司自主开发的 P L C 自控系统，实现手动、就地和远程三个层次的系统 控制功能。2 3 系统节能设计说明 配 置 1台 带 有 热 回 收 螺 杆 式 冷 水 机 组 1 8 0 0 V 4作为基载主机，负责大厦全天空调供冷，不 足部分 由冰桶融冰供冷；水冷螺杆机组 1 8 0 0 V 4机 组上加装两套热回收装置，回收的热量可解决大厦 在夏季大部分时间的生活用热水问题，从而极大地 减少了燃油的消耗。配 置 1

14、台双源三工况热泵蓄能机 组 8 0 0 V 2，负责 6只冰桶蓄冰、供冷和冬季空调供暖。热泵蓄 能机组实现双源工况运行，夏季进行蓄冰和空调供 冷；冬季运行风冷热泵工况，进行空调系统供暖。双 源三工况风冷热泵机组 8 0 0 V 2在夜间电价低谷段 运行蓄冰工况；白天受电力负荷限制停止运行，以 满足客户原有输配电容量的限制。其系统图 2 利用表 3中自控阀门各种状态，本系统可实现：1)夏季基载主机直接供冷；2)夏季基载主机+冰桶融冰联合供冷；3)冬季风冷热泵直接供热。图 2 带 有 热 回收 热 泵 蓄 冰 集 中式 空调 系统 计 算 机控 制 界 面 表 3 蓄 冰 系统各 工况 下 自控

15、阀 门的控 制状 态 表 各种工况 V 1 V 2 V 3 V 4 主机蓄冰 B A B B A B 开 关 主机单独供冷 A A B A AB 关 开 蓄冰桶单独融冰供冷 B A B A AB 关 开 主机冰桶联合供冷 调节 A A B 关 开 3 节 能量 采用带热回收的螺杆式冷水机组 1 8 0 0 V 4+双 源三工况热泵机组+冰蓄冷空调系统 替代溴化锂 机组+燃油锅炉系统。改造前：全年耗油量为 7 6 2 t 柴油，折合为标准 煤：1 1 1 2 t；耗 电量为 2 4 7 3万 k Wh，折合为标准煤：9 9 9 t。全年能耗：1 1 2 t+9 9 9 t=2 1 1 1 t标准

16、煤 改造后：全年耗油量为 1 3 4 t 柴油(补充冬季生 活热水 J，折合为标准煤：1 9 4 5 t：耗 电量 为 3 4 1 4万 k Wh，折 合 为 标准 煤：1 379 5 t。全年能耗：1 9 4 5+1 3 7 9 l 5：1 5 7 5 t 标准煤。全年节约能耗：2 1 1 1 t 一 1 5 7 5 t=5 3 6 t标准煤；4 投资 回报 改 造 前：全 年 耗 油 量 为 7 6 2 t柴 油，合 R MB 4 3 8 l 2万 元，耗 电 量 为 2 4 7 3万 k Wh。合 RMB1 7 3 1 1万 元；改 造 后：全 年 耗 油 量 为 1 3 4 t柴 油，

17、合 R MB 7 7 0 5万 元，耗 电 量 为 3 4 1 4万 k Wh，合 RMB 2 3 8 9 8万元；节约费用：(4 3 8 2+1 7 3 1 1)(7 7 0 5+2 3 8 9 8)=2 9 5 2 8万 元 项 目总投资 3 6 8 3万元；投资回报率为 3 6 8 3 2 9 5 2 8=1 2 5年 5 结 论 1 采用合 同能源管理 节能量保证型 的节能 技术改造模式，降低 了客户在节能改造技术上风 上 渔 等能 明。2 0 0 -2 7 合 同能 源 管 理 专栏 险。2 采用电制冷空调系统比燃油锅 炉+溴化锂 机组的空调系统所消耗的标煤量少，显示出比较好 的节能

18、效果。3 利用冷凝 热回收技术，回收废 热热量 为 4 3 0 k W，可以在 2 3小时内，加热 4个热水箱(1 0 t 个)的水从常温至 6 0 o c，满足共 4 0 0人左右洗澡用 热水的需求，显示 出非常好的节能效果。4 在客户原有输配 电容量有限的条件下，在 没有增电扩容下，采用双源三工况热泵蓄冰装置解 决了峰值负荷的制冷量补充。5 双源三工况热泵空调装置：实现水冷空调 工况时，E E R值在 4 2 3；实现水冷蓄冰工况时，容 量系数 为 0 7 1；实现风冷热泵工况 时，E E R值 为 3 l 2。在同一空调主机上既解决了风冷热泵蓄冰时 效率低，经济性差的问题，又解决了蓄冰系

19、统冬季 无法采暖的问题。以上数据可以根据第三方对主机及双方共 同 对系统运行检测记录数据得出，显示出主机及系统 运行时的实际测试值达到设计要求。该节能空调系 统已经正常运行两年，为企业带来 了效益，也 为环 境保护作出了很大的贡献。参 考文 献：1 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 设 计 规 范 (G B 5 0 0 1 9 2 0 0 3)M ，中国计 划 出版社，2 0 0 3 2 通 风 与 空 调 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 (G B 5 0 2 4 3 2 0 0 2)M，中国计划 出版社，2 0 0 2 3 彦启森，冰蓄冷 系统设计 M，北京，清华 大学，2 0 0

20、 1 4 陆耀庆，实用供 热空调设计手册 M，中国 建筑 工业 出版社 1 9 9 5 上海首座环保节能型、智能化变电站一1 1 0千 伏封周变电站于 9月 2 9日一次投运成功。1 1 0千伏 封周变电站位于嘉定区马陆镇，占地 2 4 0 0平方米。作为上海首座环保节能型变电站，封周变电站在 基建工程上除采用墙体保温材料，还首次采用了地源 热泵空调系统、太阳能发电系统、节能型照明设备 以 及非晶合金干式站用变压器、低损耗主变压器等先进 节能环保设备。建成后每年可减少二氧化碳排放 7 9 吨，环保节能降耗指标将达到国内先进水平。lt L l-，封周变电站采用通讯网络技术及系统、智能化和网络化的

21、电气设备、自动化的运行管理系 统，是国内首座将光纤 电流互感器应用于 GI S设 备的 1 1 0千伏 变电站。运行后信息采集、传输、处 理和输出等流程均实现数字化、智能化，大大减少 了供电部 门运行维护工作量，并使地区电网的安全 性、可靠性、经济性得到了有效提高。(上电)徐汇区积极响应高效照明产品推广工作，精心 组织、明确推广主体、落实推广任务，并制定 了 2 0 0 9年徐 汇区推广高效照 明产 品工作方案 和 2 0 0 9年徐汇区各街道、镇高效照明产 品推广工作 要求，形成以街道、镇为单位，以居委会推广和团 购为主，以集中设立现场销售点为辅 的推广模式，组织居民登记购买；对辖 区内的大宗用户，组织相 关企业填报 上海市高效照明产品推广项目大宗用 户认购单，推广高效照明产品。经初步统计，至 1 0月底，辖 区内居民用户共登 记认购高效照明产品 4 2万只左右，组织区内 1 9家 大宗用户认购高效照明产品 1 6 0 0 0余只。2 8 慨(谢立李嘉峻)