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节能改造


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建筑节能改造是指对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、供热系统、制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造的工程。

我公司既有建筑节能改造业务主要针对建筑设备系统的改造来展开,涵盖建筑制冷系统、照明系统、生活热水系统节能运行控制系统四个方面。

一、    制冷系统

在一个特定的历史时期,我国电力资源相对匮乏的情况下,溴化锂冷水机组取得了飞速发 展。随着我国电力资源的日渐富余,溴化锂冷水机组由于其“节电不节能”的特性,技术应用的局限性越来越凸显。除了在某些特定场合(如项目本身存在大量高温高压废热),常规建筑项目不论从节能性和使用便捷性考虑使用溴化锂机组都不是最优选项。

另一方面,使用常规制冷机组的项目,大量存在设备接近使用年限或使用不当造成设备老化严重的问题,在满足设备更换需求的同时,也可以实现节能改造。

1、溴化锂改造案例

    实际空调冷负荷为6200kW,空调日运行时间10:00~22:00,空调全年运行时间为150天,以下是溴化锂机组改造为电驱动磁悬浮冷水机组主要设备及运行费用对比。

    不考虑电力增容,改造为电驱动磁悬浮冷水机组的初投资暂估为560万元,日常运行电费按统一电价0.9元/(kW·h)计,气价3.4元/ m3,全年空调运行150d,年平均负荷系数0.75。运行费用对比如下所示:

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表格1-1.jpg

2、常规机组改造案例

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    通过对比可以看出,制冷量为1050RT时磁悬浮离心式冷水机组每年可节省电费32.7万元,并且磁悬浮机组的制冷剂充注量仅为普通离心机的一半左右,这不仅减少了制冷剂消耗,而且降低运行费用

二、    照明系统

据统计,我国现有照明用电已占全部用电量的三分之一,对于通过照明节能改造达到节能减排的效果是目前最快捷和最理想的方法,并已引起各级政府及企业的高度重视。我公司依托自身专业研发能力和技术,可向市场提供免费设计、免费评估的节能照明管理合作方案,合作方案对用户具有零风险、高节能、高收益的特点。

由于LED照明灯具的价格较高,用于改造一次性投入较大,使LED照明的推广应用受到一定的影响。为加快推广LED照明,我公司可以承担绿色照明节能减排项目资金,节省的运行费用由双方企业共同分享,企业在项目实施中零投入,零风险。节能收益分享期满,企业将无偿拥有全套现代化绿色照明设备的所有权和收益权,本公司提供长期产品维护服务,企业照明节电率可以达到60%以上,绿色照明设备科技水平跨入全国乃至世界领先行列,实现了经济,社会和环境效益的多赢。

改造案例

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三、    生活热水系统

空气源热泵热水器冷媒在液态时自身温度低于零下20℃,可吸收外界的热能,在蒸发器内部蒸发汽化,通过空气源热泵热水器中压缩机的工作提高冷媒的温度,再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态,在转化过程中,释放出大量的热量,传递给水箱中的储备水,使水温升高,达到制热水的目的。空气源热泵机组的运行效率与室外环境温度直接相关,室外温度越低机组制热效率越低,采用特殊冷媒(如二氧化碳)的空气源热泵机组,在室外极端低温的条件下,也可以高效稳定的输出高温热水。一、    生活热水系统在一般情况下,空气源热泵制热水运行费用优势非常明显:

现以加热1吨水为例,自来水温按15℃,加热至55℃,需要40000kcal的热量。

电热水器:40000kcal÷817 kcal/kWh=49.0kWh×0.6元/kWh =29.4元

液化气:   40000kcal÷7560kcal/kg=5.3kg×4元/kg=21.2元

天然气:   40000kcal÷6450kcal/m3=6.2m3×2.2元/m3=13.64元

管道煤气; 40000kcal÷2660kcal/m3=15.0m3×0.9元/m3=13.5元

柴油锅炉: 40000kcal÷8670kcal/kg=4.6kg×4.6元/kg=21.16元

空气源热泵:40000kcal÷3010kcal/kwh=13.3kwh×0.6元/kwh=7.98元

以上计算所列价格仅为计算参考价,实际价格以各地现行市场价为准。

如果热泵用峰谷电,电费更低,每吨热水成本也会降低。 

以某宾馆为例,热水系统节能改造,宾馆共208个标准间,改造前为燃气锅炉,全年热水用量为18200 m3 ;节能改造后为空气源热泵供应热水,热水用量基本不变,采用峰谷电作为机组动力,谷电0.267元/ kWh ,峰电0.972元/ kWh。节能改造后比改造前每年节约运行费用63%。

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四、    节能运行控制系统

通过使用我公司研发的中央空调集中控制系统,可以降低系统运行能耗最少15%,该控制系统内嵌了获得国家科技进步奖的中央空调系统控制逻辑,原理如下所述:

1、冷冻水出水温度对制冷机COP的影响

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 某型号制冷机COP与冷冻水温度的关系

 

    制冷机的冷冻水出水温度的设定值对其COP有着重要的影响。这是由于提高冷冻水温可以使制冷机的蒸发压力和蒸发温度相应提高,从而使制冷机的制冷性能得到改善,COP相应提高。图4为某公司特定型号的螺杆机组在某一冷凝温度下,机组COP与冷冻水供水温度的关系。其中每条曲线代表某一部分负荷率(FLP)下的数据。从图中可以看出,在各负荷率下,制冷机的COP与冷冻水出水温度近似成线性变化。100%负荷率下,冷冻水温度每升高1℃,该型号制冷机COP提高约3%。

      2、定流量系统中冷冻水温度的控制策略定流量系统的冷冻水温度自动控制,可以通过按一定时间步长(如5分钟)执行下列控制逻辑来实现:

1)    测量从上一控制命令执行时到目前的平均负荷率;

2)    如负荷变化明显(如超过10%),计算新的出水温度设定值,跳转到第6步;

3)    测量代表性末端阀位和送风温度;

4)    1个以上的阀位达到100%,并且送风温度超过设定值,则按某一步长(如0.25℃)降低冷冻水温度设定值,跳转到第6步,否则执行第5步;

1)    如所有阀不到100%,或所有送风温度低于设定值,则按某一步长(如0.25℃)提高冷冻水温度设定值,否则退出本次循环;

2)    限定冷水温度,满足上、下限值的要求。

上述控制的实现需要系统具备以下条件:

a)    制冷机提供相关冷冻水温度设置的控制接口;

b)    末端具有可调的电动两通阀或电动三通阀及相应的本地控制环路;

c)    监测“代表性末端”的送风温度和调节阀阀位;

d)    监侧部分负荷率。

 

3、变流量系统中冷冻水温度的控制策略:

    在系统试运行时,可以根据控制逻辑设置控制参数,在运行一段时间后再根据测试数据对其进行调整。系统的主要控制策略可以分为对冷冻水温度和供、回水压差的控制。

冷冻水温度控制可以通过按一定时间步长(应该大于供、回水压差控制的时间步长)执行下列控制逻辑来实现:

1) 测定上一时间间隔内,各末端电动阀的平均阀位,以及相应代表性的空气处理机组的送风温度;

2) 如果有两个或两个以上的阀门在100%的开度,并且它们的相应送风温度大于设置值,那么按一定的步长降低冷冻水温度并跳转到第5步。否则,跳转到第3步;

3) 监测并确定总冷冻水量和负荷率;

4) 按控制逻辑计算冷冻水最佳温度,按固定的步长向“最佳温度”的方向增高或降低冷冻水温度;

5) 限定冷冻水温度,满足上、下限值的要求。