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1、商场建筑节能培训,北京中环恒远咨询有限公司2010年5月,目录,1、商场能耗现状分析2、商场节能改造方案2.1、中央空调系统改造2.2、变频改造2.3、照明改造3、商场节能改造的相关学习资料百货商场空调设计公共建筑节能设计标准绿色（节能）建筑技术导则,1、商场能耗现状分析,图1 清华大学对北京市大型商场耗电量调查结果可以看出，各商场相互之间用电量差异较大，单位建筑面积全年总耗电量为210370kW.h,图2 2005年大型商场能耗调查比较,可以看出，所调查的各商场相互之间用电量差异较大，单位建筑面积全年总耗电量在140285kWh之间，电耗高的商场用电量仍然可以达到电耗低的商场两倍左右。用水量
2、差异更为明显，从5吨到30吨不等。上述差异表示北京市大型商场存在着巨大的节能潜力。,宾馆饭店、写字楼和商场等大型公共建筑的年耗电量比较,图3 各类大型公共建筑年耗电量散点图,在相同建筑面积下，商场类建筑的年电耗远高于其他几类大型公共建筑。对宾馆饭店、商场、写字楼办公楼三种类型建筑年电耗数据值进行单位面积的平均值比较，如上图所示。可以看出，商场类建筑单位面积全年耗电量接近200kWh/m2.a，几乎是宾馆饭店和办公写字楼的两倍，上述差异表示北京市大型商场存在着巨大的节能潜力。,1.2分项电耗分析,图5 商场各环节耗电比例,2、商场节能改造方案,改造范围：2.1、中央空调系统改造冷热源主机输送系统
3、改造冷却塔和新风改造2.2、变频改造水泵和风机变频扶梯变频2.3、照明改造,中央空调系统改造,1.3空调系统分项电耗,图7 商场空调系统各设备耗电比例,某大型商场各月电耗统计,中央空调系统能耗,中央空调系统能耗主要发生在三个方面，即制取“冷热量”的冷热源主机、输配“冷热量”的泵阀和管网系统、消费“冷热量”的空气处理末端设备。,冷热源主机,中央空调系统在设计选型时，预留有1520的余量，很少完全运行在满负荷状态下，多台主机考虑容量大小是否匹配。在主机中添加节能抗磨剂，空调主机节能空间达10%-30%。空调余热回收采用专用设备回收制冷机组部分废热制取4575的热水，将热水贮存蓄热水箱后供各个区域使
4、用。该设备与制冷机组同步运行，在制热水的同时可降低制冷机组的冷凝温度，提高制冷机组制冷量，节省制冷系统耗电5%10%。此系统在夏季不仅代替了原来产生热水的锅炉，而且直接节约了燃料费用。水源（地源）热泵是目前国际上比较先进的中央空调系统，它的cop能达到4.0以上，即输入1kW的功率，能得到4kW以上的热量。制热能耗较其他采暖方式减少50%-70%。制冷能耗较其他制冷方式减少40%。水源（地源）热泵能为酒店节省大量的运行费用和维护费用。冰（水）蓄冷空调技术是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰（水）装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量。削峰填谷，省钱
5、不省电。,输送系统改造,一般公共和民用建筑中，中央空调水力输配系统的能耗约占空调系统总能耗的 1525，水力输配系统能耗的大小取决于系统设计、设备选配、安装调试、运行管理等诸多因素。,常见水力失衡现象,如何解决中央空调系统主要三个方面水系统的能耗,水平衡改造后系统图,全面高效的智能流量平衡三个理念：,1、空调系统的所有末端设备均能达到最佳流量；2、输配系统的动力水泵以低能耗实现最优运行；3、输配系统的流体控制阀以最小工作压差实现精确控制，并能实现冬夏模式自动切换。,全面高效的智能流量平衡解决方案,通过能源管理系统，使用为中央空调系统动态流量平衡设计的智能控制阀，建立流量管网运行能效分析模型，提
6、供以系统运行能效实时监测分析为依据，以用户室内温度为目标参数，具有室外温度自适应新风补偿和水泵变频运行策略的，基于空调管网动态水力平衡的系统运行优化解决方案。,冷却塔和新风改造,大型商场建筑由于照明和客流量的影响，内部发热量很大；而且这类建筑往往体形系数也很大，热量不易散出。通过对一些商场空调系统的测试分析发现，许多商场的新排风系统设计时，仅考虑到冬夏季典型工况，过渡季和冬季无法从室外引入新风作为免费冷源。反映在具体的设计上，有的因为新风道面积设计过小，不能满足过渡季和冬季的新风用量，有的虽然新风道面积可以满足大量使用新风的要求，但因为没有设计相应的排风系统，所以仍然无法充分利用新风。这导致商
7、场内部容易出现内部过热的现象，也使得空调的开启时间延长,改造方案：,冷却系统加装一套换热管线，在过渡季节通过换热器与空调冷冻系统换热制冷；过渡季节加大室外新风的送风量，直接利用新风来降低商场内的温度；免除了在春秋过渡季节制冷主机的开启，从而节省大量电能此改造比较简单易施工，只需要在原系统基础上整改，新风可能要增加新风机组设备和送风管道扩大；,案例：通过风压控制避免商场内冷热不均,商场出现冷热不均问题的原因有：1.双风机系统的送风机和回风机不匹配，风机效率低下，空调箱电耗偏高。2.商场大门处有大量新风涌入，使新风负荷加大，同时商场设计的最小新风比过小导致负压改造方案：1.合理布置新风排风管道2.
8、商场大门改为旋转大门减少室外空气流入3.改变各台空调机组送、回风机电机的皮带轮，适当提高送风机转速和降低回风机转速来进行改造，排风量为新风量的90%，室内维持5到10Pa的正压,变频改造,某大型商场空调系统各部分的能耗,整个建筑的年平均耗电为181kWh/m2（以空调面积计算），其中空调系统耗电为82.7kWh/m2，占了整个建筑电耗的45.9%。通过调研发现，在夏季，空调系统耗电中有超过60%为风机耗电，而冬季由于采用了燃气锅炉，该比例更是超过了90%。全年统计下来，为其中风机能耗约为60.5 kWh/m2，约占总空调电耗的73.2%。,变频调节的可行性,造成上述大型商场空调箱风机电耗巨大的
9、主要原因是，空调系统采用定风量系统，风机并没有根据商场中的负荷变化而调节。而商场中人流密度的变化较大，因此最有效的节能方案之一就是采用风机变频控制调节策略，将定风量系统改变为变风量系统。采用风机变频控制调节时，在保证送风温度和室内温度不变的前提下，当室内负荷为最大室内负荷的一半时，风机的风量可以降到额定风量的50%，风机电耗可以降到其额定功率的1/8，具有极大的节能潜力。,变频节能原理：,变频节能原理：由流体传输设备（水泵、风机）的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与
10、其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）。变频器节能的效果是十分显著的，这种节能回报是看到见的。特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备，通过（下图）可以直观的看出在流量变化时只要对转速（频率）稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变，就因此特点使得变频调速装置成为一种趋势，而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。根据上述原理可知：改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的输出功率。,图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着流量变化所耗功率差。,中央空调系统进行变频改造的优点,（1）、电机起动是软起动，电流从OA到额定电流变化，减小了大电流对电机的冲击；（2）、电机
11、软起动转速从0开始缓慢升速，可以有效减少水泵或风机的机械磨损；（3）、变频器是高性能的电力电子设备，具有较强的电机保护功能，能延长系统的各部件使用寿命；（4）、使室温维持恒定，让人感到舒适；（5）、经过改造后，可以使系统具有较高的可靠性，减少了环境噪音，减少了维修维护工作量。,某大型商场某两日逐时室内负荷曲线,其逐时室内负荷变化如图所示。可以看出，由于人员数量的变化，空调系统一日之内负荷变化较大，空调箱风量应相应地进行调节。,两种风机转速控制调节策略下空调箱逐时运行功率比较,由上图可以看出，变频风机在部分负荷时运行功率要远低于定速风机的功率，所以从全年累计运行能耗比较来看，两者相差很大。经计算
12、得到定速风机全年累计电耗为60.5kWh/m2，而变频风机全年累计电耗为26.1 kWh/m2。,经济性分析,上述风机变频调节的经济性分析如表2所示：,通过上述分析可知，对于商场的空调风系统，采用变频风机节电效果明显，回收期非常短，是十分有效的节能手段。目前冷却塔的风机，总是把所有的冷却塔风机打开，定速运转、电耗较大。与空调箱风机变频类似，对冷却塔的风机最好也用变频调速方式，通过调转速调节水温而不用装电动水阀，这样可在保证冷机正常运行的前提下，用很少的投资实现大幅度降低电耗的目标。,扶梯变频特点,（1）不用改变原电机的结构，所有的交流电机全部适用；（2）可以做到无级调速，在调速的同时可得到很好
13、的节电收益；（3）变频节电同样可实现软启动、软制动；延长电机使用寿命，减少维修成本。（4）节电改造要在夜间施工，一般来说，二名电工在一个夜间就可以安装一部扶梯,不影响第二天使用（5）变频节电器的节电效果与客流量有关，节电率一般在15%-30%左右。,电梯检验收费标准,（一）电梯定期检验收费标准。,注：（1）电梯8层以上，每增加一层加收25元；载货电梯额定载荷2吨以上，每增加1吨加收5%；（2）自动扶梯提升高度大于6m的加收10%；自动人行道长度大于8m，每 增加2m(不足2m按2m计)加收5%，最高不超过20%；（3）包括限速器检验。（二）电梯监督检验（安装、改造、重大维修）按定期检验的150
14、%收取检验费。,绿色照明改造,2.3、绿色照明,绿色照明（green lights）是节约能源、保护环境，有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量，保护身心健康的照明。绿色照明工程具体是指通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品（电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材以及调光控制设备和控制器件），达到绿色照明的预期效果。我市照明用电约占全社会用电量的12左右，照明节能具有很大的节能潜力。三基色是指红、绿、蓝三种基本色光，经过混色组合后，成为照明用的日光色光。,照明产品使用现状,调查商场各类照明灯具总安装功率比例,商店照明设计要求,中国建筑电气设计技术规程JGJ16
15、-83是按商店类型分为3类，规定在0.8m水平面达到50500lx的照度值。民用建筑照明设计指南则按商店类型分为2类，要求在0.8m水平面达到75200lx的照度值。这两个文件都规定垂直货架照度不低于50lx。,高效节能灯,可直接替换传统电感式日光灯，比原灯具节能30%-50%，并提高光效，增加光输出（亮度），适用于正在使用的电感式T8/T10日光灯节能改造，广泛应用于各个行业，安装十分方便，不用改变原使用之灯具结构，线路，安装时取下T8(T10)灯管及启辉器，装上T5产品即可。,节能灯光源与白炽灯光源的能耗对比：,1.节能灯，我们又称之为紧凑型荧光灯2.使用环境广：当温度在25-85的环境正
16、常使用3.灯管寿命长4.超强的保护功能：本镇流器具有输出短路，断路保护，灯管故障保护，过流保护。5.输出光效高：大力提倡细管径灯管，不仅能节约照明耗材，提高光输出，更减少汞含量，保护了环境。6.高节电率：在同照度的前提下，因减少电感在工作时和灯管串联分压，磁阻带来的损耗，T5与电感式T8(T10)日光灯相比节能30%-50%，等于节省电费30%-50%。（节电率随电网电压波动而改变）7.高功率因数：功率因数在0.960.99 之间，也就是提高了电网的利用率，减少电网无用功的损耗，电流电压最好是达到同频同相。8.健康无频闪：采用高频变频技术，基本无频闪，光线柔和舒适，克服了电感镇流器频闪而容易引
17、起的视觉神经疲劳，保护视力。9.发热量少：自身发热少，使用温度不超过环境温度40！10.无噪音：克服了电感式镇流器在工作时产生的嗡嗡声。,高效照明产品简述：1.电光源产品,推广高效照明产品,2.照明灯具在满足眩光限制条件下，宜选用开启式灯具。所采用的灯具效率不宜小于建筑照明设计标准（GB50034-2004）中规定的：（1）荧光灯灯具的效率不应低于:,（2）高强度气体放电灯灯具的效率不应低于：,3、镇流器,1、镇流器对照明的影响影响照明质量频闪，光输出稳定性对照明能效的影响对配电网质量的影响电磁兼容性，谐波2、选用原则自身功耗小，系统能效高，符合国家规定的“节能评价值”标准谐波小，功率因数高发
18、光稳定，频闪小启动可靠使用寿命长价格合理,镇流器应用,3、直管荧光灯配用镇流器之要求3）节能电感式 主要优点：寿命长，工作可靠，谐波小 要解决的问题：降低频闪，提高功率因数4）电子式 主要优点：能效更高自身功耗小，高频点灯可提高光效近10%频闪深度小，发光较稳定启点可靠噪声小可调光应解决的问题：降低谐波提高寿命和可靠性,电子与电感整流器对照：,1、节能灯电子式镇流器特点：a)采用优质电子元件，性能稳定；b)采用无源功率因数校正电路，功率因数达0.96-0.99；c)具有良好的预热启动性能，有效延长使用寿命；d)使用新型专利电子线路，具有输出短路，断路保护，灯管故障保护，过流保护，灯管寿终寿命保
19、护及灯管镇流效应保护等多重保护功能，防止镇流器的损坏，从而使本产品使用更安全，寿命更长，减少您更换镇流器的费用，使您的经济效益更可观。,电感式镇流器,电感镇流器结构较为简单，主要是一个铁芯电感线圈。电感的性质是当线圈中的电流发生变化时，则在线圈中将引起磁通的变化，从而产生感应电动势，其方向与电流的方向相反，因而阻碍着电流变化。在直管荧光灯使用电感镇流器时，通常要配和启辉器一起使用。电感镇流器温升高，有频闪，有噪音，低功效率因数，自身损耗大，但由于其成本低，寿命长，还有一定的市场空间。,4.照明节电器、LED光源（1）照明节电器照明节电器（低压配电节电器）是接在负载电源侧，通过一定的技术手段达到
20、节省电能的一种装置。低压配电节电器应满足CCEC/T16.1-2006、GB17625.1-2003的要求。节电器技术参数应符合下表规定。,各电压档次空载输入额定电压时，输出电压偏差应小于1.5V。节电器每相输入电流16A条件下的三次谐波电流应2.30(A)节电率不小于“1-（U2/U1）21002%”（式中：U1输入电压，U2输出电压）。,推广高效照明产品,（2）LED光源,LED（Light Emitting Diode1），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED产品注意以下问题：所选用LED产品的驱动电源，其可靠性、稳定性、电磁兼 容性应符合相关标准。所选用L
21、ED产品标称值中应注明热阻数据；设计中选用LED的产品，应符合相关照明设计标准。光衰是衡量LED产品重要指标。10万小时，光衰为初始的50%,LED特点,体积小LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。耗电量低LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是。这就是说：它消耗的电不超过0.1W。使用寿命长在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。高亮度、低热量比HID或白炽灯更少的热辐射。环保LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。红光LED含有大量的As（砷），剧毒坚固耐用LED是被完
22、全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，这些特点使得LED可以说是不易损坏的。可控性强可以实现各种颜色的变化。,led光源的特点,1、电压：led使用低压电源，供电电压在6-24v之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。2、效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%3、适用性：很小，每个单元 led小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境 4、稳定性：10万小时，光衰为初始的50%5、响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，led灯的响应时间为纳秒级 6、对环境污染：无有害金属汞 7
23、、颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 led，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色 8、价格：led的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只led的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300500只二极管构成,LED在室内商用领域的应用,目前，LED在室内照明工程中的应用主要集中在商业照明网域，以装饰性照明为主。LED已经可以在很多场所代替传统光源使用，特别是大功率LED的出现，加速了LED取代传统照明光源的速度，也使得LED在室内照明的大面积应用变得现实。LED光源节能环保
24、、无紫外线，迎合了某些商家展示个性化光环境的心理，成了一些商家针对某些特殊产品展示的偏好光源；它全光谱的色彩范围很适合烘托专卖店和商场的气氛，LED光源在局部照明、重点照明和区域照明方面的优势，能营造出其它传统照明电光源所无法比拟的高质量光环境，非常适合商业照明网域。这时候，价格成了次要考虑的因素。,LED照明光源技术的应用前景及趋势,长期以来，由于LED光效低的原因，其应用主要集中在各种显示领域。随着超高亮度LED（特别是白光LED）的出现，在照明领域的应用成为可能。据国际权威机构预测，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。LED在照明市场的前景更备受全球瞩目
25、，被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场，也将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。,推广产品使用原则,1.使用T8普通交流频率三基色荧光灯（预热型电子镇流器式）、高频T8、T5三基色荧光灯（高频预热型电子镇流器式）替换T8普通交流频率卤粉荧光灯（电感式或电子镇流器式）；每盏替换价格在二三十元；2.在条件允许的条件下，使用高频T8、T5三基色荧光灯（高频预热型电子镇流器式）替换T8普通交流频率三基色荧光灯（电感式或电子镇流器式）；3.在适用的场所，使用普通照明用自镇流荧光灯替换白炽灯；4.使用高压钠灯（调光电感式）替换高压钠灯（电感式）；5.使用预热型电子镇流器替换电感镇流器；6.根据用户的需要和实际情况，推荐使用照明节电器、LED光源等新产品。同时，选用光源在满足显色性、启动时间等条件下应根据光源及其配套电器、灯具等的效率、寿命和价格进行全寿命经济分析比较后确定。,3、商场节能改造的相关学习资料,百货商场空调设计公共建筑节能设计标准绿色（节能）建筑技术导则大型公建节能技术,谢谢！,谢谢,
