工廠綜合節(jié)能技術(shù)及案例分析

1、工廠綜合節(jié)能技術(shù)及案例分析我國能源形勢趨向緊張，能源短缺給以能耗大聞名的制造業(yè)帶來巨大的沖擊。制造型企業(yè)走節(jié)能之路是大勢所趨。企業(yè)有20%以上的節(jié)能潛力，由于缺乏節(jié)能改造資金和節(jié)能咨詢服務(wù)，沉重的能耗費(fèi)用使企業(yè)的成本大大提高，不但使電力供應(yīng)緊張，同時污染了我們的生存環(huán)境。企業(yè)通過一些綜合節(jié)能技術(shù)改造，證實(shí)在改造過程中不影響正常生產(chǎn)工作，不僅改善了人們的工作照明環(huán)境，同時延長了機(jī)器設(shè)備的壽命，減少了機(jī)器的維護(hù)工作量。下面介紹的節(jié)能技術(shù)投資回收期不超過兩年，節(jié)電率可達(dá)到20%40%。一、照明節(jié)能1、產(chǎn)品和技術(shù)    目前市場上的照明節(jié)電產(chǎn)品主要分為兩種： &

2、#160;  傳統(tǒng)的發(fā)光效率低的光源（如：T8熒光燈、白熾燈、石英燈等）。    發(fā)光效率更高的光源（如：T5熒光燈、緊湊型熒光燈、冷陰極燈或發(fā)光二極管） 一般企業(yè)照明節(jié)能空間約25%，其原因有兩個：一是光源發(fā)光效率低，二是電壓過高導(dǎo)致燈超過額定功率，在有空調(diào)的房間，燈的功率減少其空調(diào)的負(fù)荷隨之減少，通常為41。目前絕大多數(shù)企業(yè)線光源基本上都是用T8熒光燈+電感鎮(zhèn)流器，電光源使用的是自鎮(zhèn)流汞燈、白熾燈泡，這些光源發(fā)光效率低、能耗大而且光色質(zhì)量不高。2、效用分析使用高效發(fā)光光源代替原有的低效光源，在節(jié)電的同時提高照度、顯色度，改善照明環(huán)境，從而給人們提供一

3、個舒適、穩(wěn)定的照明環(huán)境，既提高了工作效率亦保護(hù)了人體健康。用T5型（熒光燈+鎮(zhèn)流器）替換T8型（熒光燈+電感鎮(zhèn)流器），節(jié)電率達(dá)到30%以上，如T8型36W一套（燈管+鎮(zhèn)流器）的功率44W=36W+8W，用T5熒光燈代替只需32W=28W+4W，節(jié)電率達(dá)到25%，且照度提高15%。用大功率緊湊型熒光燈替換自鎮(zhèn)流汞燈，在保持原有照度的前提下節(jié)電率達(dá)到50%，如用大功率85W（鎮(zhèn)流器+燈管為95W）替換自鎮(zhèn)流汞燈250W，節(jié)電率為62%。其照度提高1030%，顏色還原度提高60%，同時大大降低了頻閃，改善了照明環(huán)境，提高了工作效率。    在電壓經(jīng)常超過220V的地方，

4、應(yīng)加裝照明節(jié)電器，一來可以節(jié)電，二來可以延長照明器具的使用壽命。二、動力系統(tǒng)節(jié)能、電機(jī)節(jié)能在中國，有近10億臺交流電機(jī)在使用之中。60%的工業(yè)電機(jī)消耗了約70%的電網(wǎng)電能，電機(jī)的耗能在電力工業(yè)中占主足輕重的地位。    電機(jī)在額定負(fù)載狀態(tài)下，其機(jī)電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)95%，但當(dāng)電機(jī)在輕載狀態(tài)下運(yùn)行時，其機(jī)電轉(zhuǎn)換效率可低至20%。    美國國家電力研究所（EPRI）的研究表明：60%的交流電動機(jī)是在其設(shè)計(jì)額定負(fù)荷的55%或更低狀態(tài)下運(yùn)行。在此狀態(tài)下，電機(jī)消耗的電能中有相當(dāng)部分是以發(fā)熱、鐵損、噪音與振動等形式浪費(fèi)掉。造成輕載運(yùn)行電機(jī)效率很低的

5、主要原因是電機(jī)偏離最佳效率的額定功率運(yùn)行，且無論電機(jī)負(fù)載怎么變化，電機(jī)與電網(wǎng)之間的電壓和頻率不可調(diào)節(jié)的硬性供電方式所致。針對上述問題，目前，電機(jī)主要通過兩類技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。1、電機(jī)變頻器節(jié)能    在交流異步電動機(jī)的諸多調(diào)速方法中，變頻調(diào)速的節(jié)能效果最好，調(diào)速范圍大，穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高。變頻器常適用于電動機(jī)調(diào)速、負(fù)載功率變化的場合，如注塑機(jī)、各類泵（風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等）、電機(jī)拖動系統(tǒng)、橋式起重機(jī)。一般開環(huán)控制的電動機(jī)由于不能感知外部負(fù)載的變化只能以恒功率的方式運(yùn)行，存在能源浪費(fèi)。而由變頻器拖動的電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，由傳感器感知外部負(fù)荷和速度的變化，然后交計(jì)算機(jī)處理，

6、通過計(jì)算機(jī)控制變頻器來調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率輸出，始終以優(yōu)化的方式來控制電動機(jī)的功率輸入，從而達(dá)到節(jié)能的目的。變頻器的節(jié)電率一般可達(dá)到23%40%，同時可延長電機(jī)壽命24倍以上。    這里我們以注塑機(jī)類負(fù)載為實(shí)例，介紹一下變頻器節(jié)能。注塑機(jī)油泵的特性分析與變頻節(jié)能原理：    油泵是注塑機(jī)工作的動力來源，通過變頻器對油泵流量進(jìn)行控制而實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能，這是變頻器的一種應(yīng)用。    注塑機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行時，其液壓系統(tǒng)在各個工序階段要求的壓力、流量是不同的，但是油泵電機(jī)始終定速運(yùn)行，其輸出流量始終不變，大量能量以

7、壓力差的形式浪費(fèi)在閥門上。采用變頻調(diào)速控制技術(shù)后，節(jié)能器可根據(jù)注塑機(jī)當(dāng)前的實(shí)際工作狀態(tài)，控制油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)油泵的輸出流量，使油泵實(shí)際供油量與注塑機(jī)實(shí)際負(fù)載流量在工作階段能保持一致，保證電機(jī)在整個變化的負(fù)荷范圍內(nèi)的能量消耗達(dá)到所需的最小程度，通過變頻消除了溢流現(xiàn)象，并確保電機(jī)平穩(wěn)、精確地運(yùn)行。采用變頻技術(shù)改造后，節(jié)能效果十分顯著，一般可達(dá)25%60%。    注塑機(jī)采用變頻節(jié)能技術(shù)后，具有以下優(yōu)點(diǎn)：、高節(jié)電率：采用先進(jìn)的微電腦控制技術(shù)，使定量泵變?yōu)楣?jié)能型變量泵；注塑機(jī)液壓系統(tǒng)與整機(jī)運(yùn)行所需功率匹配 ,無高壓節(jié)流溢流能量損失；節(jié)電率高達(dá)25%60%；改善功率因數(shù)

8、：改造前功率因數(shù)一般為0.60.8，改造后可達(dá)0.96以上，故能顯著提高電網(wǎng)功率因數(shù)，降低無功電流，從而降低線路損耗。對供電設(shè)備而言，則起到了增容的作用。、高可靠性 ：保留注塑機(jī)原有控制方式及油路不變；計(jì)算機(jī)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)故障及時報(bào)警，具有過壓、過流、過載、過熱、欠壓及對地短路等多種保護(hù)，還可有效地保護(hù)油泵電機(jī)；采用市電 /節(jié)能運(yùn)行控制方式，以備故障時不影響生產(chǎn)。、軟起動：減輕開鎖模震動，延長設(shè)備和模具的使用壽命；減輕噪音 ,改善工作環(huán)境；系統(tǒng)發(fā)熱明顯減少，油溫穩(wěn)定，注塑機(jī)冷卻用水量可節(jié)省30%以上；延長密封組件的使用壽命,降低停機(jī)維修機(jī)會,節(jié)省大量維護(hù)費(fèi)用。、操作簡易：與注塑機(jī)同步運(yùn)行 ,無須任

9、何調(diào)節(jié)。注塑機(jī)采用變頻節(jié)能技術(shù)后，應(yīng)該注意的一些問題：    目前市場上各種注塑機(jī)變頻節(jié)能器種類繁多，技術(shù)含量和產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，因此在現(xiàn)場改造中出現(xiàn)了一些具體問題，有的是屬于采用變頻調(diào)速技術(shù)后的正?，F(xiàn)象，而有的則是屬于產(chǎn)品或應(yīng)用中應(yīng)該克服的缺點(diǎn)：    （1）電機(jī)聲音較市電時尖銳    節(jié)能器驅(qū)動注塑機(jī)油泵電機(jī)是采用變頻技術(shù)，由于變頻器輸出電壓是由無數(shù)脈沖組成，存在著高次諧波，故電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速不同時會發(fā)出不同響度且稍尖銳的聲音，這是正?，F(xiàn)象，并可以通過調(diào)整變頻載波頻率來降低尖嘯聲。   

10、;  （2）電機(jī)溫度略高于市電運(yùn)行時的溫度    由于輸出諧波的存在，諧波通過電機(jī)繞組也要產(chǎn)生一部分熱量，因此，電機(jī)在變頻節(jié)電運(yùn)行時的溫度要稍高于市電運(yùn)行時的溫度；同時，在中低速運(yùn)轉(zhuǎn)階段，電機(jī)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速下降，散熱能力降低，溫升可能上升 58左右。由于普通油泵電機(jī)絕緣等級均在B級或F級以上，故電機(jī)溫升仍在允許的范圍內(nèi)，不會影響電機(jī)的使用和壽命。     （3）對注塑機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾     變頻裝置產(chǎn)生的諧波對注塑機(jī)的一些控制回路會有一定干擾，影響注塑機(jī)的正常動作，特別是一些制造工藝粗糙諧波

11、含量大的的變頻器用在工藝不穩(wěn)定的注塑機(jī)表現(xiàn)的更明顯，這就需要我們在現(xiàn)場采取一些對策解決干擾問題。干擾源主要有下面兩個方面：(1)高次諧波通過導(dǎo)線產(chǎn)生的無線電干擾對這類干擾可以通過在變頻裝置的輸入或輸出側(cè)加裝抑制無線電干擾的設(shè)備加以解決，例如磁環(huán)或?yàn)V波器等；(2)輸入諧波通過電源耦合到其他用電設(shè)備形成干擾對這類干擾可以在變頻裝置的輸入側(cè)加裝濾波器解決，或者安裝進(jìn)線側(cè)交流電抗器也有一定效果；另外，同一電源下的其他設(shè)備最好能做到隔離供電。           （4）影響注塑生產(chǎn)的效率變頻節(jié)能器在控制油泵電機(jī)速度

12、的過程中存在著一定的加減速時間，相比原來的電磁閥開通速度有一定的滯后，導(dǎo)致單位加工周期延長，生產(chǎn)效率受到一定影響，如果變頻節(jié)能器能夠采用流量和壓力兩路信號控制，同時根據(jù)情況修改部分注塑機(jī)參數(shù)，就能夠較好地解決這個問題。2、電機(jī)相控器節(jié)能   相控器節(jié)能。在電機(jī)與電網(wǎng)之間加上一能量管理控制器，通過實(shí)時檢測電機(jī)運(yùn)行的電壓和電流及其相位角的大小，判斷電機(jī)所處運(yùn)行負(fù)荷和效率狀態(tài)；當(dāng)電機(jī)在低效率輕載狀態(tài)下運(yùn)行時，通過優(yōu)化運(yùn)算決策實(shí)時調(diào)節(jié)加于電機(jī)的電壓和電流的大小，以調(diào)整對電機(jī)的功率的輸入，保證電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與負(fù)荷需求精確匹配，實(shí)現(xiàn)“所供即所需”的柔性化能量管理模式，（達(dá)到軟

13、啟動和節(jié)能效果。）不僅可以節(jié)省部分勵磁損耗和負(fù)載損耗，提高功率因數(shù)，改善電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和電網(wǎng)運(yùn)行品質(zhì)，而且具有軟啟動功能，是一種不同于變頻器的電機(jī)節(jié)能產(chǎn)品。    這種電機(jī)的輸入功率和電壓能自動跟隨電機(jī)負(fù)載的動態(tài)變化的模式，是一種柔性化電力能量管理新模式，也就是相控技術(shù)設(shè)計(jì)理念的精髓。    應(yīng)用對象：    適用于經(jīng)常處于輕載或變負(fù)載運(yùn)行且不需要或不能調(diào)速的交流電機(jī)軟啟動及節(jié)電控制，如沖壓機(jī)、電動衣車、啤機(jī)、皮帶傳送機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。    沖壓機(jī)的電機(jī)選型是參照沖壓時的最大

14、負(fù)荷來設(shè)計(jì)的，并留有一定的富余空間，而沖床其加工過程具有周期性，向上提升沖頭時需要能量，處于電動過程；而向下沖壓工件時是勢能轉(zhuǎn)化為動能的階段，是處于能量釋放過程。實(shí)際運(yùn)行狀況決定了沖床長時間輕載和空載的低效率運(yùn)行狀態(tài)。    啤機(jī)、衣車用離合器控制帶動機(jī)器工作，當(dāng)機(jī)器停止加工時離合器跟電機(jī)分離，電機(jī)空轉(zhuǎn)，待工人把工料準(zhǔn)備就緒以后踩動離合器使其電機(jī)連動的飛輪咬合帶動機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。工人備料的時間占整個生產(chǎn)周期很長的一部分，而這部分時間里，電機(jī)一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，造成機(jī)器的低效率運(yùn)行。    對于這類間歇性（沖擊）負(fù)載，可采用在電機(jī)安裝相位控制節(jié)

15、電器，通過相位控制器實(shí)時監(jiān)測電機(jī)負(fù)荷的變化情況，應(yīng)用最優(yōu)化原理，動態(tài)調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行電壓和電流，使其與負(fù)載匹配，從而有效提高電機(jī)在低負(fù)荷下的用電效率，達(dá)到節(jié)能的目的。    適用場所：負(fù)載變化較大且不允許速度變化的設(shè)備。與傳統(tǒng)變頻控制器相比，相控控制器不影響電機(jī)的速度，轉(zhuǎn)矩的動態(tài)響應(yīng)，因而具有下列特點(diǎn)：*不改變電機(jī)速度，避免了采用變頻器調(diào)低速度而導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降的弊端；*不需要整流和逆變，可大大降低高次諧波對電網(wǎng)的污染，減少電機(jī)的諧波損耗與噪音；*不需要改變電機(jī)原有控制線路，安裝接線簡單，且能自動跟蹤最佳節(jié)能狀態(tài)；*成本更低，運(yùn)行更可靠。  &#

16、160; 功能特性：適用各種處于輕負(fù)載運(yùn)行交流電機(jī),綜合節(jié)能電率達(dá)15%40%,并大幅度降低無功損耗。軟 啟 動：有效降低電機(jī)啟動時的沖擊電流；改善運(yùn)行：可有效降低電機(jī)運(yùn)行噪音、振動和發(fā)熱、減少電機(jī)維護(hù)量,延長電機(jī)使用壽命的24倍。優(yōu)化特性：不改變電機(jī)運(yùn)行特性和轉(zhuǎn)矩特性,不改變電機(jī)轉(zhuǎn)速；一旦設(shè)定,自動跟隨控制,不需人為調(diào)節(jié)。安裝方便：不改變電機(jī)原有控制線路,直接串接于電機(jī)供電輸入端。使用環(huán)境：全靜態(tài)固體部件,箱體整機(jī)密封、防雨、防塵、靜態(tài)散熱。3、電動機(jī)無功功率的就地補(bǔ)償電動機(jī)無功功率就地補(bǔ)償技術(shù)是國家推廣的一項(xiàng)節(jié)電項(xiàng)目，對于持續(xù)運(yùn)行而又沒有頻繁啟動的電機(jī)來說，它是一種經(jīng)濟(jì)、簡單、高效、可靠的

17、無功補(bǔ)償方法。（1）就地補(bǔ)償可減少線路功耗： 輸電線路的有功功率損耗為： P=3I2R=3P2RU2cos2若采取集中補(bǔ)償，只能減小外部線路的線損，而內(nèi)部線路的功耗得不到補(bǔ)償；（2）減少線路電流，可減少導(dǎo)線截面積10-30%通過就地增加無功補(bǔ)償裝置，可以使線路運(yùn)行電流下降約40%，所以無須更換原有的電纜及開關(guān)柜的元器件；（3）改善用電質(zhì)量，能提高電動機(jī)的端電壓2-4%；（4）降低變壓器和線路的視在功率，實(shí)際可提高變壓器容量20%35%；（5）因?yàn)檠a(bǔ)償電容器隨電動機(jī)投切，只要補(bǔ)償?shù)碾娙萜魅萘颗渲眠m當(dāng)，不存在無功過補(bǔ)償，有較為理想的補(bǔ)償效果。電動機(jī)無功功率就地補(bǔ)償裝置主要的應(yīng)用范圍為單向旋轉(zhuǎn)的負(fù)載

18、,如水泵、風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、球磨機(jī)等,不適用于雙向旋轉(zhuǎn)的設(shè)備,也不適用于頻繁點(diǎn)動的設(shè)備。電動機(jī)采用無功功率就地補(bǔ)償技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn),可以節(jié)約有功電量8%15%,節(jié)約無功功率50%80%;還能夠減少線路輸送電流15%30%，節(jié)約線路損耗和變壓器損耗。 低壓配電網(wǎng)的無功優(yōu)化補(bǔ)償 無功補(bǔ)償作為保持電力系統(tǒng)無功功率平衡、降低網(wǎng)損、提高供電質(zhì)量的一種重要措施，已被廣泛應(yīng)用于各電壓等級電網(wǎng)中。合理選擇無功補(bǔ)償，能夠有效地維持系統(tǒng)的電壓水平，提高電壓穩(wěn)定性，避免大量無功的遠(yuǎn)距離傳輸，從而降低有功網(wǎng)損，減少電力損失，提高設(shè)備利用率。實(shí)踐表明，在配電網(wǎng)線損中，低壓網(wǎng)的線損占了近70，是10kV線路線損及配變變損總和

19、的兩倍多。以廣州西區(qū)某臺630kVA農(nóng)網(wǎng)變壓器低壓側(cè)的左、右兩側(cè)的380V電網(wǎng)為算例，運(yùn)用程序進(jìn)行計(jì)算。低壓網(wǎng)分別由185mm2、95mm2、50mm2、25mm2、16mm2等5種規(guī)格的銅導(dǎo)線構(gòu)成，平均負(fù)荷率80，平均功率因數(shù)07，經(jīng)簡化后，左側(cè)線路節(jié)點(diǎn)個數(shù)33個，主干線和最長的支線長度共680m；右側(cè)線路節(jié)點(diǎn)個數(shù)41個，主干線和最長的支線長度共710m(見圖2、圖3)。 計(jì)算結(jié)果顯示：左側(cè)線路最佳補(bǔ)償位置為距電源節(jié)點(diǎn)430m處，最佳補(bǔ)償容量為120kvar；右側(cè)線路最佳補(bǔ)償位置為距電源節(jié)點(diǎn)420m處，最佳補(bǔ)償容量為100kvar。 無功補(bǔ)償前后電網(wǎng)的參數(shù)對比見表1。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果在低壓線路

20、裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，采用兩種數(shù)據(jù)采集方式相結(jié)合的方法控制補(bǔ)償電容的投切，并用電網(wǎng)監(jiān)測儀分別采集了安裝前后電網(wǎng)的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，分析驗(yàn)證優(yōu)化的實(shí)際效果。結(jié)果表明，無功補(bǔ)償后功率因數(shù)明顯提高，電壓質(zhì)量有所改善，經(jīng)實(shí)際測量線路末端電壓值平均提高了近15V，變壓器輸出的有功、無功電能、線電流明顯減小，左側(cè)線路有功電能約減小了240kWh天，右側(cè)線路有功電能約減小了190kWh天。假設(shè)線路上的有功、無功日用電量基本保持不變，因測量時間相隔不遠(yuǎn)，這種假設(shè)是基本可行的。那么，減小的輸出電能就可視為節(jié)約的線損，以每kwh電平均售價(jià)06元計(jì)算，每天大約可節(jié)約258元，補(bǔ)償設(shè)備的投資不到一年就可收回，并且能產(chǎn)生長

21、期效益，這還不包括由于電流減小節(jié)省的變壓器損耗。如果在10kV饋電線上各臺配變的低壓線路上都進(jìn)行無功補(bǔ)償，還可改善10kV線路的線損和電壓質(zhì)量。 、電網(wǎng)三相布控節(jié)電器節(jié)能    節(jié)電器主要用于220V380V供電系統(tǒng)中，是一種系統(tǒng)的節(jié)電保護(hù)器，適用于電壓、電流波動較大的場合，節(jié)電率可達(dá)到15%左右，并能取到保護(hù)電路的作用。它根據(jù)三相系統(tǒng)因開關(guān)動作、電機(jī)啟動、電子電路開關(guān)電源、雷擊等引起的順變、浪涌引起的諧波，采用國際上最先進(jìn)的技術(shù)去平衡、抑制和吸收危害系統(tǒng)耗費(fèi)電能的有害因素。從而達(dá)到保護(hù)電路，又節(jié)省電能的雙重功效。節(jié)電器一般通過分級布控，才能達(dá)到最佳效果，主控制極

22、一般安裝在電路總表的輸出端，分控制級一般安裝于各車間或各樓層分閘或電表的輸出端，未級（用電極）一般安裝于大型負(fù)載處。三、中央空調(diào)節(jié)能目前，國內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)，由于沒有先進(jìn)的技術(shù)手段支持，基本上都采用傳統(tǒng)的定流量控制方式，即空調(diào)冷凍水流量、冷卻水流量和冷卻風(fēng)風(fēng)量都是恒定的。也就是說，只要起動空調(diào)主機(jī)，冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、末端風(fēng)機(jī)都在50Hz工頻狀態(tài)下運(yùn)行。無論末端負(fù)荷大小如何變化，空調(diào)系統(tǒng)均在設(shè)計(jì)的額定狀態(tài)下運(yùn)行，系統(tǒng)能耗始終處于設(shè)計(jì)的最大值。實(shí)際上由于受多種因素不斷變化的影響，中央空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷是一個始終變化著的量。這些因素有： 季節(jié)交替（春、夏、秋、冬的替換）； 氣候變幻（陰、晴

23、、雨、雪的變化）； 晝夜輪回（白晝與黑夜溫度的差別）； 使用變化（上班、下班交替）； 人流量增減（人流量的變化）等。    空調(diào)負(fù)荷的這種不恒定性，決定了系統(tǒng)對空調(diào)冷量的需求也是一個隨機(jī)變化的量。若不論空調(diào)負(fù)荷大小如何變化，系統(tǒng)都在設(shè)計(jì)的額定狀態(tài)下運(yùn)行，勢必造成大量的能源浪費(fèi)。1、空調(diào)節(jié)能主要措施（1）改善建筑的隔熱性能    房間內(nèi)冷量的損失通過房間的墻體、門窗等傳遞出去的。改善建筑的隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷負(fù)荷。改善建筑的隔熱性能可以從以下幾個方面著手：確定合適的窗墻面積比例。合理設(shè)計(jì)窗戶遮陽。充分利用保溫隔熱性能好的

24、玻璃窗。單層玻璃采用貼膜技術(shù)。（2）選擇合理的室內(nèi)參數(shù)    人體感覺舒適的室內(nèi)空氣參數(shù)區(qū)域，大約是空氣溫度1323，空氣相對濕度2080。如果設(shè)計(jì)溫度太低，會增加建筑的冷負(fù)荷。在滿足舒適要求的條件下，要盡量提高室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度和相對濕度。    局部熱源就地排除    在發(fā)熱量比較大的局部熱源附近設(shè)置局部排風(fēng)機(jī)，將設(shè)備散熱量直接排出室外，以減少夏季的冷負(fù)荷。    合理使用室外新風(fēng)量    由于新風(fēng)負(fù)荷占建筑物總負(fù)荷的2030，控制和正確使用新風(fēng)量

25、是空調(diào)系統(tǒng)最有效的節(jié)能措施之一。除了嚴(yán)格控制新風(fēng)量的大小之外，還要合理利用新風(fēng)，新風(fēng)閥門采用焓差法自動控制，根據(jù)室內(nèi)外空氣的焓差值自動調(diào)節(jié)新風(fēng)閥門的開度。（3）提高冷源效率，可采取以下一些措施：    降低冷凝溫度    由于冷卻水溫度越低，冷凝溫度越低，冷機(jī)的制冷系數(shù)越高。降低冷卻水溫度需要加強(qiáng)運(yùn)行管理，停止的冷卻塔的進(jìn)出水管的閥門應(yīng)該關(guān)閉，否則，來自停開的冷卻塔的溫度較高的水使混合后的水溫提高，冷機(jī)的制冷系數(shù)就減低了。冷卻塔、冷凝器使用一段時間后，應(yīng)及時檢修清洗。目前，一種冷凝器自動在線清洗裝置，能使冷卻水出水和冷凝溫差控制在1左

26、右（相當(dāng)于新機(jī)的效果），使冷凝器始終保持最佳熱轉(zhuǎn)換效率，主機(jī)節(jié)能10%左右。對于風(fēng)冷主機(jī),主機(jī)應(yīng)盡量安裝在通風(fēng)性能良好的場所,或增加排風(fēng)機(jī)將冷凝廢熱抽到室外,或增加噴淋裝置實(shí)現(xiàn)部分水冷效果。    提高蒸發(fā)溫度          由于冷凍水溫度越高，蒸發(fā)溫度越高，冷機(jī)的制冷效率越高，所以在日常運(yùn)行中不要盲目降低冷凍水溫度。例如，不要設(shè)置過低的冷機(jī)冷凍水設(shè)定溫度；關(guān)閉停止運(yùn)行的冷機(jī)的水閥，防止部分冷凍水走旁通管路，經(jīng)過運(yùn)行中的冷機(jī)的水量較少，冷凍水溫度被冷機(jī)降低到過低的水平。蒸發(fā)器注意清

27、洗，保持高的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)。    制冷設(shè)備優(yōu)選    要選用能效比高的制冷設(shè)備，不但要注意設(shè)計(jì)工況下制冷設(shè)備能量特性，還要注意部分負(fù)荷工況下的能量特性，選用是要統(tǒng)籌考慮。    利用自然冷源    比較常見的自然冷源主要有兩種，一種是地下水源及土壤源，另一種是春冬季的室外冷空氣。地下水及地下土壤一般常年保持在20左右的溫度，所以地下水可以在夏季可作為冷卻水為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量，也就是地溫式空調(diào)的使用。第二種較好的自然冷源是春冬季的室外冷空氣，當(dāng)室外空氣溫度較低時，可以直接將室外低

28、溫空氣送至室內(nèi)，為室內(nèi)降溫。對于全新風(fēng)系統(tǒng)而言，排風(fēng)的溫度、濕度參數(shù)是室內(nèi)的空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)，通過全熱交換器，將排風(fēng)的冷量傳遞給新風(fēng)，可以回收排風(fēng)冷量的7080左右，有明顯的節(jié)能作用。（4）減少水系統(tǒng)泵機(jī)的電耗。    空調(diào)系統(tǒng)中的水泵耗電量也非常大?？照{(diào)水泵的耗電量占建筑總耗電量的816，占空調(diào)系統(tǒng)耗電量的1530，所以水泵節(jié)能非常重要，節(jié)能潛力也比較大。減少空調(diào)水泵電耗可從以下幾個方面著手：    減小閥門、過濾網(wǎng)阻力    閥門和過濾器是空調(diào)水管路系統(tǒng)中主要的阻力部件。在空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理過程中，要定期

29、清洗過濾器，如果過濾器被沉淀物堵塞，空調(diào)循環(huán)水流經(jīng)過濾器的阻力會增加數(shù)倍。閥門是調(diào)節(jié)管路阻力特性的主要部件，不同支路阻力不平衡時主要靠調(diào)節(jié)閥門開度來使各支路阻力平衡，以保證各個支路的水流量滿足需要。由于閥門的阻力會增加水泵的揚(yáng)程和電耗，所以應(yīng)盡量避免使用閥門調(diào)節(jié)阻力的方法。    提高水泵效率    水泵效率是指由原動機(jī)傳到泵軸上的功率被流體利用的程度。水泵的效率隨水泵工作狀態(tài)點(diǎn)的不同從0最大效率（一般80左右）變化。在輸送流體的要求相同，如果水泵的效率較低，那么就需要較大的輸入功率，水泵的能耗就會較大。因此，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時要選擇型號

30、規(guī)格合適的水泵，使其工作在高效率狀態(tài)點(diǎn)。空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理時，也要注意讓水泵工作在高效率狀態(tài)點(diǎn)。    設(shè)定合適的空調(diào)系統(tǒng)水流量    空調(diào)系統(tǒng)的水流量是由空調(diào)冷負(fù)荷和空調(diào)水供回水溫差決定的，空調(diào)水供回水溫差越大，空調(diào)水流量越小，從而水泵的耗電量越小。但是空調(diào)水流量減少，流經(jīng)制冷機(jī)的蒸發(fā)器時流速降低，引起換熱系數(shù)降低，需要的換熱面積增大，金屬耗量增大。所以經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，空調(diào)冷凍水的供回水溫差46較經(jīng)濟(jì)合理，大多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)都按照5的冷凍冷卻供回水溫差工況設(shè)計(jì)?？照{(diào)循環(huán)水泵的耗電量跟流量的3次方成正比，實(shí)際工程中有很多空調(diào)系統(tǒng)的供回水溫

31、差只有23，如果將供回水溫差提高到5，水流量將減少到原來的50左右，所以如果水流量減少50，水泵耗電量將減少87.5，節(jié)能效果非常明顯。2、中央空調(diào)改造方案：（1）中央空調(diào)節(jié)能改造還可采用智能變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，使其能根據(jù)室外天氣的變化，自動完成冷水流量的跟蹤控制，使循環(huán)水流量恰倒好處地與制冷量相匹配，并實(shí)現(xiàn)空調(diào)末端自動恒溫控制，從而達(dá)到節(jié)能的目的。一般來說，采用該系統(tǒng)的中央空調(diào)可節(jié)電20%45%。系統(tǒng)特點(diǎn)    具有可靠的安全保護(hù)通過全面的運(yùn)行參數(shù)采集，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)工作狀態(tài)的全面監(jiān)控，并設(shè)置了冷凍水、冷卻水的低限流量保護(hù)和低溫保護(hù)，有效地保障了冷凍水和冷卻水系統(tǒng)在變

32、流量工況下空調(diào)主機(jī)蒸發(fā)器和冷凝器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。    實(shí)現(xiàn)動態(tài)負(fù)荷跟隨，保障了末端的服務(wù)質(zhì)量突破傳統(tǒng)中央空調(diào)冷媒系統(tǒng)的運(yùn)行方式（定流量模式或冷源側(cè)定流量而負(fù)荷側(cè)變流量模式），實(shí)現(xiàn)最佳輸出能量控制，即空調(diào)主機(jī)冷媒流量自動跟隨末端負(fù)荷需求而同步變化（即變流量），因此，在空調(diào)系統(tǒng)的任何負(fù)荷狀況（滿負(fù)荷或部分負(fù)荷）下，都能既保障中央空調(diào)系統(tǒng)末端的服務(wù)質(zhì)量（舒適性），又實(shí)現(xiàn)最大的節(jié)能。    具有自尋優(yōu)、自適應(yīng)的智能模糊控制對于中央空調(diào)這樣多參量相互影響的復(fù)雜系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)冷凍水和冷卻水系統(tǒng)全部變流量運(yùn)行，只有充分利用當(dāng)代最新科技成果，采用具有

33、智能控制功能、能進(jìn)行類似人腦的知識處理和推理的先進(jìn)的控制技術(shù)，才有可能成功。因此系統(tǒng)采用了模糊控制技術(shù)，使系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)、自尋優(yōu)和自適應(yīng)的優(yōu)化控制功能，實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)各種負(fù)荷條件下的最大節(jié)能，使空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能達(dá)到16%30%。    優(yōu)化了空調(diào)主機(jī)運(yùn)行環(huán)境系統(tǒng)全面采集中央空調(diào)的各種運(yùn)行參量，再利用先進(jìn)的模糊控制技術(shù)對這些相互關(guān)聯(lián)、相互影響的運(yùn)行參量進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化控制，以滿足中央空調(diào)系統(tǒng)非線性和時變性的要求，使空調(diào)主機(jī)始終運(yùn)行在最佳工況，以保持最高的熱轉(zhuǎn)換效率，從而減少主機(jī)的能耗5%-10%。    水系統(tǒng)采用變流量模糊控制變頻節(jié)能技

34、術(shù)：    在中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)的容量是按照建筑物最大設(shè)計(jì)熱負(fù)荷選定的，且留有10%15%的余量,在一年四季中，系統(tǒng)長期在固定的最大水流量下工作。由于季節(jié)、晝夜和用戶負(fù)荷的變化，空調(diào)實(shí)際的熱負(fù)荷在絕大部分時間內(nèi)遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)負(fù)載低。一年中負(fù)載率在50%以下的運(yùn)行小時數(shù)約占全部運(yùn)行時間的50%以上。當(dāng)空調(diào)冷負(fù)荷發(fā)生變化時，所需空調(diào)循環(huán)水量也應(yīng)隨負(fù)荷相應(yīng)變化。所以采用變頻調(diào)速技術(shù)調(diào)節(jié)水泵的流量，可大幅度降低水系統(tǒng)能耗。由于中央空調(diào)系統(tǒng)是一種多參量非常復(fù)雜的一個系統(tǒng)，即當(dāng)氣溫、末端負(fù)荷發(fā)生改變時，水系統(tǒng)溫度、溫差、壓力、壓差、流量等均會發(fā)生長改變。

35、單純的PID調(diào)節(jié)根本滿足不了要求，只有采模糊控制技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能控制。    由于建筑全年平均冷熱負(fù)荷只有最大冷熱負(fù)荷的50以下，通過使用變頻調(diào)速水泵使水量隨冷熱負(fù)荷變化，那么全年平均的水量只有最大水流量的50左右，水泵能耗只有定水量系統(tǒng)水泵能耗的12.5，節(jié)能效果是非常明顯的。 （2）中央空調(diào)變風(fēng)量技術(shù)：    空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)包括空調(diào)風(fēng)機(jī)以及送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)，這些設(shè)備的電耗占空調(diào)系統(tǒng)耗電量的比例是最大的，風(fēng)機(jī)節(jié)能的潛力也就最大，風(fēng)機(jī)的節(jié)能也應(yīng)引起最大的重視。減少風(fēng)機(jī)能耗主要從以下幾個方面入手：定期清洗過濾網(wǎng)、定期檢修、檢查皮帶是否

36、太松、工作點(diǎn)是否偏移、送風(fēng)狀態(tài)是否合適。使用變頻風(fēng)機(jī)將定風(fēng)量控制改為變風(fēng)量控制，降低送風(fēng)的風(fēng)速，減小噪音。末端風(fēng)機(jī)改為變風(fēng)量控制系統(tǒng)，可根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化及室內(nèi)要求參數(shù)的改變，自動調(diào)節(jié)空調(diào)送風(fēng)量（達(dá)到最小送風(fēng)量時調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度），最大限度的減少風(fēng)機(jī)動力以節(jié)約能量。室內(nèi)無過冷過熱現(xiàn)象，由此可減少空調(diào)負(fù)荷15%30%。將中央空調(diào)末端風(fēng)機(jī)改為VAV變風(fēng)量控制系統(tǒng)。VAV空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化及室內(nèi)要求參數(shù)的改變，自動調(diào)節(jié)空調(diào)送風(fēng)量（達(dá)到最小送風(fēng)量時調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度），以滿足室內(nèi)人員舒適要求或其它工藝要求。同時根據(jù)實(shí)際送風(fēng)量自動調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，最大限度的減少風(fēng)機(jī)動力以節(jié)約能量。  

37、;  由于末端系統(tǒng)采用了輸出能量的動態(tài)控制，實(shí)現(xiàn)空調(diào)主機(jī)冷媒流量跟隨末端負(fù)荷的需求供應(yīng)，使空調(diào)系統(tǒng)在各種負(fù)荷情況下，都能既保證末端用戶的舒適性，又最大限度地節(jié)省了風(fēng)機(jī)的能量消耗。一般地講，VAV空調(diào)系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：    區(qū)域的靈活控制，可根據(jù)負(fù)荷的變化及人舒適要求自動調(diào)節(jié)    調(diào)節(jié)各區(qū)域的送風(fēng)量，在考慮同時使用系數(shù)的情況下空調(diào)總裝機(jī)容量可少10%-30%    室內(nèi)無過冷過熱現(xiàn)象，由此可減少空調(diào)負(fù)荷15%-30%。    部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時可大量減少送風(fēng)動力，據(jù)模擬

38、計(jì)算，全年空調(diào)負(fù)荷率為60%時，VAV空調(diào)系統(tǒng)可節(jié)約風(fēng)機(jī)動力70%以上。    在空調(diào)改造時選用或改造冷凍泵、冷卻泵時可考慮采用新型高效節(jié)能水泵。該水泵應(yīng)用特殊設(shè)計(jì)的葉片、葉輪,新型的水泵材質(zhì),新的水泵結(jié)構(gòu),使其運(yùn)行效率比原有的水泵運(yùn)行效率提高20%40%。節(jié)能水泵還裝有優(yōu)質(zhì)機(jī)械密封,徹底根除了水泵軸向滲漏現(xiàn)象,有效地減少了水泵維修保養(yǎng)的工作時間,提高了設(shè)備使用壽命。用該高效節(jié)能水泵取代現(xiàn)役水泵,提高水泵的運(yùn)行效率,減少水泵的無功損失,節(jié)省水泵用電量。3、空調(diào)的余熱回收    壓縮機(jī)工作過程中會排放大量的廢熱，熱量等于空調(diào)系統(tǒng)從空間吸

39、收的總熱量加壓縮機(jī)電機(jī)的發(fā)熱量。水冷機(jī)組通過冷卻水塔，風(fēng)冷機(jī)組通過冷凝器風(fēng)扇將這部分熱量排放到大氣環(huán)境中去。熱回收技術(shù)利用這部分熱量來獲取熱水，實(shí)現(xiàn)廢熱利用的目的。熱回收技術(shù)應(yīng)用于水冷機(jī)組，減少原冷凝器的熱負(fù)荷，使其熱交換效率更高；應(yīng)用風(fēng)冷機(jī)組，使其部分實(shí)現(xiàn)水冷化，使其兼具有水冷機(jī)組高效率的特性；所以無論是水冷、風(fēng)冷機(jī)組，經(jīng)過熱回收改造后，其工作效率都會顯著提高。根據(jù)實(shí)際檢測，進(jìn)行熱回收改造后機(jī)組效率一般都是提高515%。由于技術(shù)改造后負(fù)載減少，機(jī)組故障減少，壽命延長。目前該項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于活塞式、螺桿式冷水機(jī)組。    空調(diào)余熱回收采用專用設(shè)備安裝在用戶原有制冷

40、機(jī)組，回收制冷機(jī)組部分廢熱制的4575的熱水。該設(shè)備與制冷機(jī)組同步運(yùn)行，在制熱水的同時可降低制冷機(jī)組的冷凝溫度，提高制冷機(jī)組制冷量，節(jié)省制冷系統(tǒng)耗電5%10%。    空調(diào)余熱回收技術(shù)可用來代替賓館、大廈的菜油鍋爐，節(jié)約了所有鍋爐燃料，消除了污染物排放，是一種值得推廣的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。四、廠房建筑節(jié)能    我國現(xiàn)有建筑中95%達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，新增建筑中節(jié)能不達(dá)標(biāo)的仍超過八成，單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國家的2至3倍，對社會造成了沉重的能源負(fù)擔(dān)和嚴(yán)重的環(huán)境污染，已成為制約我國可持續(xù)發(fā)展的突出問題。    這樣的局面在今后新設(shè)計(jì)的公共建筑中將會改變。公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)近日由建設(shè)部和國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布，于7月1日起正式實(shí)施。這是我國批準(zhǔn)發(fā)布的第一部公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合性國家標(biāo)準(zhǔn)。