合同能源管理的優(yōu)勢及對中央空調(diào)節(jié)能改造領(lǐng)域中的應(yīng)用,職稱論文

合同能源管理的優(yōu)勢及對空調(diào)節(jié)能改造領(lǐng)域中的應(yīng)用,職稱論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【】【】合同能源管理的優(yōu)勢及對空調(diào)節(jié)能改造領(lǐng)域中的應(yīng)用【】【】【】空調(diào)節(jié)能論文范文：合同能源管理的優(yōu)勢及對空調(diào)節(jié)能改造領(lǐng)域中的應(yīng)用內(nèi)容摘要：文章首先對當下我們國家空調(diào)能耗狀況進行了闡述，并針對空調(diào)能耗高的原因給出了幾種相應(yīng)的節(jié)能改造方案，進而根據(jù)用戶在空調(diào)節(jié)能改造時碰到的疑問，介紹了一種節(jié)能機制--合同能源管理。文章分析了合同能源管理的優(yōu)勢，瞻望了這一機制在空調(diào)節(jié)能改造領(lǐng)域的應(yīng)用前景。本文關(guān)鍵詞語：空調(diào)；節(jié)能；改造；合同能源管理，作者簡介：梁曉英〔1988-〕，女，碩士研究生，助教，研究方向：制冷與空調(diào)節(jié)能技術(shù)；袁磊〔1987-〕，男，本科，助理工程師，研究方向：節(jié)能技術(shù)與管理。；Abstract:Firstofall,thispaperexpoundsthecurrentenergyconsumptionsituationofcentralair-conditioninginChina,andgivesseveralcorrespondingenergy-savingtransformationschemesaccordingtothereasonsofhighenergyconsumptionofcentralair-conditioning.Accordingtothequestionsencounteredbyusersintheenergy-savingtransformationofcentralair-conditioning,thispaperintroducesanewenergy-savingmechanism-EnergyPerformanceContracti〔EPC〕，analyzestheadvantagesofEnergyPerformanceContracting〔EPC〕，andlooksforwardtotheapplicationprospectofthisnewmechanisminthefieldofenergy-savingtransformationforcentralair-conditioning.Keyword:centralairconditioning;energysaving;transformation;EnergyPerformanceContracting〔EPC〕；隨著我們國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源短缺的問題日益突顯，節(jié)約能源意義深遠，其已經(jīng)成為我們國家的一項國家戰(zhàn)略。我們國家的建筑領(lǐng)域能耗高，建筑節(jié)能是當下節(jié)能的重點領(lǐng)域之一。而空調(diào)作為當代大型建筑必備的配套設(shè)施，其能耗占建筑總能耗的40%~60%,所以空調(diào)節(jié)能是建筑實現(xiàn)節(jié)能的主攻方向。我們國家現(xiàn)有空調(diào)能效水平與發(fā)達國家仍存在較大差距，空調(diào)具有宏大的節(jié)能潛力，但因節(jié)能改造費用高昂、施工難度較大等原因，致使空調(diào)的節(jié)能改造工程長期難以推行，而合同能源管理形式的出現(xiàn)，不僅解決了用能單位的融資難、費用高的問題，而且用戶在合同結(jié)束后享有節(jié)能設(shè)備和先進技術(shù)。合同能源管理是上個世紀70年代中期以后在國外逐步發(fā)展起來的，經(jīng)過不斷地發(fā)展和完善，這一機制在西方發(fā)達國家逐步得到推廣和應(yīng)用，同時近年合同能源管理在中國的運營實踐表示清楚，基于市場的合同能源管理機制同樣合適中國國情。1空調(diào)能耗現(xiàn)在狀況空調(diào)是當代大型建筑必不可少的設(shè)施，空調(diào)系統(tǒng)中制冷機組的壓縮機、冷凍水泵、冷卻水泵、空氣處理機組風機、冷卻塔風機和末端設(shè)備的風機是整個空調(diào)中的動力來源，同時也是系統(tǒng)能源消耗的根本源頭所在，從能耗占比來看，制冷主機最大，空氣處理機組風機和空調(diào)末端設(shè)備風機次之，水泵占比擬少。同時，由于在設(shè)計、運行和管理經(jīng)過中存在一些不合理因素，造成了這些設(shè)備宏大的能源浪費，增加了運行成本。1.1大馬拉小車在現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)中，絕大部分的空調(diào)制冷機組存在大馬拉小車的現(xiàn)象，這主要由于設(shè)計人員在計算空調(diào)冷熱負荷時，一方面是根據(jù)冷負荷指標方式方法估算得來的，而不是根據(jù)逐時負荷計算所得；另一方面冷負荷指標本身就是經(jīng)歷體驗值，與實際建筑冷熱負荷存在誤差；再者，為了防止極端天氣出現(xiàn)，設(shè)計人員還會在估算出的冷熱負荷基礎(chǔ)上再加上一定的安全系數(shù)，勢必會在選型時增大設(shè)備的容量，造成設(shè)備在運行經(jīng)過中長期處于低負荷低效率的運行工況，存在嚴重的能源浪費。1.2大流量小溫差當前，在空調(diào)系統(tǒng)運行經(jīng)過中普遍存在大流量小溫差的現(xiàn)象，冷凍水供回水溫差僅有2℃~3℃，甚至更低，遠低于5℃的設(shè)計溫差。這主要是由于水泵選型不當和維保人員管理不善造成的[1].水泵選型過大，水泵流量越大，在主機冷負荷確定的情況下，供回水溫差越小。根據(jù)功率與流量的關(guān)系可知，水泵流量越大，水泵所需的功率越大，造成不必要的能量浪費。同時，在部分負荷下，僅對水泵臺數(shù)控制而不對管路阻力進行調(diào)節(jié)也會導(dǎo)致水泵過載，使水泵流量增加，功率增大，造成能源浪費。1.3余熱浪費公共場所多采用混合式空調(diào)系統(tǒng)，新風與一部分回風混合后經(jīng)空氣處理通過風管系統(tǒng)送入空調(diào)房間，還有一部分回風直接排出室外，這部分空氣的溫度比室外空氣溫度低很多，在排出的經(jīng)過中，就會有大量的余熱排出；同時，新風在送入空氣處理機組之前，假如不進行預(yù)處理，將會消耗更多的冷量來抵消這部分熱量，造成能源浪費。另外，對于一些制冷機組的冷凝熱假如沒有再利用而直接排至大氣，也將造成能源的浪費。1.4設(shè)備腐蝕與結(jié)垢空調(diào)系統(tǒng)能耗高的另外一個重要原因就是水側(cè)結(jié)垢與管材腐蝕。一方面，就開式冷凍水系統(tǒng)而言，噴水室在對空氣進行熱濕處理經(jīng)過中，使冷凍水系統(tǒng)中夾雜了空氣中的氧氣、細菌及其他有害物質(zhì)，經(jīng)過長期的運行，就會導(dǎo)致制冷機組蒸發(fā)器側(cè)管路、冷凍水輸送管道被腐蝕及其內(nèi)壁結(jié)垢；另一方面，在水冷式制冷機組中，冷凝熱被冷卻水帶走后通過冷卻塔釋放到大氣中，冷卻水在冷卻塔中與空氣進行熱交換時，必然會將空氣中的氧氣、細菌等物質(zhì)帶入到冷卻水系統(tǒng)，也會腐蝕冷卻水輸送管道，并構(gòu)成水垢。研究表示清楚，每增加0.1mm厚度的水垢將使空調(diào)主機制冷量降低14%左右[2],進而大大影響換熱器的傳熱效果，降低機組的運行效率，減少機組和管道的使用壽命。2空調(diào)節(jié)能改造方案對于既有建筑的空調(diào)系統(tǒng)來講，上述的不合理因素都能夠通過節(jié)能改造加以避免?？照{(diào)改造經(jīng)過中，可通過下面改造方案施行。2.1冷熱源改造首先，在計算冷負荷時采用計算機進行逐時冷負荷計算，再根據(jù)建筑特點選擇適宜的安全系數(shù)確定空調(diào)冷負荷，進而選擇較為匹配的制冷主機。其次，對于常規(guī)的制冷機組，通過一大一小的制冷量配置機組，調(diào)整機組在節(jié)假日、夜晚時間僅有少部分制冷負荷情況下的運行臺數(shù)或更換為小制冷量機組運行，避免出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，減少運行費用。另外，對于大型建筑的空調(diào)系統(tǒng)改造，可充分利用峰谷電價差，進行冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)改造。冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)一方面可減少制冷主機容量，大大提高主機制冷效率，避免出現(xiàn)大馬拉小車情況；另一方面，冰蓄冷空調(diào)可利用夜晚進行制冷，白天將冷量釋放出來，對于少部分需要供冷的區(qū)域，僅需融冰供冷，減少運行制冷主機的時間，大大減少運行費用，節(jié)能效果明顯。而對于夏季采用常規(guī)制冷機組和冬季采用鍋爐或熱網(wǎng)供熱的系統(tǒng)，在有地表水、地下水或土壤源可利用的前提下，可利用地源熱泵系統(tǒng)進行改造升級，這樣改造后一套系統(tǒng)可知足夏季供冷、冬季供熱的需求。如夏季水的溫度是18℃~35℃，比空氣溫度低得多，可降低冷凝溫度，提高制冷效率，冬季水的溫度是12℃~22℃，提高系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，提高制熱效果。地源熱泵系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)相比可節(jié)能25%以上，回收年限為5~8年。2.2輸送設(shè)備改造可采用大溫差小流量的改造方式，一般設(shè)計經(jīng)過中冷凍水溫度采用5℃的溫差，在管路系統(tǒng)節(jié)能改造經(jīng)過中可采用8℃的溫差設(shè)計，進而減少管路中的流量，以及管路中水泵的能源消耗。針對水泵在負荷降低時仍長期處于定流量運行造成能耗大的問題，能夠通過對冷凍水泵、冷卻水泵、風機進行變頻節(jié)能改造，采用溫差控制器監(jiān)測進出口冷凍水和冷卻水溫度，并將溫差信號反應(yīng)給變頻器，控制水泵在部分負荷下通過改變轉(zhuǎn)速來進行實時流量調(diào)節(jié)，實現(xiàn)按需供冷。在空調(diào)通風系統(tǒng)中，可采用高效節(jié)能的風機或變頻控制的空氣處理機組改造既有空調(diào)系統(tǒng)，或采用直流無刷風機盤管變風量控制方式，提高風機效率，減少風機運行能耗[3].可降低空調(diào)總能耗的15%~35%,且投資小，回收期較短，只要1~2年。對于開放式冷卻水系統(tǒng)，可取消冷卻水池，將其改造為閉式冷卻水系統(tǒng)，將管路直接與冷卻水泵相連，水泵僅克制冷卻水流動經(jīng)過中的流動阻力，大大減少水泵的能耗。除此之外，在能保證空調(diào)系統(tǒng)正常運行的前提下，優(yōu)化冷凍水和冷卻水管路系統(tǒng)，盡可能地減少管路中閥門和過濾器的數(shù)量，進而降低了管路系統(tǒng)中的局部阻力，減少了水泵的能耗。對于空調(diào)系統(tǒng)中的風管和水管，進行隔熱保溫措施的節(jié)能改造，防止冷量或熱量發(fā)生損失，管路進行保溫棉隔熱后，可減少與周圍環(huán)境的熱量交換，降低能源消耗。2.3余熱回收利用改造對于排風直接排出，新風直接送入空氣處理機組的空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置熱回收裝置，使新風與排風進行熱量交換，可大大減少處理新風的制冷量，進而減少制冷機組的容量；而對于傳統(tǒng)的活塞式制冷機組或螺桿式制冷機組的改造，可增加余熱回收系統(tǒng)，充分利用制冷機組冷凝熱制取40℃~60℃生活熱水，既可減緩對大氣的熱污染，又能利用空調(diào)余熱實現(xiàn)節(jié)能目的，提高能源利用率。2.4維護保養(yǎng)改造在對空調(diào)系統(tǒng)清洗保養(yǎng)時，需要定期對制冷機組冷凝器和蒸發(fā)器進行排污處理，以及對空氣處理機組中的表冷器、風機盤管、室外冷卻塔等換熱設(shè)備進行清洗處理，進而提高設(shè)備換熱效果，可大大提高制冷機組運行效率[4].同時，可采用清洗管道機器人對水系統(tǒng)和風系統(tǒng)中的水管和風管定期進行污垢處理和管道清理，減少空氣和水的阻力，提高風機和水泵的電耗，改善空氣的品質(zhì)。再者，可通過增加冷凍水軟化裝置和冷卻水自動加藥裝置，改善冷凍水和冷卻水水質(zhì)，提高熱交換熱器的換熱效果，減少對水泵或風機的輸送損耗。3用戶在進行空調(diào)節(jié)能改造時面臨的難題盡管現(xiàn)有空調(diào)普遍存在能耗過高的現(xiàn)象，急需節(jié)能改造，但是用戶在進行改造時卻仍面臨著眾多的疑慮。首先，固然企業(yè)的空調(diào)能耗宏大，存在節(jié)能潛力，但是詳細有多大的節(jié)能潛力和改造空間，用戶不得而知。其次，空調(diào)節(jié)能改造費用高，融資比擬困難，使得用戶不能立即拿出高額的資金用于空調(diào)節(jié)能改造，造成了即便空調(diào)能耗高也只是簡單地進行一些維修保養(yǎng)。再次，空調(diào)節(jié)能改造風險高，即使用戶投入了大筆資金，節(jié)能效果能否保證成了用戶比擬擔憂的問題。最后，空調(diào)運行管理不能保證科學(xué)合理，用戶自個的內(nèi)部操作人員不懂得空調(diào)專業(yè)知識和相關(guān)自動控制知識，只是簡單地開啟運行，不懂得根據(jù)季節(jié)、時段和人流量等實際負荷進行調(diào)節(jié)，致使供冷量總是大于實際需求量，所以，即便對空調(diào)進行了節(jié)能改造，節(jié)能效果仍然不甚理想。4合同能源管理機制合同能源管理機制的出現(xiàn)，從根本上解決了用戶的困惑。節(jié)能服務(wù)公司與用戶簽訂節(jié)能服務(wù)合同，確定節(jié)能目的，并向用能單位提供能源審計、節(jié)能改造方案設(shè)計、融資、原材料和設(shè)備采購、施工、安裝、調(diào)試、運行、維護保養(yǎng)等一系列服務(wù)，用能單位享受節(jié)能服務(wù)，節(jié)能服務(wù)公司靠減少的能源費用來回收其之前全部的投資和合理的利潤[5].在合同能源管理機制中，一般不要求用戶承當大筆的投資費用，甚至零投資、零風險，在雙方都嚴格遵守合同的前提下，用戶和節(jié)能服務(wù)公司能夠?qū)崿F(xiàn)雙贏。合同能源管理機制在空調(diào)改造中主要有下面特點：第一，節(jié)能服務(wù)公司具有專業(yè)化的團隊，從分析當下建筑空調(diào)的能耗，發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力，并根據(jù)用戶空調(diào)的能耗特點提出多套節(jié)能方案，到通過比照選出最佳方案，提出節(jié)能目的供用戶考慮和參考，是用戶值得信賴和托付的節(jié)能改造企業(yè)。第二，合同能源管理有多種類型，用戶可根據(jù)本身需求選擇合同類型。節(jié)能效益共享型合同能源管理面向的是無力承當節(jié)能改造費用的用能單位，在項目改造之初，由節(jié)能服務(wù)公司承當所有改造費用，用戶無需花費任何費用，雙方在合同期內(nèi)還能夠根據(jù)一定比例共享節(jié)能收益，合同期結(jié)束后，用戶無償享有節(jié)能服務(wù)公司提供的節(jié)能設(shè)備。節(jié)能量保證型合同能源管理是指用能單位以自個的信譽等級進行融資、投資項目，節(jié)能服務(wù)公司在空調(diào)項目改造之初須在能源審計報告中必須提出節(jié)能目的，在節(jié)能項目改造完成后，再通過檢測和驗證節(jié)能量能否到達預(yù)期的效果，假如到達承諾的節(jié)能量，用戶支付改造工程費，假如沒有到達事先承諾的節(jié)能量，節(jié)能服務(wù)公司將給用戶補償承諾節(jié)能量與實際節(jié)能量之間的差額，進而降低了用戶進行節(jié)能改造的風險。以上兩種合同能源管理類型是如今空調(diào)節(jié)能改造常用的類型，無論采用哪種類型，節(jié)能服務(wù)公司為了獲取利潤，必然都會采用最優(yōu)的節(jié)能方案和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，以保證改造項目的節(jié)能效果。第三，節(jié)能服務(wù)公司還會對用能企業(yè)內(nèi)部空調(diào)維護操作人員進行專業(yè)培訓(xùn)，提高其運行操作水平，使他們能夠根據(jù)空