【文章內(nèi)容簡介】 建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇，對于調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式、提高人民生活質(zhì)量、維護中華民族長遠利益，具有極其重要而深遠的意義。也是我國 對國際社會應(yīng)該承擔(dān)的責(zé)任。照明在全球能源消費中占了 20%。我國照明約占整個照明用電量的30%,節(jié)電新能源與節(jié)能降耗是全世界所追求的目標(biāo)，是必然的朝陽產(chǎn)業(yè)。 ＬＥＤ半導(dǎo)體照明，具有節(jié)能（比傳統(tǒng)燈具節(jié)能 6０％以上）特點，可全面替代現(xiàn)有的公用照明和家用照明，若全國 80%照明使用LED 產(chǎn)品，每年可節(jié)約三峽電站一年的發(fā)電量 847 億度。市場規(guī)模將達到５萬億元之多。商業(yè)照明、道路照明對 LED 而言是個嶄新的***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 14 / 48 大市場。 近年來，我國的資源環(huán)境問題日益突出，節(jié)能減排形勢十分嚴峻。在資源稀缺與環(huán)境承載能力有限的情況下，傳統(tǒng)的高投入 、高消耗、高排放、低效率的增長方式已經(jīng)走到了盡頭。對于我國來講，進一步加強節(jié)能減排工作，既是對人類社會發(fā)展規(guī)律認識的不斷深化，也是積極應(yīng)對全球氣候變化的迫切需要，是樹立負責(zé)任的大國形象、走新型工業(yè)化道路的戰(zhàn)略選擇。 LED 以高光效、長壽命、節(jié)電安全其固有的優(yōu)越性，吸引著世界的目光，美國、日本、歐盟等國及臺灣地區(qū)，針對綠色照明 LED新光源，進行實用性研究并取得新成果。近年來，日本日亞化工、豐田和成、索尼、昭和電工都已有 LED 照明產(chǎn)品問世。世界著名照明電器公司飛利浦、歐司朗、通用電氣等也投入大量人力、物力、財力進行 LED 照明產(chǎn)品的研究開發(fā)和生產(chǎn)。臺灣目前 LED 產(chǎn)量僅次于日本列美國之前。 空調(diào) 系統(tǒng) 眾所周知，作為工民建的耗能大戶“空調(diào)系統(tǒng)”的節(jié)能難題，受到社會各界的高度關(guān)注。好多的科研單位，工程咨詢單位，專業(yè)工程商，能源技術(shù)公司都在致力于空調(diào)節(jié)能的研究與開發(fā)?？照{(diào)節(jié)能措施除了設(shè)備的節(jié)能技術(shù)研究，系統(tǒng)的合理設(shè)計之外，像維護保養(yǎng)，保證空調(diào)機組安全高效運行都是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。而現(xiàn)如今新的節(jié)能研究和跳躍定向思維的措施：在以上研究的基礎(chǔ)上，把過渡季節(jié)空調(diào)的室內(nèi)負荷利用室外冷卻塔散熱的冷卻水系統(tǒng)直接接入室內(nèi)各空調(diào)末端的新思維理念正在受到越來越多設(shè)計單位，建設(shè)單位及政府節(jié)能部門***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 15 / 48 的肯定。 空調(diào)系統(tǒng)之所以成為“耗能大戶”是因為整個室內(nèi)空調(diào)區(qū)域的冷負荷較大，空調(diào)主機及空調(diào)系統(tǒng)的能效比在能量守恒的基本原理上，受到各種技術(shù)限制。 空調(diào)系統(tǒng)的高耗電設(shè)備主要有：空調(diào)主機（耗電最大），泵、冷卻塔，各空調(diào)末端和其它。所以研究空調(diào)節(jié)能的重中之重是在于空調(diào)主機的節(jié)能。 項目建設(shè)必要性 根據(jù)《北京市 “十二五 ”時期節(jié)能降耗與應(yīng)對氣候變化綜合性工作方案》要求，北京市重點用能單位應(yīng)進一步挖掘節(jié)能潛力，完成國家下達的生產(chǎn)總值能耗下降 17%、碳排放 強度下降 18%的節(jié)能減碳目標(biāo)。 由于建筑布局和經(jīng)營性質(zhì)的原因，百貨店 建筑面積和客流量大，各種照明設(shè)備安裝密度高， 白天也需要進行人工照明，照明用電已成為百貨店的主要能耗之一。 由于商場環(huán)境人流量很大，人體產(chǎn)生的冷負荷較大以及商場面積較大，造成過度季節(jié)的購物環(huán)境不能滿足人們對舒適性的需求，所以過渡季節(jié)空調(diào)系統(tǒng)也需要開啟，空調(diào)系統(tǒng)的高能耗產(chǎn)生。 隨著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)競爭的日益加劇，企業(yè)面臨著利益下滑的處境，對此只能從加強市場開拓以及強化成本控制兩方面著手。相對而言，成本空置更宜實施、風(fēng)險也更低。 ***能耗分析表明，商廈 電力 成本占企業(yè) 能源成本的比例高達 %，電費是各項成本中的主要項目，通過省電來降低成本、提高利潤空間已經(jīng)勢在必行。 ***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 16 / 48 項目可行性 照明 在目前全球 照明市 場綠色、環(huán)保、節(jié)能、低碳的主題下， LED 正成為全球照明產(chǎn)業(yè)和市場上新的亮點。對于高效節(jié)能的 LED 光源來說，其增長速度更是一日千里。 2020 年中國 LED 照明市場的產(chǎn)值為1200 億元，到 2020 年可達到 5000 億元。 國際 LED 照明巨頭飛利浦、東芝已領(lǐng)先業(yè)界成功開發(fā)出 800 流明 LED 球泡燈，并且正在積極研發(fā) 1000 流明以上 LED 球泡燈。美國 克里公司目標(biāo)是達到每 1 美元達 1000 流明的 LED 產(chǎn)品。 目前國內(nèi) LED 企業(yè)是在政府鼓勵扶持下，通過北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會、深圳大運會和“十城萬盞”等獲得了快速發(fā)展。而接下來 LED 照明要作為新的節(jié)能光源，快速被消費者認同，進入尋常百姓家。 近年來 LED 在商廈、辦公寫字樓的應(yīng)用范圍逐步擴大 , 已從裝飾照明逐步進入功能性照明的應(yīng)用領(lǐng)域 , LED 技術(shù)的發(fā)展使其將逐步成為高檔建筑的理想光源。 大功率 LED 新光源的問世，就是對上百年傳統(tǒng)照明理論顛覆性的技術(shù)創(chuàng)新，它低能耗、長壽命、綠色環(huán)保的半導(dǎo)體照明技術(shù) 將當(dāng)之無愧地成為最具發(fā)展?jié)摿Φ恼彰魈娲a(chǎn)品， LED 照明燈具具有以下優(yōu)勢： 1， 大功率 LED 燈具的壽命長 LED 光源理論使用壽命為 8— 10 萬小時，實際因各種因素影響，***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 17 / 48 LED 燈具使用壽命在 3— 5 萬小時間，它的壽命取決于以下幾點： （ 1） LED 光源的芯片質(zhì)量，光衰減值。 （ 2） LED 的封裝質(zhì)量 .一致性及可靠性。 （ 3） LED 作為冷光源，但 LED 半導(dǎo)體本身會產(chǎn)生熱。 LED 的散熱，保證 LED 的良好工作條件。 （ 4）電源、恒流驅(qū)動的壽命質(zhì)量保證。 2， 節(jié)能效率高 照明工程是個系統(tǒng)工程，不管是明視照明還是氣氛照明 都是通過電能轉(zhuǎn)換成光，再通過燈具投影，使某一個局部的被照面達到一定的照度、均勻度、顯色性，多個被照面的局部合成一個完整的照明工程，不能簡單的用功耗來比較，而是要通過綜合、全面的分析進行比較。 3， 常規(guī)燈具與半導(dǎo)體 LED 照明燈具的差異化 燈具是光源、電源、燈罩和其他附件等裝配組合而成的照明器具，它又是用來控制光源、光線投照的方式，同時又能起到保護光源，提高照明效率的照明工具。常規(guī)照明燈具主要由燈殼體、光源腔、電器室等組成。因其有足夠的殼體空間及活性炭和泡沫硅橡膠的密封安裝散熱，保證了光源的工作條件。其光源腔的 防護等級 IP6電器室的防護等級 IP45。半導(dǎo)體 LED 路燈的面世，其光源的長壽命獨特性，具有易合理配光的優(yōu)越性，色溫的可變性，顯色指數(shù)高的優(yōu)勢，低電壓、電流的光源供電具備了高效節(jié)能的發(fā)展趨勢。對于 LED 應(yīng)用于照明有先天的優(yōu)勢，其優(yōu)勢在于： （ 1） LED 作為點光源，如果設(shè)計合理，很大程度上可以直接解決傳統(tǒng)球狀光源必須依靠光發(fā)射來解決的二次取光及光損耗問題； （ 2）對光照射面的均勻度可控，理論上可以做到在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 18 / 48 完全均勻，這也能避免傳統(tǒng)光源 燈下亮 現(xiàn)象中的光浪費； （ 3）色溫可選，這樣在不同場合的應(yīng)用中 ，也是提高效率、降低成本的一個重要途徑。 空調(diào) 系統(tǒng) 由于過渡季節(jié)，冷負荷較小，而室外溫度相對于夏季較低，空調(diào)的冷卻水通過冷卻塔散熱后，能夠滿足室內(nèi)較小冷負荷的要求；由于空調(diào)主機的冷凍水和冷卻水在主機中進行熱交換，所以此方案只需冷卻水系統(tǒng)直接接入冷凍水管道即可，整個系統(tǒng)中其它各個部分均不需要改變，能夠滿足工程施工對主機四周空間的要求，能夠滿足其它現(xiàn)場實際條件的要求。 所以此空調(diào)方案具有設(shè)計和施工可行性 1， 延長主機及冷凍水泵的使用壽命。 延長 為保證購物環(huán)境的舒適，新華百貨中央空調(diào)每年 3 月中旬就需要開 機，制冷季節(jié)初期為 40 天；每年 10 月底才能關(guān)機，制冷末期為 30 天。在制冷季節(jié)初期和制冷末期共 70 天的時間內(nèi)，將店屋頂冷卻塔內(nèi)的冷卻水直接引入循環(huán)系統(tǒng)，在不開動主機及冷凍泵的前提下， 達到購物環(huán)境對空調(diào)的需求。 主機及冷凍水泵每個供冷季運行時間減少了約 1／ 3，大大延長了主機和冷凍水泵的使用壽命。 2，節(jié)能明顯 ***每個供 冷季 的過渡季節(jié) 主機 和冷凍水泵停止運行，只有冷卻水泵、冷卻塔，和各空調(diào)末端系統(tǒng)參與運行，大大降低了能耗。 ***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 19 / 48 項目建設(shè)依據(jù) 1， 《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（ 2020 年本）》發(fā)展改革委令 2020 第 9號 2， 《北京市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》 3， 《北京市 “十二五 ”時期節(jié)能降耗與應(yīng)對氣候變化綜合性工作方案》 4， 《北京市節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)推廣計劃》京發(fā)改 [2020]1722 號 ***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 20 / 48 第三章 項目建設(shè)現(xiàn)狀分析及改造方案 項目單位能耗現(xiàn)狀 1， 能源消費品種 ***所使用的能耗種類為電力 和外購熱力。 統(tǒng)計如下表 （ 表 31） 。 表 31 2020 年能耗統(tǒng)計表 能源種類 單位 2020 年能耗統(tǒng)計表 實物量 折標(biāo)煤量 (tce) 所占 比例 （ %） 電力 萬 kWh 外購熱力 百萬 KJ 綜合能耗 2， 產(chǎn)品單耗 （ 1）主營業(yè)務(wù)收入單耗 2020 年公司實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入 萬元，綜合能源消費量 噸標(biāo)準煤，萬元主營業(yè)務(wù)收入能耗量為 噸標(biāo)煤。 （ 2）單位營業(yè)面積能耗 2020 年公司經(jīng)營總面積為 83111 平方米，單位營業(yè)面積能耗為 千克標(biāo)準煤 /平米。 項目單位能耗問題分析 照明所占的能耗比例大是商場建筑的特點，商家為了吸引顧客，往往裝有較多的燈具，因此商鋪內(nèi)的照度普遍偏高，這可以通過現(xiàn)場***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 21 / 48 測試結(jié)果得到證明。照度偏高是商家希望以較高的照度、合適的色溫來展示商品，吸引顧客。商場的照明設(shè)備難以實現(xiàn)“部分空間、部分時間”開啟，只要是營業(yè)時間，照明基本全部開啟，否則可能影響銷售，因此照明設(shè)備開啟時間長，其能耗較大。 ***照明燈具主要包括節(jié)能筒燈、金鹵筒射燈；雙眼、三眼金鹵 /斗膽鹵素射燈； T T8 燈管等，以及少量的白熾燈。 商場照明也是能耗較大的一項， 如果將這些燈具更換為 LED 高效節(jié)能燈 ，將會大大減少能源消耗，降低運行成本。 商場環(huán)境除了照明系統(tǒng)“能耗高”外，空調(diào)系統(tǒng)也是“耗能大戶”此改造方案是直接采用主機和冷凍水泵停止運行，所以空調(diào)主機和冷凍水泵 在過渡季節(jié) 的能耗直接降低到“ 0”。大大減少了能源消耗。 項目單位改造方案 照明 LED 光源工作原理 目前的 LED 光源是低電壓（ VF=2→ ）、大電流（ IF=20→1500mA）工作的半 導(dǎo)體器件，必須提供合適的直流電才能正常發(fā)光。由于我們?nèi)粘Ｕ彰魇褂玫碾娫词歉邏航涣鳎?AC 100～ 220V），所以必須使用降壓的技術(shù)來獲得較低的電壓，常用的是變壓器或開關(guān)電源降壓，然后將交流（ AC）變換成直流（ DC），再變換成直流恒流源，才能促使 LED 光 源發(fā)光（圖 31）。 ***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 22 / 48 圖 31 直流驅(qū)動 LED 光源的系統(tǒng)應(yīng)用方案 將 220V 的電壓經(jīng)電容 C1 的降壓后，經(jīng)過 VDI～ VD4 全波整流，再經(jīng) C2 濾波和穩(wěn)壓管 VD5 產(chǎn)生 1 穩(wěn)定電壓作為發(fā)光管的電源，將LED 串聯(lián)再并聯(lián)后接到此電源上，使得每只發(fā)光管都能正常發(fā)光（圖32）。 圖 32 LED 光源的工作原理圖 由于 LED 是由超導(dǎo)發(fā)光晶體產(chǎn)生超高強度的燈光，它發(fā)出的熱量少，不像白 熾燈那樣浪費太多熱量，不像熒光燈那樣因消耗高能量而產(chǎn)生有毒氣體，也不像霓虹燈那樣要求高電壓而容易損壞。 LED已被全球公認為新一代的環(huán)保型高科技技術(shù)光源。 2， LED 燈具結(jié)構(gòu)及特點 ***LED 照明節(jié)能改造及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項目可行性研究報告 23 / 48 LED 燈具主要由 LED 燈珠、 PCB 板、透鏡、外殼、散熱裝置、恒流源等部分構(gòu)成。將已封裝的 LED 燈珠組裝在一個帶有鋁夾層的金屬芯 PCB 板上，形成功率密度 LED， PCB 板作為器件電極連接的布線之用，鋁芯夾層則可作熱沉使用，獲得較高的發(fā)光通量和光電轉(zhuǎn)換效率。 鋁基板 PCB 由電路層 (銅箔層 )、導(dǎo)熱絕緣層和金屬基層組成。電路層要求具有很大的 載流能力，從而應(yīng)使用較厚的銅箔；導(dǎo)熱絕緣層是 PCB 鋁基板核心技術(shù)之所在，它一般是由特種陶瓷