【正文】 統(tǒng)阻力和提高風(fēng)機(jī)、水泵的效率。在工程實(shí)踐中可采用以下措施： 采用大溫差 40 如果系統(tǒng)中輸送冷熱能用的水（或空 氣）的供回水（或送回風(fēng)）溫差采用較大值，那么當(dāng)它與原有溫差的比值為 m，從流量計(jì)算公式知道，采用大溫差時(shí)的流量降為原來流量的 1/m3 。這時(shí)，水泵或風(fēng)機(jī)要求的功率將減小到原來的 1/m3 ?？梢姡哟鬁夭畹墓?jié)能效果是明顯的。 在滿足中央空調(diào)精度、人員舒適和工藝要求的前提下，應(yīng)盡可能加大送風(fēng)溫差。要注意的是：供、回水的溫度差不宜大于 8℃。 2）選用低流速 因?yàn)樗煤惋L(fēng)機(jī)要求的功耗大致與管路系統(tǒng)中的流速成正比關(guān)系，因此，要取得節(jié)能的運(yùn)行效果，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)不要采用高流速。此外，干管中采用低流速還有利 于系統(tǒng)的水力工況穩(wěn)定性。例如：改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以改變風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)，風(fēng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速成三次方的關(guān)系，而流量與轉(zhuǎn)速成一次方的關(guān)系，降低轉(zhuǎn)速以降低流量的同時(shí)可以大幅度降低能耗。當(dāng)流量減少 1/3 時(shí)，能耗可減少約 %，當(dāng)流量減少 1/2 時(shí)，能耗可減少約 %，且風(fēng)機(jī)的效率基本不變，仍可穩(wěn)定高效地工作。 3）采用輸送效率高的載能介質(zhì) 一般情況下，用水輸送冷熱能的耗能量比用空氣輸送的要小，并且輸送相同冷熱能所用水管的管徑要比風(fēng)管小得多，所占用的建筑物空間也相應(yīng)小很多。這也是近年來中央空調(diào)方式發(fā)展迅速的 主要原因之一。 因此，對(duì)于集中冷凍方式，原則上應(yīng)該把機(jī)房設(shè)備制備的冷凍水盡量輸送到各中央空調(diào)分區(qū)的附近或使用點(diǎn)上，通過末端非獨(dú)立式 41 中央空調(diào)機(jī)組（如柜式空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管）處理空氣，就地或供附近房間使用。 變風(fēng)量系統(tǒng)控制 變風(fēng)量系統(tǒng)就是針對(duì)送風(fēng)系統(tǒng)耗電缺點(diǎn)的節(jié)能對(duì)策。變風(fēng)量系統(tǒng)可分為兩種：一種為 AHU 風(fēng)管系統(tǒng)中的空調(diào)機(jī)變風(fēng)量系統(tǒng)（ AHU—VAV系統(tǒng)） 。一種為 FCU系統(tǒng)中的室內(nèi)風(fēng)機(jī)變風(fēng)量系統(tǒng)（ FCUVAV系統(tǒng)）。AHUVAV 系統(tǒng)是在全風(fēng)管系統(tǒng)中將送風(fēng)溫度固定，而以調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)送風(fēng)量的方式來應(yīng)付室內(nèi) 空調(diào)負(fù)荷的變動(dòng)。 FCUVAV 系統(tǒng)則是將冷水供應(yīng)量固定，而在室內(nèi) FCU加裝無段變功率控制器改變送風(fēng)量，亦即改變 FCU的熱交換率來調(diào)節(jié)室內(nèi)負(fù)荷變動(dòng)。這兩種方式通過風(fēng)量的調(diào)整來減少送風(fēng)機(jī)的耗電量，同時(shí)也可增加熱源機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率而節(jié)約熱源耗電，因此可在送風(fēng)及熱源兩方面同時(shí)獲得節(jié)能效果。 送入室內(nèi)的冷量可按下式確定： （ 2） 式中： C為空氣的比熱容， KJ/（ Kg℃） 。ρ為空氣密度， Kg/m3。L為送風(fēng)量， m3/S。tn 為室內(nèi)溫度，℃ 。ts為送風(fēng)溫度，℃ 。Q為吸收（或放入）室內(nèi)的熱量， KW。 如果把送風(fēng)溫度設(shè)為常數(shù)，改變送風(fēng)量 L，也可得到不同的 Q值，以維持室溫不變。變風(fēng)量控制可采用根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)量的送風(fēng)裝置。當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷減少時(shí)，它可保持送風(fēng)參數(shù)不變（不需再熱），通過自動(dòng)減少風(fēng)量來保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定。這樣，不僅可節(jié)約定風(fēng)量系統(tǒng)為提高送風(fēng)溫度所需的再熱量，而且還由于處理 42 的風(fēng)量減少，可降低風(fēng)機(jī)功率電耗及制冷機(jī)的冷量。據(jù)多種資料介紹，變風(fēng)量較之定風(fēng)量方式一般情況下節(jié)能可達(dá) 30%～ 50%。 變頻控制 大部分建筑物一年中只有幾十天時(shí)間中央空調(diào)處于最大負(fù)荷。中央空調(diào)冷負(fù)荷始終處于 動(dòng)態(tài)變化之中，如每天早晚、氣候情況、客流量、活動(dòng)內(nèi)容等各種因素的變化，實(shí)時(shí)影響中央空調(diào)冷負(fù)荷。一般，冷負(fù)荷在 5～ 60%范圍內(nèi)波動(dòng)，大多數(shù)建筑物每年至少 70%是處于這種情況。而大多數(shù)中央空調(diào)，因系統(tǒng)設(shè)計(jì)多數(shù)以最大冷負(fù)荷為最大功率驅(qū)動(dòng)。這樣，造成實(shí)際需要冷負(fù)荷與最大功率輸出之間的矛盾，造成了巨大的能源浪費(fèi)。采用變頻控制的方式，可解決此矛盾。 1） 風(fēng)機(jī)水泵類變頻控制 因?yàn)檫^去交流電機(jī)本身不調(diào)速，中央空調(diào)系統(tǒng)對(duì)空氣和水流量的控制不得不依賴擋板和閥門來調(diào)節(jié)，許多電能被白白浪費(fèi)在擋板和閥門上。如果對(duì)風(fēng)機(jī)水 泵進(jìn)行變頻調(diào)速，把浪費(fèi)在擋板和閥門上的能量節(jié)省下來，每臺(tái)水泵平均節(jié)能效果就很可觀。 對(duì)于風(fēng)機(jī)水泵來說，根據(jù)流體力學(xué)原理，在相似工況下運(yùn)行時(shí)的參數(shù)存在以下關(guān)系 [2]： （ 3） 其中： Q H N n1 ：分別為轉(zhuǎn)速改變前的流量、揚(yáng)程、功率、轉(zhuǎn)速 。 Q H N n2 ：分別為轉(zhuǎn)速改變后的流量、揚(yáng)程、功率、轉(zhuǎn)速。 由公式（ 3）可知，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正 43 比，消耗的功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。對(duì)于變頻調(diào)速來說，轉(zhuǎn)速 n基本上與電源頻率 f成正比，當(dāng)電源頻率 f降低時(shí)， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也降低，所需的功率就隨轉(zhuǎn)速的三次方迅速降低，可見，節(jié)能效果十分顯著。以風(fēng)機(jī)為例，如所需風(fēng)量為額定風(fēng)量的 80%，則轉(zhuǎn)速也下降為額定轉(zhuǎn)速的 80%，而軸功率降 %。當(dāng)所需風(fēng)量為額定風(fēng)量的 50%時(shí)，而軸功率降 %。這種節(jié)電效果也非常可觀。實(shí)際證明，風(fēng)機(jī)水泵類變頻控制節(jié)能 40%～ 50%。 2） 冷水機(jī)組變頻控制 由于壓縮機(jī)不排除在滿負(fù)載狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可能性，所以，只能按最大需求來決定電動(dòng)機(jī)的容量，故設(shè)計(jì)裕量一般偏大。在實(shí)際運(yùn)行中，輕載運(yùn)行的時(shí)間所占的比例是非常高的。采用變頻控制對(duì) 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷量的控制，讓冷凍機(jī)組始終處于最佳 （最合理）的運(yùn)行狀態(tài)。變頻控制提高了空調(diào)器的效率，改善了冷凍機(jī)組的運(yùn)行效果，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。 變頻壓縮機(jī)的原理是通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速而調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的單位時(shí)間內(nèi)的排氣量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)制冷量的目的。制冷量和壓縮機(jī)頻率的數(shù)學(xué)關(guān)系式如下： （ 4） 式中， n 為轉(zhuǎn)速， f 為電機(jī)的頻率， p 為電機(jī)的極對(duì)數(shù)， s為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，λ為泄漏系數(shù)， Ps為吸氣壓力， vh為吸氣容積， ni為多變指數(shù)，ε i為壓比（排氣 /吸氣），δ 0為相對(duì)壓力損失系數(shù)， Zs、Zd為實(shí)際氣體壓縮性系數(shù)， 為平均能效比。 44 由公式（ 4）可知，制冷量與頻率成正比關(guān)系，所以采用變頻調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷量的控制，從而可達(dá)到節(jié)能效果。 有些調(diào)節(jié)方式（如調(diào)節(jié)閥門開度和改變?nèi)~片角度），即使在需求量較小的情況下，也不能減少電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率。采用了變頻調(diào)速后，在需求量較小時(shí)，可降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，減少電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行功率，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能。實(shí)際證明，冷水機(jī)組變頻控制可節(jié)能 20%～ 30%。 供配電設(shè)計(jì)方案節(jié)能評(píng)估 （ 1）變配電系統(tǒng) 1）電源選擇 本工程所在位置電源狀況較好 。 本項(xiàng)目由于當(dāng) 地供電部門 提供 不同回路變電所的 10KV供電電源 ； 重要負(fù)荷設(shè) EPS 應(yīng)急電源 ,正常電源中斷時(shí)由 EPS 應(yīng)急電源供電 ,保證特別重要的負(fù)荷不間斷供電；備用電源采用柴油發(fā)電機(jī) ,容量為 500KW,滿足一、二級(jí)負(fù)荷的供電要求 ,柴油發(fā)電機(jī)房設(shè)在負(fù)二層地下室位置 ,在市電斷電后 15s 內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)并供電 ,市電恢復(fù)后 ,延時(shí)自動(dòng)停機(jī)。 2）用電負(fù)荷及變壓器選擇 主要用電負(fù)荷包括照明用電、通風(fēng)空調(diào)用電、給排水設(shè)備用電、室外用電等。采用單位建筑面積功率法對(duì)本項(xiàng)目用電負(fù)荷進(jìn)行測(cè)算。根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版》的表 111 可知 ， 大型商業(yè)建筑用電負(fù)荷為 60100W/㎡，停車場(chǎng) 610W/㎡。 本項(xiàng)目建筑用電負(fù)荷按 80W/㎡ 計(jì)算 、停車場(chǎng) 照明按 8W/㎡ 計(jì)算 、需要系數(shù)取 、功率因數(shù) COSΦ＝ 、有功功率同時(shí)系數(shù)取 、 45 無功功率同時(shí)系數(shù)取 。 則本項(xiàng)目用電負(fù)荷 =（ 80 37131+8 8099）/1000=3035（ kW） ；有功負(fù)荷 =3035 =2428（ kW） ；無功負(fù)荷 =3035 =1469（ Kva） ；計(jì)算有功負(fù)荷 =2428 =2064（ kW） 。計(jì)算無功功率 =1469 =1316（ Kvar）； 計(jì)算 視在功 =2064/=2293（ KVA） 。 通過計(jì)算，本項(xiàng)目宜選用 3臺(tái) 型號(hào)為 SCB111000/10:壓器 ， 單機(jī)容量為 1000kVA， 變壓器總裝機(jī)容量為 3000kVA，變壓器負(fù)載率 ％ 。 3）變電所設(shè)置 在本項(xiàng)目地下建筑設(shè)置一座變電所 ， 變電所內(nèi)安裝單機(jī)容量為1000kVA 的干式變壓器 3 臺(tái) 。 4）電計(jì)量方式 高壓計(jì)量在 10kV 高壓柜進(jìn)行；公共設(shè)備、水泵、電梯、室外照明、公共區(qū)域照明設(shè)置計(jì)量表計(jì) 。 滿足內(nèi)部核算要求；空調(diào)用電、動(dòng)力用電、照明插座用電和特殊用電等四項(xiàng)設(shè)置分項(xiàng)計(jì)量電表 。 滿足 能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析需要；商鋪均計(jì)量到戶 ， 商鋪電表集中裝設(shè)于每棟一層。 5）無功補(bǔ)償方式 采用低壓集中自動(dòng)補(bǔ)償方式 ， 在變配電所低壓側(cè)設(shè)功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置 ， 補(bǔ)償后的變壓器高壓側(cè)功率因數(shù)達(dá) 以上，熒光燈補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 。 6）諧波治理措施 46 采用星三角接線的變壓器 ， 抑制三次諧 ， 照明燈具采用低諧波含量的電子整流器 ， 變配電所采用帶電抗器的低壓補(bǔ)償裝置。 （ 2）照明系統(tǒng)：本項(xiàng)目照明包括正常照明和應(yīng)急照明。 1）照度標(biāo)準(zhǔn) 依據(jù) 《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 50042021)的規(guī)定， 本項(xiàng)目各照明區(qū)照度及功率密度 值設(shè)計(jì)如表 34所示。 表 34 照明光源、亮度值及密度值表 場(chǎng)所 照度（ lx） 功率密度目標(biāo)值 (不超過 ) 商店 300 lx 12W/㎡ 超市 300 lx 13W/㎡ 衛(wèi)生間 100 lx 6W/㎡ 營(yíng)業(yè) 廳 300 lx 13W/㎡ 電梯廳 100 lx 6W/㎡ 走廊 100 lx 4W/㎡ 樓梯間 75 lx 3W/㎡ 停車場(chǎng) 75 lx 3W/㎡ 空調(diào)機(jī)房、泵房 100 lx 4W/㎡ 變電所 200 lx 7W/㎡ 2）光源及燈具選擇 室內(nèi)照明以 T5 熒光燈和 LED 燈為主 ， 配用電子鎮(zhèn)流器，沿街商業(yè)建筑的夜景照明和道路廣場(chǎng)照明采用 LED燈具。 （ 3）評(píng)估結(jié)論及建議 1）電源 就近市政電網(wǎng)接入 ， 在保證正常供電的同時(shí) ， 縮短了輸送線路 ， 從而降低線路損耗 。 2） 各區(qū)域用電負(fù)荷測(cè)算方法合理 ， 測(cè)算結(jié)果正確 ，選用單機(jī)容 47 量為 1000kVA 的干式變壓器 3 臺(tái)， 總裝機(jī)容量 3000kVA，負(fù)載率 為%。 根據(jù)《電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》（ GB/T134622021）中規(guī)定的變壓器選擇原則 ， 本項(xiàng)目的變壓器安裝數(shù)量及裝機(jī)容量合理 ， 符合電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，本項(xiàng)目均選用 SCB11系列干式變壓器 ， 該系列變壓 器噪聲小、損耗小 ， 節(jié)能環(huán)保。 3）本項(xiàng)目電能計(jì)量方案合理 ， 嚴(yán)格按著 《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》（ GB 171672021）中規(guī)定對(duì)用電量實(shí)現(xiàn)了三級(jí)計(jì)量 ， 為管理節(jié)能提供了基礎(chǔ)。 5） 采用低壓集中自動(dòng)補(bǔ)償方式 ， 在變配電所低壓側(cè)設(shè)功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置 ， 補(bǔ)償后的變壓器高壓側(cè)功率因數(shù)達(dá) 以上 ，該部分方法合理 ， 采用補(bǔ)償裝置提高功率因數(shù) ， 可降低無功損耗 ， 將達(dá)到較好節(jié)能效果。 6）照明方案符合《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ GB500342021）的相關(guān)要求 。 照明功率密度值選取符合《湖南省 公共建筑 節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定值進(jìn)行設(shè)計(jì) ， 即能滿足照明亮度要求 ， 又能減小照明裝機(jī)容量 ，降低照明電耗，照明主要采用 T5熒光燈和 LED燈 ， 節(jié)能效果好。 主要耗能設(shè)備節(jié)能評(píng)估 本項(xiàng)目主要用能設(shè)備為照明燈具、通風(fēng)機(jī)、空調(diào)設(shè)備、給排水泵、電梯、室內(nèi)電器等 。 照明燈具節(jié)能評(píng)估 該項(xiàng)目照明設(shè)備采用節(jié)能型熒光燈替代普通光源，本項(xiàng)目室內(nèi)照明主要采用低損耗、高功率因數(shù)的 T5 熒光燈。 48 本項(xiàng)目采用的熒光燈能耗指標(biāo)及能效水平分析見表 35，采用的單管雙端熒光燈其設(shè)計(jì)初始光效值均小于能效限定值 ， 因此滿足節(jié)能要求。 表 35 照明設(shè)備能 耗指標(biāo)及能效水平分析 光源 類型 燈的類別 額定功率 （ W） 設(shè)計(jì)初始光效值 （ lm/W） 耗能指標(biāo) （ W/klm） 2021h光通維持率 維持光效值 （ Lm/W） 能耗指標(biāo) （ W/klm） 能效限定值 （ lm/W） 評(píng)價(jià) 雙端 熒光燈 單管 28 75 88% 10 57 滿足要求 雙端 熒光燈 單管 36 10 87% 60 滿足要求 供配電設(shè)備評(píng)估 供電、配電自身的能耗主要來自變壓器的負(fù)載損耗、空載損耗、輸變電線路和配電線路損耗。本 項(xiàng)目采用 SCB11 系列干式變壓器 ， 屬于低損耗節(jié)能型變壓器 ， 電力變壓器與《電力變壓器能效限定值及能效等級(jí)》（ GB247902021）、配電變壓器與《干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》（ GB/T102282021）對(duì)比分析結(jié)果見表 36，本項(xiàng)目選用的變壓器 ， 其空載損耗、負(fù)載損耗和總損耗均未超過《變壓器能效值（ GB/T102282021）中的限額值 ， 因此本項(xiàng)目選用的變壓器符合節(jié)能要求。 49 表 36 干式變壓器能效指標(biāo)及能效水平分析 額