2004年夏天,全國出現(xiàn)大面積能源緊缺,各級政府大力倡導(dǎo)建筑節(jié)能降耗,清華大學(xué)組織有關(guān)專家對樓宇內(nèi)整個系統(tǒng)中各項設(shè)備進(jìn)行分析,提出了有可能應(yīng)用并具有較好投資回報周期的節(jié)能措施,包括冷凍水泵變頻節(jié)能;冷卻水泵變頻節(jié)能;冷卻塔節(jié)能監(jiān)控;免費冷卻熱回收系統(tǒng);變風(fēng)量節(jié)能監(jiān)控;系統(tǒng)能耗測試評估;水/風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能平衡調(diào)試;排風(fēng)余熱回收系統(tǒng);水蓄冷系統(tǒng);直燃機(jī)煙氣余熱回收;制冷主機(jī)變頻節(jié)能;照明節(jié)能管理;電源品質(zhì)管理系統(tǒng)等,基本囊括了目前建筑能源領(lǐng)域的節(jié)能先進(jìn)技術(shù),他們希望能夠通過有針對性的應(yīng)用能源管理計劃中的各項方案,顯著降低建筑能耗,做到經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙重收益。
一、系統(tǒng)能耗測試評估
通過對系統(tǒng)能耗進(jìn)行測試評估,可以了解系統(tǒng)水量和平衡程度,了解冷卻塔,冷機(jī),水泵鍋爐等主要設(shè)備的效率和工況,評估系統(tǒng)的可用性,可靠性和效率。避免系統(tǒng)隱患,提升系統(tǒng)效率,降低能耗。對噪聲和室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行測試和評估,了解樓宇建筑環(huán)境的健康程度?疾旃(jié)能設(shè)施的效果,對暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗進(jìn)行統(tǒng)計,與其他樓宇和計算結(jié)果進(jìn)行比較,對樓宇能源消耗進(jìn)行評估并給出改進(jìn)建議。對給排水系統(tǒng)的衛(wèi)生性,可靠性,穩(wěn)定性進(jìn)行評估。評價景觀以及綠化用水的管理和設(shè)計。測試評價樓宇控制系統(tǒng)的可用性和可靠性,排查系統(tǒng)隱患。評估照明系統(tǒng),對照明能耗進(jìn)行評估,考察節(jié)能措施的效果。
二、水/風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能平衡調(diào)試
E&Q建筑設(shè)備評估方案,以專業(yè)的暖通空調(diào)設(shè)計、改造、調(diào)節(jié)控制經(jīng)驗,通過科學(xué)專業(yè)的測試,評估,分析,調(diào)試的全程技術(shù)服務(wù),達(dá)到降低系統(tǒng)能耗,提高系統(tǒng)可靠性和科技含量的目的,包括:空調(diào)水系統(tǒng)平衡調(diào)試;采暖水系統(tǒng)平衡調(diào)試;空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)平衡調(diào)試;樓宇控制系統(tǒng)控制策略調(diào)試;針對樓宇空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)的普遍問題,以及大量樓宇自控沒有正常運行,發(fā)揮作用的情況,進(jìn)行專家級的調(diào)試,軟性降低系統(tǒng)能耗和運行成本。
三、排風(fēng)余熱回收系統(tǒng)
夏季,白天排風(fēng)溫度低于室外新風(fēng)溫度,室內(nèi)含濕量也低于室外新風(fēng)含濕量。利用熱回收對排風(fēng)和新風(fēng)進(jìn)行熱交換,可以降低新風(fēng)溫度和濕度。冬季,排風(fēng)溫度高于室外新風(fēng)溫度,排風(fēng)含濕量高于室外新風(fēng)含濕量,全熱回收可以利用排風(fēng)熱量預(yù)熱和加濕新風(fēng)。具體做法為,在排風(fēng)出口安裝熱交換器,排風(fēng)和新風(fēng)分別通過各自的通道進(jìn)行間接接觸換熱;利用排風(fēng)余熱來預(yù)熱新風(fēng)(或者利用余冷來預(yù)冷新風(fēng)),從而達(dá)到回收排風(fēng)余熱的目的。目前可以采用的熱回收設(shè)備分為顯熱回收型和全熱回收型兩種。
四、水蓄冷系統(tǒng)
蓄能技術(shù)是一種通過峰谷電價差來降低空調(diào)、電采暖電費支出的技術(shù)。整個城市的用電高峰期間,電網(wǎng)的負(fù)荷較大;而在夜間,整個城市的用電低谷時間段,電網(wǎng)負(fù)荷小。因此政府鼓勵在低谷電的時間段用電,其有力的調(diào)節(jié)手段便是價位低廉的“低谷”電價政策。利用廣泛存在的大廈消防水箱,蓄存低谷電價時段制取的冷量,用于白天高峰電價時使用,降低高峰電價,提高冷機(jī)效率和出力能力,具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
五、冷凍/冷卻水泵變頻節(jié)能
在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中,泵的選型是根據(jù)系統(tǒng)的最大負(fù)荷來選擇的,泵的額定功率往往要大于設(shè)計的最大功率,這樣就導(dǎo)致了設(shè)備選型所造成的能量浪費。另外,由于受到內(nèi)、外界干擾等不定因素的影響,系統(tǒng)的實際負(fù)荷總是不斷變化的,大部分時間系統(tǒng)都工作在部分負(fù)荷狀態(tài)。為使循環(huán)水量與負(fù)荷變化相適應(yīng),該系統(tǒng)摒棄傳統(tǒng)的采用閥門節(jié)流調(diào)節(jié)流量,避免大量能量被閥門消耗,而是充分考慮建筑負(fù)荷狀況、管網(wǎng)狀況、室外氣象參數(shù)等多種變化的因素,對水泵采用變頻處理,調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,使水泵的流量與實際負(fù)荷相適應(yīng),達(dá)到降低泵耗、提高空調(diào)品質(zhì)的目的?晒(jié)省40~60%的水泵能耗,節(jié)省的泵耗主要包括設(shè)備選型過大引起的泵耗和變頻后減少的流量所消耗的泵耗。
六、冷卻塔節(jié)能監(jiān)控
目前多數(shù)建筑中的冷卻塔采用與冷機(jī)對應(yīng)開啟,當(dāng)冷卻塔臺數(shù)比較多的時候,也采用分組控制,一般控制原理比較簡單,存在比較大的優(yōu)化節(jié)能空間。時代嘉華冷卻塔節(jié)能監(jiān)控,通過監(jiān)控冷卻水供回水溫度,冷卻塔開機(jī)臺數(shù),以及冷機(jī)能效比特性,制定最優(yōu)冷卻塔運行策略,在大幅降低冷卻塔本身風(fēng)機(jī)耗電的同時,減少冷卻塔電機(jī)的啟停磨損,降低維護(hù)成本,更加可以通過優(yōu)化冷卻水的運行工況,給冷機(jī)提供高效的運行工況。對冷卻塔的節(jié)能監(jiān)控,實際上是對冷機(jī)和冷卻塔的綜合監(jiān)控,節(jié)電率高達(dá)30~50%,具有可靠性高,控制靈活,投資低,收益大的特點。
七、免費冷卻熱回收系統(tǒng)
過渡季免費冷卻系統(tǒng)(FREE-COOL鄄ING)是利用過渡季節(jié)較低的室外氣溫,通過特殊的換熱機(jī)組,將室內(nèi)冷凍水冷卻至10℃~12℃之間,以極低的代價供應(yīng)空調(diào)。由于使用FREE-COOLING減少了開啟冷機(jī)的時間,利用的是室外自然冷源,所以能節(jié)省大量能源消耗,尤其在需要提前供應(yīng)空調(diào)和冬季仍需要供冷的建筑內(nèi)。該系統(tǒng)在夏季制冷機(jī)開啟季節(jié),利用免費冷卻的換熱機(jī)組,回收冷卻水的冷凝熱,加熱生活熱水或者蒸汽鍋爐的進(jìn)水,大幅提高整個系統(tǒng)的用能效率,在熱力學(xué)角度達(dá)到更優(yōu),具有極佳經(jīng)濟(jì)性。在目前建筑節(jié)能領(lǐng)域具領(lǐng)先水平。
八、照明管理
智能照明管理系統(tǒng)作為大樓一個獨立子系統(tǒng),采用國際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口和協(xié)議文本,納入樓宇智能管理系統(tǒng)當(dāng)中。智能照明管理系統(tǒng)采用分布式、集散型方式,即各單元的調(diào)光控制相對獨立,自成一體,互不干擾,通過集中管理器和信息接口,與樓宇智能管理系統(tǒng)相連接,實現(xiàn)大樓控制中心對該子系統(tǒng)的信號收集和監(jiān)測。主要目的是節(jié)約能源,智能照明管理系統(tǒng)借助各種不同的“預(yù)設(shè)置”控制方式和控制元件,對不同時間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理,實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。大量節(jié)省電費的同時,智能照明管理系統(tǒng)還能有效延長照明燈具使用壽命,減少燈管更換頻率,從而降低照明系統(tǒng)的運行維護(hù)費用,使得管理變得簡單輕松。既可帶來優(yōu)良的照明品質(zhì)有可獲得高額的投資回報。
九、電力品質(zhì)管理
現(xiàn)代建筑中復(fù)雜的監(jiān)控設(shè)備只有在保證電源可靠、穩(wěn)定的基礎(chǔ)上才能充分發(fā)揮它們的優(yōu)越性,這些設(shè)備包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和建筑智能化管理系統(tǒng)。電力品質(zhì)管理技術(shù)核心在于通過電源質(zhì)量來提高設(shè)備效率,從而達(dá)到節(jié)電的目的,采用半導(dǎo)體濾波技術(shù)、電壓自動調(diào)節(jié)技術(shù)以及瞬流控制技術(shù),消減告辭諧波,消除系統(tǒng)電涌,節(jié)電率可達(dá)10%~20%左右。
十、直燃機(jī)/鍋爐煙氣余熱回收
樓宇中普遍采用的直燃機(jī),為了保護(hù)煙囪和燃燒本體避免腐蝕,排煙溫度較高,大量能量被排放,不僅浪費能源,還污染樓宇附近的環(huán)境。煙氣余熱回收系統(tǒng),不僅可以提高熱效率5%以上,同時降低污染物排放超過8%。煙氣余熱回收系統(tǒng)回收的熱量,可以用來預(yù)熱供熱系統(tǒng)的補(bǔ)水,一般可以從正常的鍋爐補(bǔ)水或者生活熱水補(bǔ)水水溫15℃提高到60℃以下。煙氣冷凝熱能回收系統(tǒng)不改變原有鍋爐本來結(jié)構(gòu),直接安裝在鍋爐外部煙道上,不影響原鍋爐的正常使用。整個系統(tǒng)占地面積小,適合改造工程使用。煙氣余熱回收系統(tǒng)自帶自動控制,實現(xiàn)如下控制功能:監(jiān)測鍋爐排煙壓力;監(jiān)測煙氣余熱回收前后溫度;引風(fēng)機(jī)變頻控制;故障報警功能。
十一、變風(fēng)量節(jié)能監(jiān)控
變風(fēng)量系統(tǒng)(VariableAirVolumeSystem,VAV系統(tǒng))是通過改變送入房間的風(fēng)量來滿足室內(nèi)變化的負(fù)荷。由于空調(diào)系統(tǒng)大部分時間在部分負(fù)荷下運行,所以,風(fēng)量的減少帶來了風(fēng)機(jī)能耗的降低。VAV系統(tǒng)追求以較少的能耗來滿足室內(nèi)空氣環(huán)境的要求。
設(shè)計時風(fēng)機(jī)選型過大,系統(tǒng)運行在大風(fēng)量、小溫差下,風(fēng)機(jī)的能耗增加;實際運行工況偏離最佳工況點,效率不佳;而全年逐時負(fù)荷都在變化,多數(shù)情況下處于部分負(fù)荷,溫差小于設(shè)計狀況,增加風(fēng)機(jī)的功耗;如果將風(fēng)量減小,就有可能在滿足舒適的要求下,減少風(fēng)機(jī)的功耗;使用變頻技術(shù)后,風(fēng)機(jī)可以使用軟啟動,減少風(fēng)機(jī)的運行維護(hù)費用。
變風(fēng)量節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)適用于:負(fù)荷變化較大的建筑物;多區(qū)域控制的建筑物和公用回風(fēng)通道的建筑物,節(jié)電率可達(dá)40~60%。
十二、燃?xì)夤崮茉垂芾硐到y(tǒng)
該系統(tǒng)是在總結(jié)大量燃煤鍋爐改造以及燃?xì)忮仩t小區(qū)運行的經(jīng)驗基礎(chǔ)上,依托清華大學(xué)10余年在北方地區(qū)城市熱網(wǎng)、小區(qū)熱網(wǎng)研究成果,以及現(xiàn)代智能小區(qū)樓宇小區(qū)系統(tǒng),先進(jìn)的通訊傳輸手段,提出的專門針對燃?xì)忮仩t小區(qū)供暖的能源管理系統(tǒng),并在首都機(jī)場等大型供熱單位有過成功的應(yīng)用。它集合了當(dāng)今世界燃?xì)夤犷I(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),包括負(fù)荷預(yù)測技術(shù)、流體輸配系統(tǒng)模擬技術(shù)、管網(wǎng)平衡與調(diào)節(jié)技術(shù)、遠(yuǎn)程通訊技術(shù)等,以及針對供熱系統(tǒng)的個性化控制策略,使得能源管理系統(tǒng)不僅僅是一個智能監(jiān)控的解決方案,更是結(jié)合專家智慧、專業(yè)服務(wù)、專門技術(shù)的集成系統(tǒng)。通過室外氣象補(bǔ)償、符合人體熱舒適性科學(xué)規(guī)律的調(diào)節(jié)原理、依據(jù)系統(tǒng)整體需要的輸配系統(tǒng)提出控制方法。對供熱系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化供熱分區(qū),按需供熱;相互獨立的調(diào)節(jié)系統(tǒng);設(shè)置靈活多樣的采暖模式。從而達(dá)到最終按需供熱,綜合系統(tǒng)高效節(jié)能的最終目的。