节能案例

盐田区机关事务管理局


在市机关事务管理局的直接领导下,我区公共机构节能办认真贯彻《中华人民共和国节约能源法》和《公共机构节能条例》的精神和工作要求,切实树立科学发展理念,立足机关后勤职能,深入调研,积极宣传,强化监管,公共机构节能工作取得了初步成效。

一、单位情况

(一)基本情况

盐田区位于深圳东部,区行政文化中心办公楼地处34小区深盐路2128号,为一类高层综合办公楼。建筑占地面积为1.5万平方米,总建筑面积约为8.5万平方米,绿化率为总建筑面积48%。是一座集政府、法院、检察院办公、市民公共活动为一体的、多功能的、智能型的大型建筑,也是深圳市盐田中心区的主轴。

(二)节约能源资源工作开展情况

1、加强组织领导

成立由党政一把手为组长,分管领导为副组长,相关职能单位为成员的区节能工作领导小组,负责节能工作重要事项的决策、领导、组织和协调。领导小组办公室设在区机关事务管理局办公室,负责领导小组日常事务和有关协调工作。

2、开展宣传培训,营造良好的节能氛围

在全区公共机构中,大力开展节约能源法规的学习宣传教育活动,通过机关网络发出节能倡议书、制作宣传栏、电梯间张贴宣传画报、公共场所张贴节能提示、制作《条例》宣传片在广场大型电子屏循环播放等多种形式,为《条例》的实施和节约能源资源营造了良好的社会环境和舆论氛围。

把学习贯彻节能法规纳入普法教育一并规划部署,统一组织节能条例法规学习,定期组织专题培训和知识讲座,提高了节能工作管理队伍人员工作能力和管理水平。

3、细致、翔实完成能统计工作任务

能耗统计工作是一项政策性、实效性很强的工作,提供的数据是否及时、真实、准确,直接影响领导决策和节能的成效。在市机关事务管理局的统一部署下,我局克服了任务重、难度大、时间紧等困难,专门抽调了人员,组织了全区公共机构统计人员学习,对公共机构数量、建筑面积等11项指标进行了核查统计。

4、建立健全制度,完善了节能管理的长效机制

根据节能工作要求,结合实际,先后制定和出台了我区的《公共机构节能管理办法》、《公共机构节能目标责任制考核办法》、《公共机构目标责任制度》、《盐田区公共机构电力需求侧管理(暂行)办法》、《盐田区公共机构节能工作联络员管理制度》、《合同能源管理制度》、《能耗统计制度》、《节能考核评价制度》、《节约用水用电制度》等一系列制度文件,做到以制度规范管理,以制度促进工作。

(三)已完成节能改造项目概述

1、采取EMC制引入新技术降低空调系统能源消耗

2004年,我区开始调研合同能源管理模式和空调系统节能新技术。2005年与贵州汇通华城楼宇科技有限公司签约,对我区3400冷吨空调主机系统进行节能改造,并采用合同能源管理模式,合同能源管理期限为4年。安装2台中央空调模糊控制柜、14台中央空调智能控制柜,达到了优化中央空调管理设备的目的。根据运行数据和实际测算,节电率约达原用电量的18%;每年节约电量60万度,

2、推广使用太阳能LED节能技术,节电成效显著

(1)2009年初,率先在全市进行LED灯照明节能改造,经过认真调研和反复测试,将区行政文化中心地下停车场821支T8日光灯更换为节电率为67%的LED日光灯,年节约电量为18.7万度。

(2)2010—2013年,采用合同能源管理新机制对区行政中心和区工青妇活动中心照明系统进行了全面改造,LED灯采用率过100%,年节约电量达百万度,合同能源管理期限为七年。

(3)对区行政中心广场照明系统进行了节能改造,采用了太阳能和LED光源的照明系统,更换原高杆灯共32盏。

3、节约水资源,切实减少污水排放

(1)区行政中心和区工青妇活动中心办公楼卫生间节水改造工程,采用节水率达70%水龙头370个,节水效果显著。

(2)完成区行政中心和区工青妇活动中心办公楼男厕节水改造,采用纳米技术免冲水小便器,每年可节约水量达万吨。

(3)率先在全市公共机构单位进行污水处理及回用。2013年建成区行政文化中心污水处理及回用系统。该工程日处理污水300吨,处理出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准,将用于冲厕和绿化等,从而实现零排放和二次利用。

二、能源资源消耗现状及存在的主要问题

(一)能源资源消耗情况(包括消耗总量、种类、结构等)

能耗种类

消耗量

转换为标煤(吨)

占总标煤量比例

839.57

103183

061

汽油

49.3

53825

032

柴油

0.9

1088

0006

天然气

8.84

10735

0063

液化石油气

 

 

 

10.12

——

——

合计

——

 

 

(二)能源资源消耗水平分析(包括单位建筑面积能耗、人均能耗、人均水耗等)

用能时间

2013

用能人数(人)

4676

 

公车数量(辆)

160

 

建筑面积(万平方米)

11.651

 

用电

消耗量(万千瓦时)

83957

 

单位建筑面积年耗量

(千瓦时/平方米)

72

人均年耗量(千瓦时/人)

1795.5

 

用水

水耗量(万立方米)

10.12

 

单位建筑面积年耗量

(立方米/平方米)

086

人均年耗量(立方米)

21.6

 

天然气

天然气(万立方米)

8.84

液化石油气

液化石油气(吨)

——

汽油

汽油(万升)

493

单车年汽油耗量(/)

308125

(三)能源利用效率分析(主要用能设备能效水平分析)

1、中央空调主机系统运用了现代模糊控制理论和变频技术进行管理。当环境温度、空调末端负荷发生变化时,中央空调主机的负荷率将随之变化,主机冷凝器的最佳热转换温度也随之变化。模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据,计算出主机冷凝器的最佳热转换温度及冷却水最佳进、出口温度,并与检测到的实际温度进行比较,根据其偏差值,利用现代变频高速技术,调节冷却水泵和冷却塔风机转速,动态调节冷却水的流量和冷却塔风机的风量,使冷却水的进、出口温度逼近模糊控制器给定的最优值,从而保证中央空调主机随时处于最佳效率状态下运行。

2、各区域新风系统虽然安装变频器,但目前处于手动控制,室内正压状态造成部分冷量的流失。

3、水冷水机组冷凝器采用人工通炮的方式进行处理,导致水冷机组运行效率达不到最佳要求。

4、公共和办公区域照明系统已全部采用LED照明灯具,但还可以考虑光伏发电,进一步降低照明电耗。

四)存在的主要问题

1、中央空调系统是能源消耗的主要组成部分,占建筑能耗的30 % 35%,虽然已进行了相应的节能改造,但仍有节能的空间。主机开启还存在经济运行问题,人为因素较大,有待改进。

2、能源监管系统不够完善,分项计量系统需要进一步进行改造,需建立计量数据分析平台。

3、由于编制问题缺少专职公共机构节能管理和统计人员。

三、基本思路及总体目标

(一)基本思路

按照市局统一部署,围绕《深圳市“十二五”节能规划》,大力抓好节能降耗工作。

“十二五”时期,随着公共机构节能工作的开展,公共服务涉及范围的扩大,能源资源消耗总量持续增加的矛盾将日益突出。各级公共机构必须充分认识公共机构节能工作面临的新形势、新任务,增强紧迫感和责任感,抢抓机遇,率先垂范,大力开展节约型机关建设,把公共机构节能推向新水平。为了如期实现““十二五”时期公共机构节能工作的目标任务,必须科学规划,充分利用各种有利条件,有效解决工作中存在的困难和问题,进一步加大工作力度,加快转变能源消费模式,切实降低能源资源消耗,为推进资源节约型、环境友好型社会建设,促进经济社会可持续发展作出应有贡献。

在节能改造工作方面可采用高运行效率的空调主机,大力推进太阳能光伏发电系统,外窗玻璃采取纳米隔热涂膜技术以达到节能目的。

     (二)总体目标

 区行政中心和区工青妇活动中心办公楼,通过中央空调节能改造、照明系统改造、和准备进行的外窗玻璃贴膜等技术节能手段,使改造后的建筑达到GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》中的要求,力争实现到“十二五”末期单位建筑面积能耗较2010年下降 20 %,为公共机构节能做出了示范表率作用。

    四、创建内容

(一)创建方案

1、采用高运行效率(COP)中央空调主机

1)采用CVE系列直流变频离心冷水机组,节能率达40%以上。其机组有如下技术、节能特点:

采用PWM 可控整流四象变频技术,谐波电压畸变率5%,功率因素>0.99, 对本机组不需要单独安装谐波处理与无功补偿装置。

2)采用高速电机直接驱动双级叶轮结构,取消了常规离心机的增速齿轮装置和2 个径向轴承,大大减小了机组的机械损失,提高了机组效率。对于一台650RT 压缩机,机械损失不到4kW,与传统带齿轮的离心机相比,机械损失降低了10kW,降幅度达70%以上。

3)采用永磁同步电机,电机效率高,在机组运行的范围内,电机效率均达到96%以上,最高效率达97.5%,超过国家电机1 级节能水平。

4)采用双级压缩补气增焓技术,相比单级制冷循环系统循环效率提高了56%

5)采用低稠度扩压器设计,机翼型叶片对气体导流,有效地将高速气体转换成高静压气体,实现压力回收的高效率。在部分负荷下,叶片导流有效减少回流损失,改善部分负荷性能,扩展机组运行范围,机组部分负荷性能提升8%以上。

6)机组采用全工控“宽频”启动设计技术,在25%~100%负荷范围内,仅通过变转速实现,从而减小导叶节流损失,提高机组全工况性能。

7)我们机组为机载变频器,整个机组体积小,配电功率的减小,主机电缆也可降低一部分成本。我们变频离心机采用变频软启动,而非传统的星三角启动,对变压器基本没有冲击,变压器配置也可相应降低容量,也可降低成本(节约配电容量费用约20-30 万)。

8)如选用我们600RT 变频离心机组,其电机功率为:320KW,电流为:608A,而我们机组为软启动,其启动电流为12A 左右,然后电流根据负荷的利用率慢慢升高,对电网冲击非常小。

2、区行政中心外窗采取纳米隔热涂膜

区行政中心办公楼朝南、朝西的外窗有四千平米左右,开空调期间每天日照达6小时,太阳辐射对办公室的温度影响较大,采取纳米隔热涂膜技术,即在玻璃上形成一层具有光谱选择性的涂膜层,其优点如下:

1)防紫外线

紫外线是造成家具、布艺、地毯、窗帘、壁画、化纤织物、办公用品等室内物品褪色、老化的直接原因,同时还是诱发皮肤癌的罪魁祸首。普通玻璃只能少量的阻挡紫外线的通过(约19%),而隔热涂膜层能有效阻隔99%的有害紫外线,长久保持你的室内物品色泽鲜艳,光亮如新,并能保护皮肤免受伤害。

2)防刺目眩光

太阳直射时易形成刺目眩光,在眩光下休息或工作会使人眼睛疲劳、发花,甚至睁不开眼,有时不得不拉上窗帘遮光来保护眼睛,这样又往往容易造成室内光线太暗,以至于需要白天开灯,隔热涂膜层可以在保证透光率的基础上使光线变得柔和,消除刺目眩光对眼睛的伤害,轻松营造一个明亮、舒适、惬意的工作和休息环境。

3)增强视觉效果

隔热涂膜层本身的质感能够极大的提高玻璃的外观视觉效果,玻璃看上去更有光泽,更能彰显建筑的端庄华贵。

4)减轻建筑物重量、降低建筑成本

建筑物为了达到节能、安全的目的,采用的办法往往是增加玻璃的层数或提高玻璃厚度,这样做的成本增加相当可观,玻璃涂膜层厚度只有9微米,可以降低玻璃的使用规格,从而降低建筑物重量和成本。

5)玻璃隔热膜费用节省分析
     改造玻璃幕墙及门窗,使用隔热涂膜是最经济、快捷、方便、环保、安全的方法。实验证明:在外界环境温度达到38℃以上时,密封涂膜房间的温度比同样条件未贴膜房间的室内温度低3-6。冬天同样通过隔热作用,使室内热量散失减少30%以上,能够最大限度的保持室内温度相对恒定。从而减少空调负荷,节省电费开支。同时增加空调停机时间,延长空调寿命。通过玻璃涂膜进行旧楼改造,费用只是其他整修费用的小部分,且装修工序简便、省时省力。

性能指标图示如下:

涂层厚度

可见光

透过率

紫外线

透过率

近红外线

阻隔率

被晒物品

表面温差

室内温差

噪音减弱

节省电能

7-9um

8-12

3-6

15-20db

25-30%

3、燃气灶具改造工程

我区公共机构食堂年消耗天然气和人工煤气约15.48万立方米,节能型灶具与传统型灶具相比,通过提高燃烧效率、减少热量散失,能够节省燃气30%以上。2013年盐田区机关事务管理局在机关食堂部分采用节能型灶具,节能效果显著。

(二)实施进度计划

对于创建方案中的项目,在2015年初形成可行性研究报告,组织专家评审。在专家评审认为可行方案的基础上,向发改部门申报立项。立项下达后组织该项目的实施工作。2015年完成纳米隔热涂膜项目和燃气灶具节能改造,20163份完成空调主机的更换。

(三)技术经济性分析

1、采用高运行效率(COP)中央空调主机

1)工程概况

    盐田区行政文化中心办公楼空调系统分区为办公、剧院等区域。办公室使用月份为4月份—11月份,剧院为全年使用,办公室、剧院温度均控制温度为26-28°C

现对现有空调系统进行改造,将原有5台普通干式螺杆机(功率439 kw,制冷量为2130 kw)更换成5台永磁同步变频离心机(功率320kw,制冷量为2110 kw),使用情况为4用一备。

2)设计参数及主机设备参数

①深圳地区根据设计规范参考广州气象数据

室外设计参数

干球温度

湿球温度/相对湿度

大气压力(h/Pa

夏季

33.5

27.7

1004.50

冬季

5

70

1019.50

    ➁主机选型

主机拟采用永磁同步变频离心式冷水机组五台,具体参数见下表

项目

盐田区机关事务管理局

主机型号

LSBLX600SVE

数量

5

技术参数

 

制冷量:2110 kW

电机功率:320kw;配电功率:356 kW

IPLV:9.28COP:6.59

冷冻/冷却水流量:363/454 m³/h

        (3)设计依据

①设计参数

气象数据取自《中国建筑热环境气象数据库》的广州市气象数据。

➁室外空气温度频率

全年室外空气温度的频率分布

室外温度℃

2426

2628

2830

3032

3234

34

中间温度℃

25

27

29

31

33

34

温度频率(h

497

950

990

534

412

72

负荷率ε

0.4375

0.5625

0.6875

0.8125

0.9375

1

注:该数据取自《中国建筑热环境气象数据库》的逐时温度频率统计值。

    ➂负荷率计算

    由于无详细的室内空调设计参数,取空调制冷的空调送风干球温度为18℃。考虑过渡季节转换全新风制冷,根据初步设计方案及实际情况,取25℃为主机制冷开启或停止的转换温度。(办公室制冷季为5月~10,每天运行9h,8:0017:00,剧院为全年使用,每天运行8h)

    假设供冷负荷与室内外温度差成正比,则从td=34,QT=Q设计负荷(负荷率ε=1)至td=18,QT=0kW(负荷率ε=0)之间成直线变化关系。相应各室外空气温度时的负荷率ε可按下式计算:


负荷率计算表如下:

室外温度℃

2426

2628

2830

3032

3234

34

中间温度℃

25

27

29

31

33

34

温度频率(h

497

950

990

534

412

72

负荷率

0.4375

0.5625

0.6875

0.8125

0.9375

1

➃运行功耗计算

盐田区政府中央空调主机全年运行功耗如下:

室外温度()

2426

2628

2830

3032

3234

34

中间温度()

25

27

29

31

33

34

负荷率ε

0.4375

0.5625

0.6875

0.8125

0.9375

1

供冷负荷QtkW

923

1187

1901

2350

3950

8440

机组COP

10.8

11.2

11.2

8.8

7.8

6.59

机组功耗PtkW

85

106

169

267

506

1280

温度频率(h

497

950

990

534

412

72

机组功耗WtkWh

42245

100700

167310

142578

208472

92160

总计WkWh

753465

4)年运行耗电

年运行耗电及电费如下:

项目

深圳市盐田区政府办公大楼

主机(万kWh

75.3465

主机(电费万元)

90.4158

备注:年运行费用根据平均电价1.1 /kWh 计算。

5)投资回报率

项目

深圳市盐田区政府办公大楼

新主机设备投资(万/台)

108

新主机年运行(电费万元)

90.4158

原主机年运行(电费万元)

153.3325

更换新主机后每年节约(电费万元)

62.9167

投资回报期(年)

6.8

2、区行政中心外窗采取纳米隔热涂膜

节能分析: 以盐田区行政文化中心办公楼建筑面积85000平米,朝南、朝西玻璃面积4000平米采取纳米隔热涂膜,按照涂膜后室内温度下降2℃,室内气温每降低1度节能8%计算,年节约电量约20万度。

(四)节约能源资源效果分析

1、经济效益

区行政文化中心中央空调主机更换为、外窗玻璃采取纳米隔热涂膜手段后、燃气灶具改造工程,全年总节电量达77.2万度,相当于年节约标准煤94.88吨、减少二氧化碳排放769684吨、减少二氧化硫排放23160吨,减排烟尘2139984吨。

2、社会效益

公共机构节能工作做好了,可以提升政府办公建筑能源消费形象,起到“率先垂范”作用。通过节能项目的实施,实现碳、硫及有害气体的有效减排,保护了环境。节能减排是构建社会和谐的重大举措,是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择,是推进经济结构调整,转变增长方式的必由之路;是维护中华民族长远利益的必然要求。

五、保障措施

(一)领导高度重视,是做好公共机构节能工作的重要保证

在开展公共机构节能工作的过程中,区委、区政府始终高度重视,有关领导在节能工作会议对公共机构节能工作提出明确要求,在建立机构、组织协调、节能改造等工作中给予了大力支持,为我区公共机构节能工作的顺利开展创造了良好环境。

(二)转变思想观念,是深入推进公共机构节能工作关键

在原有节能工作的基础上,积极转变观念,拓宽思路,将公共机构节能工作的重点从以能耗统计、宣传培训为主,转向以能耗审计、节能改造为主。在区节能办的大力支持下,节能改造资金得以保证,有力地推进了节能改造工作的进行。

(三)发挥市场优势,是推动公共机构节能工作有力保障

我区充分利用市场技术和资金优势,鼓励公共机构采用合同能源管理等可行模式,进行节能诊断、设计、融资和改造,共同推动公共机构节能工作快速向前发展。

(四)坚持学习创新,是开展公共机构节能工作的持续动力

公共机构节能工作是一项新领域、新任务,各种新问题不断涌现,必须发挥科研院所和行业协会的专业技术支撑作用,积极探索,善于学习,坚持创新,不断进步,这样才能把握机遇,破解难题,使公共机构节能工作得到持续发展。
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