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冬季节能降耗方案范文第1篇
【关键词】 吸收式制冷 加热炉 蒸汽利用 节能减排
1 钢铁冶金企业富余蒸汽的产生与利用现状
钢铁冶金企业的轧钢生产线，加热炉冷却系统一般采用汽化冷却方式。水在冷却管内被加热到沸点，呈汽水混合物进入汽包，在汽包中使蒸汽和水分离。分离出来的水又重新回到冷却系统中循环使用，而蒸汽从汽包中引出并入厂区蒸汽管线。[1]由于加热炉连续工作，因此蒸汽也是持续产生的。蒸汽除少部分供工艺用户点使用外，主要供冬季采暖使用。因此夏季蒸汽富余量大。富余蒸汽被直接排放，造成能源和水资源的双重浪费。即使在冬季，蒸汽被用于采暖系统，部分热量被有效利用，但是采用蒸汽作为采暖热媒，采暖系统卫生条件差，并且采暖系统的跑、冒、滴、漏现象严重。同时，企业内采暖点分散，每个采暖点耗热量不大，蒸汽凝结水产生量小，因此对采暖系统产生的凝结水回收困难。凝结水基本都是直接排放至下水井，不做回收处理。
2 吸收式制冷技术基本原理及其对蒸汽的回收利用
吸收式制冷机主要有两种：氨吸收式制冷机和溴化锂吸收式制冷机。由于氨具有一定毒性，因此溴化锂吸收式制冷机安全性更高。溴化锂吸收式制冷机是利用不同温度下溴化锂水溶液对水蒸气的吸收与释放来实现制冷的。以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。[2]吸收式制冷机除水泵以外没有其他耗电设备，设备本体以工业废热为动力，因此，相对于同等容量的离心式制冷机来说，耗电量降低90%左右。当蒸汽压力在0.12MPa以上时，就可以作为溴化锂吸收式制冷机的工作热源。
3 工程实例
河北某钢铁冶金企业拟建设1780热轧带钢生产线一条。为降低生产能耗，决定在工程建设中引入吸收式制冷技术对富余蒸汽进行回收利用。
3.1 工程概况
新建1780热轧带钢生产线一条，配套建设步进梁式加热炉两座。预计每座加热炉产生蒸汽8吨/小时，压力在0.6MPa以上。轧线主电气室与轧钢主厂房贴建，为整条轧钢生产线最大单体建筑。主电气室地上共三层，其中一、二层为电气设备用房，三层为会议办公用房。总建筑面积约6500m2。电气设备发热量总计约1200kW。经负荷计算，主电气室夏季空调冷负荷总计约2000kW。
3.2 常规设计方案
由于电气设备用房严禁水管穿越，因此电气设备用房采用大功率风冷电热分体空调。夏季由分体空调为电气设备用房提供冷量，冬季由于电气设备散热量巨大，仍需部分分体空调提供冷量。如遇设备检修停机室温下降，则用空调电加热功能补充热量。会议办公用房则采用风冷热泵型分体空调用于夏季制冷。冬季将厂区蒸汽减压至0.2MPa后，输送至铸铁散热器用于采暖。如按常规设计方案，空调系统设备选型结果如表1：
由上表可以看出，按常规分体空调设计方案，主电室空调系统制冷总电功率约1300kW。由于空调冷负荷中电气设备发热量所占比重非常大，因此空调系统几乎全年运行，对于电力的消耗非常巨大。
3.3 采用溴化锂吸收式制冷机加汽水换热器设计方案
设冷冻水机房一处，机房内设溴化锂吸收式制冷机及汽水换热器等设备。将厂区蒸汽引入机房。夏季蒸汽全部供溴化锂吸收式制冷机使用，并由其产生7/14℃冷冻水。另设空调机房2处，放置多台组合式空调机组。冷冻水接入组合式空调机组表冷段。空调机组产生的冷风直接送入电气类房间，以满足电气类房间不能进入水管的要求。会议室、办公室等人员类房间设风机盘管，并直接接入冷冻水供夏季制冷使用。冬季室外气温较低，此时溴化锂制冷机组停止工作，将蒸汽接入汽水换热器，由换热器提供60/50℃低温热水供人员类房间的风机盘管使用，为人员类房间提供冬季采暖用热。此时组合式送风机组表冷段停止供水，并将其排空以防冻结。根据室外温度调整空调机组回风与新风比例，利用室外冷风消除电气设备产生的余热。采用该设计方案后空调系统设备选型结果如表2：
由上表可以看出，采用溴化锂吸收式制冷机系统后，空调系统制冷制冷总电功率不到200kW。
4 方案对比
采用分体空调形式的设计方案简称方案一；采用溴化锂吸收式制冷机形式的设计方案简称方案二。
4.1 投资造价
方案一空调系统设备总投资约350万元左右。方案二空调系统设备总投资约410万元。但是采用方案一设备安装较为简便，安装工程量不大。采用方案二空调系统风管道及冷冻水管道安装工程量较大，施工难度较高。特别是一二层电气类房间，由于水管不能进入，必须采用全空气系统。巨大的电气设备发热量造成送风量特别大，送、回风管道断面积大。为确保风管有足够的安装空间，主电室一二层层高均在原有基础上再抬高800毫米。同时，采用方案二后，主电室内需预留冷冻水机房一处，空调机房两处。三处机房占地约1100平方米。
综上所述，从建设的投资造价角度对比，方案一造价低。方案二不仅设备采购安装费用大大超过方案一，同时对土建工程的工程量造成较大影响。
4.2 运行成本及节能效果
方案一空调设备正常运行耗电量约1300kW。方案二空调设备正常运行耗电量约200kW。可以明显看出，采用方案二，对电能的消耗降低了大约85%，节能效果相当显著。同时，采用方案二后，蒸汽用户点仅为冷冻水机房一处。因此在冷冻水机房设凝结水回收装置，将凝结水全部回收后就近返回到加热炉汽包内循环使用，达到了对水资源的循环利用。另外，由于冬季采用加大新风量的方法，利用室外冷空气消除电气室设备发热量，降低了冬季对蒸汽的需求量。对于全厂蒸汽夏季过剩而冬季不足的情况起到一定的平衡效果。
综上所述，方案二在节能降耗方面效果显著，优势明显。
5 结语
通过工程实例的设计对比，可以看出，在钢铁冶金企业热轧生产线引入吸收式制冷技术，虽然增加了建设投资费用，但是对于降低生产能耗，减少水资源浪费等方面有着非常积极的意义。钢铁冶金企业应当以长远的眼光看待企业节能问题，将节能降耗工作真正落实到工程建设的初期。
参考文献：
冬季节能降耗方案范文第2篇
[关键词] 暖通空调系统 设计 节能技术 措施
一、 现行暖通空调系统在节能方面出现的问题
暖通空调系统，尤其是中央空调系统，它是一个较为复杂的系统。系统设计的好坏，对系统的使用性能有着直接影响，同时也能决定该系统后期使用过程中的能耗率。然而，在实际工作中，往往因为各种各样的利益诱惑与避免不必要的后续工作，使个别设计部门和设计人员的不予以足够重视。通常会出现下列问题：如根据最大负荷来设计系统，但系统却只能在部分负荷状态下运行。假如系统各部分的设计无法适应部分负荷运行的要求，不仅会增加系统的能耗，而且使能源大量浪费在不必须的闲置中，同时也造成投入的机建成本大、闲置设备损耗大及日常维护随之而高。再例如设计新风系统时，系统应该可以根据室外气象参数的变化，而相应的调节新风量，从而更好地减少启动主机所花的时间。从这点来看，空调系统的设计对系统的节能，实质上有着非常重要的作用。
二、 暖通空调系统节能问题的应对措施
首先，必须从节能的角度考虑，对设计方案进行认真分析和对比，选出其中较好的一个，例如选择冷热源系统时。由于暖通空调系统需要消耗从冷热源系统中消耗大量的能量，冷热源系统的选择，既要分析其初期的投资和运行费用，同时还必须从当地能源结构与建筑使用功能特点出发，分析和比较耗能指标。在选择和划分系统形势时，还应综合考虑其朝向、周边区和内区间存在的不同，对系统进行分开设置或分环，便于日后更好的控制分系统。如此一来，可减少某些地区因夏、冬季季节冷热不均，产生过多的能量损耗。在设计时还应综合考虑系统的节能效果，不可一味引进新技术，觉得采用了最新技术的设计方案便是最好的方案。现实中，每种方案都是有它相应的适用条件与范围。从减少运行费用与能耗指标的角度分析，最新的技术方案很可能会变成不科学甚至无法实施的方案。针对某个工程项目来说，一种设计方案或许是最佳方案。然而对另外一个工程项目来说，该方案很可能无法实施。
三、 空调系统能源利用的节能技术
1. 自然冷源免费供冷技术
新风免费供冷：有些建筑的空调系统中，必须引入大量的新风，才能适应其室内空气品质的具体要求。从其新风引入方式来看，我们还可在过渡季节或冬季直接将室外的温湿度偏低的新风来引入房间，让其带走室内的各种热湿负荷。此时不需要使用集中制冷系统，便可产生明显的、免费供冷的节能效果。在夏季里，利用夜间低温状态下的新风，可在非工作时间内先对室内空气进行冷却，将室内的部分热量带走，降低系统运行时间内的室内冷负荷。这样一来，间歇性的免费预冷即可实现。
2. 水源热泵与地源热泵技术
（1）水源热泵
水源热泵是充分利用地球表面、地下、湖泊等浅层水源，或工业废水等人工再生水源，来实现供热和制冷效果的一种节能空调系统。该系统通过热泵机组，还可从低温转变为高温位热能。冬夏两个季节里，可将蓄能水体当作供暖的热源以及空凋的冷源。冬季，系统可吸取水体中的热量，从而使温度上升，达到对室内供暖的效果；而在夏季，系统则可吸收室内热量，并将其释放到水体中。同一系统拥有三大功能，它们分别为冬季供暖、夏季制冷以及日常生活热水的提供。一年中的四个季节里，地球表面或浅层水源的温度都是相对比较稳定的，通常是10℃～25℃。冬季甚至要高于环境空气温度，夏季则低于环境空气温度，因此该系统也被认为是不错的热泵热源与空调冷源。水源热泵消耗1KW?h的电量，用户可以得到4.3～5.0 kW?h 的热量或5.4～6.2kW/L 的冷量。与空气源热泵相比，其运行效率要高出20%～60%，运行费用仅为普遁中央空调的40-60%。该系统在工作时，不会燃烧，也不会排放出任何形态的污染物。水源热泵是目前空调系统中能效比（COP 值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到？，实际运行为4%。
（2）地源热泵
地源热泵充分利用了地能常年温度趋于平衡的特点，冬季它将地能当成热泵的供暖热源，也就是吸取比环境温度高的地能热能，用来给室内供暖。而夏季则把地能当成空调的冷源，也就是取出室内的热能，并将其释放到比环境温度更低的地源中。在地源热泵系统中，地面实质上充当了一个蓄能器，它使各个季节中空调系统的能源利用率得到有效提高。地源热泵机组与空气源热泵相比，其电力耗能可减降低400%左右；而与电供暖相比，电力耗能也可降低70%以上，它的制热系统比燃气锅炉的效率平均高出50%左右，比燃气锅炉的效率也高出了75%。因此，地源热泵的环保节能效果更为明显。
四、 建筑空调节能中太阳能的利用
现阶段来看，太阳能的热利用是建筑中太阳能的一种非常重要的利用形式，它可分成被动式与主动式两种。被动式太阳能房的结构比较简单，且造价成本不高，无需其他辅助能源，重要合理布置建筑方位及建筑构件。通过交换自然热的方式，即可将太阳能利用起来。主动式太阳房的结构相对来说更复杂，且其成本也比被动式的要高，必须利用电能这一辅助能源方可正常运行。采暖降温系统主要包含太阳集热器、泵、散热器、风机等多个组成部分。此外，在建筑节能领域中，太阳能集热板、光电板发电技术等也得到了普遍应用。夏季气温越高，空调的负荷便也越大，它所需要的制冷量也会相应增加。这一季节里的太阳幅射强度很大，能提供大量热能。相应的，太阳能空调中的冷量也比较多。冬季的太阳能辐射较弱，需要的制热循环水温度也较低（65"C11p 即可）。在适应制冷工况的集热面积的基础上，还能达到实际的制热负荷要求。
五、 结语
我国太阳能资源十分丰富且分布广泛，全国2/3左右的地区，每年的年日照时数达到了2000 h。太阳能空调利用免费的阳光，在较短的时间内即可收回设备投资，其运行成本极低，用户可随意享受空调。太阳能空调具有运行无污染、污染整体排放量较少等优点，同时，它还可提供制冷、制热和卫生用热水，基本可以满足一般的建筑需求，是最有效、最经济、最节能、最环保的空调。
参考文献
[1]赵荣义主编.简明空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社.
[2]陆耀庆主编.暖通空调设计指南[M].北京：中国建筑工业出版社.
[3]GB50019-2003，采暖通风与空气调节设计规范[S].
[4]GB50176-93，民用建筑热工设计规范[S].
作者简介：
冬季节能降耗方案范文第3篇
关键词：夏热冬冷； 建筑节能；规划设计
Abstract: This article from the residential building design perspective, to study the regional residential energy saving, explore feasible in technology, reasonable in economy and society and environment can bear the construction technical measures, in the hot summer and cold winter area of residential high comfort, low energy consumption and the sustainable development of architecture design target has the important practical significance.
Key words: hot summer and cold winter; building energy conservation; planning and design
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号：
1、前言
“十二五”节能减排综合性工作方案提出节能减排约束性指标，到2015年，全国单位GDP能耗比2010年下降16%。其中建筑业发展“十二五”规划明确了建筑业增长规模年均增长15％，建筑节能目标节能降低10％。
随着经济发展和生活水平的提高，夏热冬冷地区为改善人居环境的需要，带来建筑能耗特别是非工业用电的急剧增加。为了缓解能源紧缺的困境，完成国家规划的节能目标，夏热冬冷地区建筑节能势在必行。建筑节能设计工作成为了整个建筑
节能工作推进的重要环节，只有先设计出一个合理有效的建筑节能方案后，才能建成合格的节能建筑。自《夏热冬冷地区的居住建筑节能设计标准》和《公共建筑节能设计标准》的国家标准颁布实施以来，对夏热冬冷地区的建筑节能设计经历从到有的过程，各省市在国家标准的基础上，按照各地区具体情况，制定了地区标准和实施细则。但由于建筑节能在当前的设计领域属于一个比较新的项目，大家大多专注于技术问题，而对建筑节能设计中的思想和策略涉及有限。本文从夏热冬冷地区气候特点出发，引出建筑节能规划的一点思路，按区域规划和建筑单体设计两部分进行讨论，并提出设计的了原则和策略。
2、夏热冬冷地区的气候特点与现状
夏热冬冷地区地区主要位于长江流域，主要特点是夏季闷热，冬季湿冷，夏季最热月平均温度30℃～33℃，相对湿度80％左右，冬季最冷月平均气温0℃～6℃。同时地区之间存在一定的差异。
根据《民用建筑热工设计规范》,夏热冬冷地区大致为陇海线以南,南岭以北,四川盆地以东,大体上是长江中下游地区。回顾该地区历史,过去夏季无空调,冬季不暖随着经济迅速发展,提高室内热舒适度已经成为人们的普遍追求,夏天用空调,冬季用电暖器等电暖设备已经变成该区的一般做法。这样一来,原来该地区对建筑保温隔热不重视的问题逐渐暴露出来,如果不迅速改变该区围护结构热工性能差的局面,建筑用能必将极度浪费。因此,对该区建筑节能的研究极其必要。
3、设计总体原则
3.1建筑设计层面
3.1.1朝向：合理的朝向,对建筑节能意义重大。该地区的最佳朝向为:南—南偏东15°(见图1)。好的朝向,冬季能最大限度的利用阳光,降低采暖能耗;同时避开冬季主导风向,减少由围护结构传热产生的热损失。该区的建筑,应该避开东、西最不利朝向,因为夏季该区的太阳辐射强度高,太阳西晒可以让外墙温度高达50℃以上,将极度增加空调负荷,导致建筑能耗上升。
3.1.2自然通风
好的通风环境,有利于降低该区建筑能耗。该地区的过渡季节和冬、夏季部分时间都有开窗通风习惯,一方面可以改善室内空气品质,另一方面冬季正午可以接收阳光的直接热辐射;夏季夜晚可以迅速带走房间白天聚积的热量。反之,通风不利,可能
会延长夏季空调使用时间,增加能耗。利用自然通风的原理可分为两类:风压和热压(见图2)。常见的“穿堂风”就是利用风遇到建筑阻碍,在建筑正面形成正压,侧面和背面形成负压,通过压力差使建筑内部空气产生运动。利用风压原理时,建筑应尽量减小进深以加强通风效果,一般进深宜不大于5H。当建筑外部风环境不够理想,往往在建筑中设置中庭,利用热压原理,即“烟囱效应”,产生垂直方向上的温度差,进而带来热压力差,形成热压通风。实际建筑中,更多的是两个原理的综合使用,情况较为复杂,通过相关软件如Fluent的通风模拟,寻找风压和热压模式的临界面,分区分层采取通风措施,节能效果将更加突出。
3.1.3遮阳
该地区由太阳对外窗直射带来的热负荷远远大于围护结构的传热,故设置有效的遮阳构件对减少夏季建筑能耗有很大帮助。遮阳形式可分为:1)外遮阳:a.水平遮阳板;b.垂直遮阳板;c.水平与垂直遮阳结合;d.挡板式遮阳;e.遮阳百叶;f.遮阳篷。2)内遮阳。3)玻璃自遮阳。根据该地区实际情况,水平遮阳主要使用在南向,因为日出日落时,太阳高度角较小,水平遮阳效果甚微,故东、西向多采用垂直遮阳或者挡板式等。综合效果,外遮阳好过内遮阳,综合遮阳好过单一方式遮阳。建议使用活动遮阳构件
加玻璃自遮阳,既可以减少夏季阳光的热辐射,在冬季又能通过调节遮阳构件的角度或者位置争取最大的日照能量。综合遮阳效果可以用Shadeplus等软件进行模拟,确保最佳的遮阳效果。
3.2建筑构造层面
3.2.1外墙
改善围护结构的热工性能是最直接节能策略。过去,该地区外墙无保温措施,室内热工环境比较恶劣。通过增设保温层或采用导热系数小的外墙材料来改善外墙的保温隔热性能。按保温层设置位置,分外保温和内保温,一般来说,外保温效果好于内保
温。经过近几年的工程实践,该地区采用聚苯板/聚苯颗粒、聚氨酯的外保温外墙体系已经达到实用阶段,经过测试,与普通砖墙比较,夏季使室内温度普遍下降4℃~5℃,冬季采暖期室内温度上升4℃~5℃,而增加的造价也在可接受范围之内。
3.2.2屋顶
夏季,在太阳辐射下,该地区水平屋面板的温度也可以高达50℃,屋面的热工性能直接影响顶层房间的空调能耗,因此改善屋面的保温隔热性能非常必要。具体做法有:1)空气隔热层上铺隔热板;2)60 mm~80 mm厚聚氨酯保温层;3)平顶改成坡顶;4)
蓄水屋面;5)种植屋面。当采用屋顶保温层时,建议采用倒置屋面。同时,还可以在屋顶设置遮阳构件,既丰富了第五立面,又可以降低屋面温度。
冬季节能降耗方案范文第4篇
关键字：地下水源热泵 变频控制 节约能源 ?
1 引言 集中式中央空调系统在为人们营造舒适环境的同时也带来了能耗问题，如何既满足空调舒适度，又最大限度的节约能源，已日益为人们所关注。目前空调系统设计和水泵等设备选型均是按最不利工况进行的，且留有一定的裕量。由于季节、昼夜和用户负荷的变化，实际空调热负载在绝大部分时间内远比设计负载低，空调系统多数时间是在部分负荷下运行。而运行情况是空调水泵一年四季长期在额定工况下工作，只能通过节流来降低水流量满足负荷的要求，使得水泵大部分功耗消耗在克服节流阀阻力上，浪费了水泵运行的输送能量。一般空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20-30％，故节约低负载时水系统的输送能量，对降低整个空调系统能耗具有重要的意义。
本文针对湖南某宾馆采用的地下水源热泵系统，根据其运行现状提出对该系统的空调水泵进行闭环自动变频控制节能改造，从节能性和静态回收期等方面论证了该改造方案是切实可行的。
2 空调系统概况 该宾馆位于长江中下游地区的湖南省西北部的澧县，作者于2003年1月至3月对该宾馆地源热泵系统的冬季运行工况进行了测试，测试结果整理如表1。由于宾馆的入住率、室外气温变化、人员活动内容等原因，该系统基本上是在设计负荷80％及以下运行，其中运行于设计负荷的60％以下的就占有63.48％。显然根据满负荷状态选取的热泵机组、水泵等设备让其在部分负荷下长期连续运行，设备大部分时间处于低效率工作状态。该系统热泵机组一大一小并联运行，制热量分别为100KW、40KW；两台的并联热水循环泵型号相同，其铭牌额定功率均为2.2KW；深井泵铭牌额定功率为7.5KW（系统图如图1所示），且所有水泵均定流量运行，始终处于工频状态下运转。当机组处于部分负荷运行时，常常通过关小管路上的阀门来调节供水量，造成了极大的能源浪费，因此我们有必要对该空调系统进行一下改进。
表1 该宾馆冬季空调负荷时间频数（％） 负荷率
40
50
60
70
80
90
100
时间频数
5.08
17.6
40.8
26.37
10.15
0.07
累计时间频数
5.08
22.68
63.48
89.85
99.93
100
100
3 改造方案的提出 热泵主机、深井泵和热水循环泵是宾馆中央空调系统的主要组成部分，耗电量大。由图2可以看出，在该空调系统中，热泵机组的功耗占整个空调系统能耗的65％，深井泵和热水循环泵分别为24％和11％，因此要节省整个空调系统的能耗，除大力减少热泵机组的能耗以外，减少空调水泵的能耗也是一个重要方面。
该系统的地源热泵机组本身即具有能量自动调节功能，可以在不改变制热工况的前提下，改变压缩机的输气量进而改变供液量来调节冷凝器的产热量。同时，这又为水系统的变流量运行提供了基本条件。
对于空调水泵而言，由于水泵处于定流量运行，在部分负荷状态下常常只能通过调节管路上的水阀开度来改变水流量；同时因电机转速不可调，电机只能工作在开和停两种状态，即使当热负荷很小时，也必须至少开一台，电机轴上的输出功率远大于实际负荷的需要，从而造成不必要的能源浪费。根据水泵的相似律，水泵的流量、扬程、功率具有如下关系：
（1）
式中Q, H, N, n分别为水泵的流量、扬程、轴功率和转速。
从式（1）可以看出水泵的扬程与水泵流量的平方成正比，轴功率与流量的立方成正比，而流量又与转速成正比。由此可见当电机的转速稍有下降，电机的耗电量就会大幅度下降，节能效果显著。水泵的变频调速装置就是通过调节水泵的转速以使水泵流量随负荷变化而变化，达到节能目的。
4 水泵变频调速工作原理及其控制方案 4.1 水泵变频调速原理
水泵功率、流速、流量、扬程之间具有式（1）所示关系，又由于交流异步电动机的转速与电源频率之间的关系为：
（2）
式中n，f，S，P分别为电机的转速，供电电源频率，转差率，电机极对数。
由式（2）可知，当转差率变化不大时转速正比于电源频率，只要能平滑调节电源频率，就能平滑调节电机转速。【1】水泵变频调速就是通过改变电源频率来调节水泵转速的一种方法。采用变频技术结合合理的自控方案，对水泵进行变流量调节，不仅避免了采用阀门调节造成的浪费，而且还极大的提高控制和调节精度。同时采用变频调速对电机实现软启动，无冲击杂声，还可以延长电机的使用寿命。
4.2 深井泵变频调速控制方案
对于深井泵来说，由于深井水温度常年保持不变，维持在18.5℃左右，我们以深井水回水温度为控制参数即可控制井水的进出口温差。如图3所示，现采用温度传感器、变频器、PID回路调节器组成闭环控制系统，按照5～7℃的温差指标，深井水回水温度控制在T℃（例如冬季12℃，夏季25℃），使深井水泵的转速相应于热负载的变化而变化。以冬季为例，当负荷增加时，深井水回水温度降低，温度传感器将温度信号（4～20mA）反馈至PID回路调节器中，PID调节器根据温度设定值和温度反馈值的偏差进行PID运算，然后输入给变频器一个提高电机运转频率的信号，加大水泵转速和流量，直到温度与设定值一致；反之负荷降低时，减小频率，降低水泵转速和流量。当水泵运行频率降到控制仪表设定的低限值时，变频器停止频率的继续降低，以满足主机对流量的要求，对主机起到保护作用。
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4.3 热水循环泵变频调速控制方案
由于该热水循环系统由两台型号相同的水泵并联运行，为了实现两台水泵电机转速连续可调，使得水泵电机转速根据实际热负载的大小而设定，进而节约能源；同时也为了节省变频器等设备的初投资，作者拟采用一定一变形式，即只有一台水泵配备变频器作调速运行，另一台仍为定速运行。控制系统主要由内置PID的变频器、PLC可编程控制器、压差变送器、主接触器等构成，如图4所示，变频器和PLC控制器作为系统控制的核心部件，以末端最不利环路压差为反馈信号，时刻跟踪着该信号与设定值（可取0.1Mpa）的偏差变化情况，经过变频器内置的PID调节器运算，利用PLC控制器实现水泵变频与工频的切换，自动控制水泵投入台数和电机的转速，实现闭环控制，自动调整恒压差变量供水。【2】
当系统负荷较小时，只需一台电机工作在低于工频状态下即可满足要求时，PLC利用变频器软启动一台水泵，根据压差变送器反馈来的信号（0～10V）自动调节运行频率。当热负荷增大时，变频器输出频率接近工频而管网压差仍达不到设定值，为了保证系统不频繁切换水泵，延时一段时间，若压差仍低于设定值时，则PLC将当前工作的变频泵切换至工频50HZ状态下运行，关断变频器，再由变频器从0HZ软启动下一台水泵，并根据偏差变化情况及时利用变频器调整到对应流量需要的频率，实现一台变频一台工频双泵供水。反之，当负荷降低时，变频器工作在基本频率时，如果出口流量仍然很大，供水压差高于设定值，同样延时一段时间后，若压差仍然很高，此时再由PLC关掉工频控制方式的水泵，只由剩下的单泵变频供水。无论系统是单泵变频运行还是双泵一定一变运行，均能实现末端恒压差供水。切换示意图如图5所示。【3】
5 水泵变频节能计算 5.1 变频节能计算方法
本文参照文献【4】、【5】的算法，采用当量峰值小时数法计算空调运行期间的能耗，夏季当量小时数τ夏，冬季当量小时数τ冬，空调系统全年运行小时数t。设水泵的铭牌额定功率为N（KW），在未采用变频技术的情况下，空调水泵的全年耗电量Q1为：
Q1＝N·t ，KWh
（3）
而采用变频调速后全年用电量Q2为：
Q2=N·（τ夏+τ冬），KWh
（4）
则全年可节省的电量为
ΔQ＝Q1－Q2=N·t-N·（τ夏+τ冬），KWh
（5）
静态投资回收期 n＝，年
（6）
式中 M0 － 分别为采用变频技术增加的初投资，元
M1 － 每年节省的运行费用（主要是能源费用），元
湖南省商业用电电价为0.98元/度。宾馆全年以冬、夏两季6个月运行计算，每天平均运行18个小时（6:00-24:00），文献【5】的当量湿球温度小时数的数据公式是针对上海地区得出，由于湖南省和上海气候条件相差不大，因此本文也近似采用此公式
τ夏＝3097.32-102.16tns τ冬＝567.37+36.43 tns （7）
tns－ 室内设计湿球温度值 这里夏季取tns ＝20.3℃；冬季取tns ＝12.3℃。
代入式（7）得：τ夏＝1023.4h，τ冬＝1015.5h
5.2 深井泵节能效果分析
深井泵铭牌额定功率N=7.5KW，一台，拟选富士FRN7.5G11S-4CX变频器一台，市场报价6410元，加上其它外围设备共计总投资为M0=7000元。将其数据代入上式（5）、（6）中得：
ΔQ＝Q1－Q2＝7.5*6*30*18－7.5（1023.4+1015.5）＝9008.25KWh
折合成人民币每年可节约电费M1=9008.25*0.98＝8828元，节能效果显著。
静态投资回收期n＝==0.79年，9个半月即可回收初投资。
5.3 热水循环泵节能效果分析
热水循环泵铭牌额定功率N=2.2KW，两台，拟选富士FRN2.2G11S-4CX变频器一台，市场报价3920元，三菱FX2N-16MR-001 PLC可编程控制器一台，市场报价3080元，加上其它外围设备共计总投资为M0′=8000元。将其数据代入上式（5）、（6）中得：
ΔQ′＝＝2.2*2*30*6*18－2.2*2（1023.4+1015.5）＝5284.4KWh
折合成人民币每年可节约电费M1′=5284.4*0.98＝5179元，节能效果显著。
静态投资回收期n′＝==1.5年，一年半即可回收初投资。
6 结论 综上所述，根据地下水源热泵中央空调系统的运行特点，提出采用变频控制装置对系统进行改造，在保证不低于热泵机组对水量的最低要求，自动调节水泵流量以满足负荷的变化，节能效果显著，静态回收期短，具有一定的可行性。
参考文献 （1） 龙有新. 第十二届全国暖通空调技术信息网大会文集. 北京：中国建材工业出版社. 2003. 185～189
（2） 韩焱青. 武汉化工学院学报，2000，22（4）：70～73
（3） 张戟 龚固丰.计算机与自动化，1999，18（4）：18～19
冬季节能降耗方案范文第5篇
河北省建筑科技研发中心建于石家庄市西部生态型新区东北部，位于西部生态型新区的中心区域。
中德“被动式”低能耗建筑项目位于河北省建筑科技研发中心所在园区的西南部，由河北省政府与德国能源署合作建设，技术研究全面，辐射领域广，将建设成为全省十大产业科技研发中心之一、全国一流省级建筑科技研发中心、国家重点建筑节能研发示范基地。项目占地约6 079m2，建筑面积15 000m2，地下1 层，地上6 层。
188 2 设计理念
本方案由北方工程设计研究院有限公司与北京市建筑设计研究院绿色建筑研究所联合设计，设计指导思想针对石家庄的气候特点和场地基础条件，在充分运用被动式设计技术的基础上，采用因地制宜、高效的主动式节能技术，优化资源与能源的供给与输配，最大限度地降低建筑对资源与能源的浪费，最终实现微能耗、微排放的设计目标。满足德国被动节能建筑标准，采暖热能需求量和实际制冷需求量≤ 15kW·h/（m2a），一次能源需求量≤ 120kW·h/（m2a）。
3 功能布局
该项目主要建筑功能是实验、展示、科研、办公。根据不同功能空间的需求，将需要高大空间和拥有大型设备的实验检测中心设置在首层，层高6m。部分利用地下空间作为放置大型设备的检测用房。将功能较为独立的科研办公空间置于建筑标准层。夹层和二层设置展示、交流平台，可使各方人员都方便抵达。交通流线清晰，不同功能用房拥有独立出入口和内部交通流线，相互不交叉，同时，不同功能分区之间设有互通的交通口。
4 被动式节能技术
被动式节能建筑为运用非机械电气设备干预手段降低建筑能耗的建筑，具体指在建筑规划设计中通过合理布置建筑朝向、设置遮阳、采用建筑围护结构的保温隔热技术和有利于自然通风的建筑开口设计等实现建筑需要的采暖、空调、通风等能耗的降低。
建筑体型与场地气候相呼应，根据石家庄市典型年气象数据，采用日照模拟（ECOTECT）技术，对冬夏两季室外日照环境进行模拟计算。冬季建筑受周边建筑遮挡较少，能够获得充足的日照；夏季需注意各立面及屋顶的遮阳隔热措施。朝向北侧的建筑边缘最小，受光面多，四周均可享受到阳光的照射。根据石家庄市典型年气象年数据，采用计算流体力学（CFD）技术，对冬夏两季室外风环境进行模拟计算，得到满足人室外舒适度的方案优化设计。方案体型朝向不利风向的建筑边缘最小，有利于将冬季寒风分流，降低冷风的渗透。
根据自然光线照度变化大、光谱丰富以及与室外景致有机联系在一起的特点，向室内居住者提供天气气候变化、时间变化、光线方向和强弱变化以及各种动态信息所形成的白天室内自然时空环境之感。自然光线是房间照明最为经济、极为宜人的光源，利用自然采光可在室内创造富有情感和优美意境的环境。合理利用各种窗户，可以达到良好的装饰效果，比如，水平窗可使人感到舒展开阔，垂直窗使人犹如从室内观看条屏挂幅式构图景物，落地窗不但能增加房间明亮程度，还能有使室内外浑然一体的感觉。
建筑通风可开启外窗，引入东南风，东部湖面蒸发降温，风被冷却后进入建筑。中庭热压通风，中庭顶部设天窗，热空气上行，下部冷空气被引入。地道冷却通风，利用地道冷却进入的风，减少新风换热。
建筑材料尽量本地化，采用无害化装饰材料和可循环、可再利用建材，土建装修一体化设计。采用墙体自保温体系，300厚加
一层平面图夹层平面图二层平面图二至六层平面图
气混凝土板加250厚阻燃EPS板保温层加饰水溶透气型装饰涂料，K ≤ 0.15W/（m2K），做到无热桥，采用德国被动式节能专用窗户，3 层玻璃，填充优质惰性气体，在窗框和窗架上安装额外的保温层，K ≤ 0.8W/（m2K），整栋建筑气密性极佳。在压差为50Pa 时，空气循环率即整栋大楼的空气量在一小时内交换的次数n50
各个立面设计都考虑了节能因素：北向立面因太阳辐射入射较少，且为冬季主风向，为减少冷风渗透，北侧以实体墙面为主，局部开条形窗，并加强护结构的保温设计。西面太阳辐射较强，立面考虑设置垂直种植物面，可对护起到遮阳作用，有效降低外墙的表面温度，从而减小夏季室内的空调能耗；而在冬季通过降低外墙对流传热，以减小围护结构的能耗。南向立面主要为透明围护结构，利用被动式太阳房的原理，设有水平遮阳，并在建筑护结构外倾而产生的自遮阳下，可有效遮挡夏季太阳光线入射；冬
屋顶花园
季由于太阳高度角降低，可引入太阳辐射为室内供暖。东向立面朝向湖面，具有良好的视野。立面形式以通透为主，双层玻璃幕墙可在过渡季开启，引入经过湖面蒸发冷却的凉风。在夏季，室外水平遮阳和玻璃幕墙中间的百叶共同为东面外窗遮阳，阻挡太阳光线的入射；冬季开启百叶，使阳光入射。建筑还采用了室内、屋顶绿化、雨水2024、高效热回收通风设备、地道风通风、智能照明等多项绿色节能技术。