合同能源管理的优势及对中央空调节能改造领域中的应用
合同能源管理的优势及对中央空调节能改造领
域中的应用
摘要：文章首先对当前我国中央空调能耗状况进行了阐述，并针对中央空调能耗高的原因
给出了几种相应的节能改造方案，进而根据用户在中央空调节能改造时遇到的疑问，介绍了一
种节能机制--合同能源管理。文章分析了合同能源管理的优势，展望了这一机制在中央空调节
能改造领域的应用前景。
关键词：中央空调；节能；改造；合同能源管理，
Abstract:First of all, this paper expounds the current energy consumption situation of central
air-conditioning in China,and gives several corresponding energy-saving transformation schemes
according to the reasons of high energy consumption of central air-conditioning. According to the
questions encountered by users in the energy-saving transformation of central air-conditioning, this
paper introduces a new energy-saving mechanism-Energy Performance Contracti（EPC ）， analyzes
the advantages of Energy Performance Contracting（EPC ）， and looks forward to the application
prospect of this new mechanism in the field of energy-saving transformation for central air-
conditioning.
Keyword:central air conditioning; energy saving; transformation; Energy Performance
Contracting（EPC）；
随着我国经济的快速发展，能源短缺的问题日益突显，节约能源意义深远，其已经成为我国的
一项国家战略。我国的建筑领域能耗高，建筑节能是当前节能的重点领域之一。而中央空调作
为现代大型建筑必备的配套设施，其能耗占建筑总能耗的 40%~60%,所以中央空调节能是建筑
实现节能的主攻方向。我国现有中央空调能效水平与发达国家仍存在较大差距，中央空调具有
巨大的节能潜力，但因节能改造费用高昂、施工难度较大等原因，致使中央空调的节能改造工
程长期难以推行，而合同能源管理模式的出现，不仅解决了用能单位的融资难、费用高的问
题，而且用户在合同结束后享有节能设备和先进技术。合同能源管理是上个世纪 70 年代中期
以后在国外逐渐发展起来的，经过不断地发展和完善，这一机制在西方发达国家逐步得到推广
和应用，同时近年合同能源管理在中国的运营实践表明，基于市场的合同能源管理机制同样适
合中国国情。
1 中央空调能耗现状
中央空调是现代大型建筑必不可少的设施，空调系统中制冷机组的压缩机、冷冻水泵、冷
却水泵、空气处理机组风机、冷却塔风机和末端设备的风机是整个中央空调中的动力来源，同
时也是系统能源消耗的根源所在，从能耗占比来看，制冷主机最大，空气处理机组风机和空调
末端设备风机次之，水泵占比较少。同时，由于在设计、运行和管理过程中存在一些不合理因
素，造成了这些设备巨大的能源浪费，增加了运行成本。
1.1"大马拉小车"
在现有的空调系统中，绝大部分的空调制冷机组存在"大马拉小车"的现象，这主要由于设
计人员在计算空调冷热负荷时，一方面是按照冷负荷指标方法估算得来的，而不是按照逐时负
荷计算所得；另一方面冷负荷指标本身就是经验值，与实际建筑冷热负荷存在误差；再者，为
了防止极端天气出现，设计人员还会在估算出的冷热负荷基础上再加上一定的安全系数，势必
会在选型时增大设备的容量，造成设备在运行过程中长期处于低负荷低效率的运行工况，存在
严重的能源浪费。
1.2"大流量小温差"
目前，在中央空调系统运行过程中普遍存在"大流量小温差"的现象，冷冻水供回水温差仅
有2℃~3℃，甚至更低，远低于5℃的设计温差。这主要是由于水泵选型不当和维保人员管理
不善造成的[1].水泵选型过大，水泵流量越大，在主机冷负荷确定的情况下，供回水温差越
小。根据功率与流量的关系可知，水泵流量越大，水泵所需的功率越大，造成不必要的能量浪
费。同时，在部分负荷下，仅对水泵台数控制而不对管路阻力进行调节也会导致水泵过载，使
水泵流量增加，功率增大，造成能源浪费。
1.3 余热浪费
公共场所多采用混合式空调系统，新风与一部分回风混合后经空气处理通过风管系统送入
空调房间，还有一部分回风直接排出室外，这部分空气的温度比室外空气温度低很多，在排出
的过程中，就会有大量的余热排出；同时，新风在送入空气处理机组之前，如果不进行预处
理，将会消耗更多的冷量来抵消这部分热量，造成能源浪费。另外，对于一些制冷机组的冷凝
热如果没有再利用而直接排至大气，也将造成能源的浪费。
1.4 设备腐蚀与结垢
空调系统能耗高的另外一个重要原因就是水侧结垢与管材腐蚀。一方面，就开式冷冻水系
统而言，喷水室在对空气进行热湿处理过程中，使冷冻水系统中夹杂了空气中的氧气、细菌及
其他有害物质，经过长期的运行，就会导致制冷机组蒸发器侧管路、冷冻水输送管道被腐蚀及
其内壁结垢；另一方面，在水冷式制冷机组中，冷凝热被冷却水带走后通过冷却塔释放到大气
中，冷却水在冷却塔中与空气进行热交换时，必然会将空气中的氧气、细菌等物质带入到冷却
水系统，也会腐蚀冷却水输送管道，并形成水垢。研究表明，每增加 0.1mm 厚度的水垢将使空
调主机制冷量降低 14%左右[2],从而大大影响换热器的传热效果，降低机组的运行效率，减少
机组和管道的使用寿命。
2 中央空调节能改造方案
对于既有建筑的中央空调系统来说，上述的不合理因素都可以通过节能改造加以避免。中
央空调改造过程中，可通过以下改造方案实施。
2.1 冷热源改造
首先，在计算冷负荷时采用计算机进行逐时冷负荷计算，再根据建筑特点选择合适的安全
系数确定空调冷负荷，从而选择较为匹配的制冷主机。其次，对于常规的制冷机组，通过一大
一小的制冷量配置机组，调整机组在节假日、夜晚时间仅有少部分制冷负荷情况下的运行台数
或更换为小制冷量机组运行，避免出现"大马拉小车"的现象，减少运行费用。另外，对于大型
建筑的空调系统改造，可充分利用峰谷电价差，进行冰蓄冷空调系统改造。冰蓄冷空调系统一
方面可减少制冷主机容量，大大提高主机制冷效率，避免出现"大马拉小车"情况；另一方面，
冰蓄冷空调可利用夜晚进行制冷，白天将冷量释放出来，对于少部分需要供冷的区域，仅需融
冰供冷，减少运行制冷主机的时间，大大减少运行费用，节能效果明显。而对于夏季采用常规
制冷机组和冬季采用锅炉或热网供热的系统，在有地表水、地下水或土壤源可利用的前提下，
可利用地源热泵系统进行改造升级，这样改造后一套系统可满足夏季供冷、冬季供热的需求。
如夏季水的温度是 18℃~35℃，比空气温度低得多，可降低冷凝温度，提高制冷效率，冬季水
的温度是 12℃~22℃，提高系统的蒸发温度，提高制热效果。地源热泵系统与常规空调相比可
节能 25%以上，回收年限为5~8 年。
2.2 输送设备改造
可采用"大温差小流量"的改造方式，一般设计过程中冷冻水温度采用5℃的温差，在管路
系统节能改造过程中可采用8℃的温差设计，从而减少管路中的流量，以及管路中水泵的能源
消耗。
针对水泵在负荷降低时仍长期处于定流量运行造成能耗大的问题，可以通过对冷冻水泵、
冷却水泵、风机进行变频节能改造，采用温差控制器监测进出口冷冻水和冷却水温度，并将温
差信号反馈给变频器，控制水泵在部分负荷下通过改变转速来进行实时流量调节，实现按需供
冷。在空调通风系统中，可采用高效节能的风机或变频控制的空气处理机组改造既有空调系
统，或采用直流无刷风机盘管变风量控制方式，提高风机效率，减少风机运行能耗[3].可降低
空调总能耗的 15%~35%,且投资小，回收期较短，只有1~2 年。
摘要：
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合同能源管理的优势及对中央空调节能改造领域中的应用 摘要：文章首先对当前我国中央空调能耗状况进行了阐述，并针对中央空调能耗高的原因给出了几种相应的节能改造方案，进而根据用户在中央空调节能改造时遇到的疑问，介绍了一种节能机制--合同能源管理。文章分析了合同能源管理的优势，展望了这一机制在中央空调节能改造领域的应用前景。 关键词：中央空调；节能；改造；合同能源管理， Abstract:First of all, this paper expounds the current energy consumption situation of central air-conditioning i...
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作者：闻远设计
分类：其它行业资料
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时间：2023-07-15
