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    案例分析概述 
    北京雙安商場是一家集購物、娛樂、餐飲為一體的綜合性服務(wù)大廈。1994年建成，商場大樓高五層，總建筑面積2.1萬平方米，1997年被評為"北京市顧客光顧率最高的十大商場"之一。
    該商場空調(diào)使用面積1.8萬平方米，空調(diào)系統(tǒng)為典型的夏季制冷、冬季供熱設(shè)計。商場開業(yè)運行后，發(fā)現(xiàn)在過渡季和冬季營業(yè)區(qū)溫度偏高，冬季非但不需供熱，反而有時要制冷。由此造成冷水機組年運行時間長，這樣既浪費能源又容易導(dǎo)致空調(diào)箱盤管凍裂等設(shè)備事故。
    經(jīng)過對雙安商場空調(diào)系統(tǒng)的測試分析，發(fā)現(xiàn)主要是排風(fēng)系統(tǒng)不適宜，導(dǎo)致上述問題的出現(xiàn)。因此針對該商場的排風(fēng)系統(tǒng)制定了改造方案，在改造工程實施完成以后一年的運行過程中，過渡季節(jié)和夏季室溫基本保持在23℃，冬季無需制冷，室溫控制在20℃左右，室內(nèi)空氣質(zhì)量大大改善。全年冷水機組運行時間縮短了將近一半，空調(diào)箱開啟臺數(shù)明顯減少，從而節(jié)約了能源并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 

案例研究目的 
    通過從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和環(huán)保等方面對雙安商場空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項目的研究，旨在總結(jié)該項目的成功經(jīng)驗和示范性，并向廣大企業(yè)推廣該項節(jié)能技術(shù)。 
  
項目總投資 
    新系統(tǒng)于1998年9月投入運行，總投資55.5萬元。 
  
節(jié)能效果 
    1998年9月至1999年8月，年節(jié)約電量36萬kwh, 節(jié)省電費28.9萬元（按現(xiàn)在電費0.8元/kwh計算），年二氧化碳減排量380噸。
    此外，項目實施后改善了購物環(huán)境，少開空調(diào)箱、制冷機組、減少了檢修材料費、人工費和管理費。
 
投資回收期 
    投資回收期為2.1年
  
適用對象 
    出現(xiàn)過渡季和冬季室溫偏高、冷水機組年運行時間長、使用單風(fēng)機空調(diào)系統(tǒng)的商場和其它建筑。 
  
案例源單位 
    北京雙安商場
  
監(jiān)測單位 
    上海市節(jié)能監(jiān)察中心

節(jié)能原理 
    經(jīng)對商場空調(diào)運行參數(shù)實際測量和分析發(fā)現(xiàn)：原系統(tǒng)空調(diào)箱新風(fēng)量的設(shè)計，僅考慮了夏季制冷工況，取值尚合理。但到過渡季和冬季時，要大量利用新風(fēng)來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度時就顯得'捉襟見肘'，不堪應(yīng)付。
    為此商場在二至五層各樓面吊頂上加裝排風(fēng)口，夾層作為靜壓箱，在南側(cè)墻吊頂以上安裝八臺軸流風(fēng)機，共計三十二臺。并采用計算機來控制風(fēng)機的開啟臺數(shù)，調(diào)節(jié)排風(fēng)量。

 

圖一 改造后排風(fēng)口和溫度傳感器

    圖二所示的空調(diào)風(fēng)平衡圖，可以具體地說明問題的癥結(jié)和解決的方法。



圖二 系統(tǒng)風(fēng)平衡圖
A1：新風(fēng)，A2：回風(fēng)，A3：空調(diào)風(fēng)，A4：門窗排風(fēng)，A5：改造后排風(fēng)口排風(fēng) 

    改造前風(fēng)量平衡關(guān)系式：
    A3=A1+A2=A2+A4
    則 A1=A4
    從以上關(guān)系式可知改造前新風(fēng)量等于門窗漏風(fēng)量，由于門窗漏風(fēng)有限，導(dǎo)致室內(nèi)正壓過高，新風(fēng)難以吸入，過渡期和冬季，不能大量利用新風(fēng)來抵消室內(nèi)熱負(fù)荷。如不制冷，則室內(nèi)溫度偏高，故不得不通過開啟冷水機組來達(dá)到降溫目的。這樣的運行方式是很不合理的，既浪費能源，又可能造成冬季空調(diào)箱冷水盤管凍裂。
    加裝排風(fēng)系統(tǒng)后的風(fēng)量平衡關(guān)系式是：
    A3=A1+A2=A2+A4+A5
    則 A1=A4+A5
    改造后增加了排風(fēng)系統(tǒng)，吸入室內(nèi)的新風(fēng)量也隨之增加。由于過渡期和冬季室外空氣焓低于室內(nèi)空氣焓，利用大量低溫新風(fēng)便足以抵消室內(nèi)熱負(fù)荷，可停開冷水機組，避免了大量電能的浪費。 

項目監(jiān)測情況 



圖三 改造后商場室內(nèi)圖

    根據(jù)對系統(tǒng)改造前和改造后三年統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析，對商場風(fēng)量平衡的測試及商場內(nèi)環(huán)境溫度的測試，得出如下結(jié)果：
    
    1. 改造前商場最大新風(fēng)量是25萬立方米/小時，改造后可達(dá)65萬立方米/小時，新風(fēng)量為原來新風(fēng)量的2.6倍。
    
    2. 改造后過渡期室內(nèi)平均溫度可控制在23度左右，冬季不開冷水機組，室內(nèi)平均溫度可控制在20度左右，這在改造前是做不到的，而且室內(nèi)空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)。 
    3. 經(jīng)過對三年空調(diào)耗電量的CUSUM圖計算，改造后一年可節(jié)電36萬度。

    4. 按節(jié)電量計算36萬度每年可減少二氧化碳排放380噸。

    5. 財務(wù)效益：該項目內(nèi)部收益率50.20%,項目投資回收期為2.1年(折現(xiàn)率6%),項目財務(wù)凈現(xiàn)值126.07萬元(計算期8年, 折現(xiàn)率6%)。


圖四 累積節(jié)電量圖


    根據(jù)三年商場空調(diào)用電數(shù)據(jù)的分析繪制了累積節(jié)電量圖(圖四)，圖中橫坐標(biāo)為時間(單位：月)，縱坐標(biāo)為累積節(jié)電量(單位：萬度)。從圖中可以看出，改造前24個月，不節(jié)電，自改造后節(jié)電量逐月增加。自第33月(1999年5月)開始累積節(jié)電量有所減少，是由于進(jìn)入夏季制冷期，排風(fēng)口增加了漏風(fēng)量，導(dǎo)致新風(fēng)量增加，耗電量略有上升。到1999年8月底，改造后一年累積節(jié)電量達(dá)36萬度。

未來市場潛力 
    大型商場都采用中央空調(diào)系統(tǒng)，對北京十大商場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)商場都存在空調(diào)能耗大，過渡季、冬季不能采用大量新風(fēng)，全年制冷機運行時間過長，并經(jīng)常出現(xiàn)過渡期或冬季室內(nèi)溫度偏熱現(xiàn)象。造成這種問題的原因在于普遍存在與雙安商場改造前的同樣問題。
    因此雙安商場空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造無疑為同類型建筑提供了一個有效的范例，我們認(rèn)為有如下現(xiàn)象的建筑都可以參照雙安商場的經(jīng)驗進(jìn)行改造：
    1. 系統(tǒng)排風(fēng)量不足或是沒有專門的排風(fēng)系統(tǒng)，造成過渡季和冬季室內(nèi)溫度偏高。
    2. 沒有自控系統(tǒng)，不能利用調(diào)節(jié)新回風(fēng)比的方式利用室外低焓值的空氣冷量，使制冷機開啟時間加長，浪費大量的電能。
    目前，國內(nèi)大部分地區(qū)（除寒冷地區(qū)外）的商場都存在這種現(xiàn)象，因此這種加設(shè)排風(fēng)和自控的空調(diào)節(jié)能改造方式還是有很大的市場潛力的。
 
案例源企業(yè)評價 
    我們商場空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)清華同方股份有限公司改造后取得了明顯的節(jié)能效果，經(jīng)營成本下降，更重要的是商場購物環(huán)境舒適程度大大提高，帶來營業(yè)額和利潤的增長，而投資全部回收只有二年左右。不久的將來，二期全自動控制系統(tǒng)完成，節(jié)能效果將會更加顯著，商場的成本還會降低，商場的效益會更好。這次改造的成功，會促進(jìn)我們更積極地應(yīng)用新的節(jié)能技術(shù)。