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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。
    該商場空調使用面積1.8萬平方米，空調系統為典型的夏季制冷、冬季供熱設計。商場開業運行后，發現在過渡季和冬季營業區溫度偏高，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致空調箱盤管凍裂等設備事故。
    經過對雙安商場空調系統的測試分析，發現主要是排風系統不適宜，導致上述問題的出現。因此針對該商場的排風系統制定了改造方案，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，室內空氣質量大大改善。全年冷水機組運行時間縮短了將近一半，空調箱開啟臺數明顯減少，從而節約了能源并取得了良好的經濟效益。 

案例研究目的 
    通過從技術、經濟、節能和環保等方面對雙安商場空調系統節能技術改造項目的研究，旨在總結該項目的成功經驗和示范性，并向廣大企業推廣該項節能技術。 
  
項目總投資 
    新系統于1998年9月投入運行，總投資55.5萬元。 
  
節能效果 
    1998年9月至1999年8月，年節約電量36萬kwh, 節省電費28.9萬元（按現在電費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境，少開空調箱、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 
    出現過渡季和冬季室溫偏高、冷水機組年運行時間長、使用單風機空調系統的商場和其它建筑。 
  
案例源單位 
    北京雙安商場
  
監測單位 
    上海市節能監察中心

節能原理 
    經對商場空調運行參數實際測量和分析發現：原系統空調箱新風量的設計，僅考慮了夏季制冷工況，取值尚合理。但到過渡季和冬季時，要大量利用新風來調節室內溫度時就顯得'捉襟見肘'，不堪應付。
    為此商場在二至五層各樓面吊頂上加裝排風口，夾層作為靜壓箱，在南側墻吊頂以上安裝八臺軸流風機，共計三十二臺。并采用計算機來控制風機的開啟臺數，調節排風量。

 

圖一 改造后排風口和溫度傳感器

    圖二所示的空調風平衡圖，可以具體地說明問題的癥結和解決的方法。



圖二 系統風平衡圖
A1：新風，A2：回風，A3：空調風，A4：門窗排風，A5：改造后排風口排風 

    改造前風量平衡關系式：
    A3=A1+A2=A2+A4
    則 A1=A4
    從以上關系式可知改造前新風量等于門窗漏風量，由于門窗漏風有限，導致室內正壓過高，新風難以吸入，過渡期和冬季，不能大量利用新風來抵消室內熱負荷。如不制冷，則室內溫度偏高，故不得不通過開啟冷水機組來達到降溫目的。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箱冷水盤管凍裂。
    加裝排風系統后的風量平衡關系式是：
    A3=A1+A2=A2+A4+A5
    則 A1=A4+A5
    改造后增加了排風系統，吸入室內的新風量也隨之增加。由于過渡期和冬季室外空氣焓低于室內空氣焓，利用大量低溫新風便足以抵消室內熱負荷，可停開冷水機組，避免了大量電能的浪費。 

項目監測情況 



圖三 改造后商場室內圖

    根據對系統改造前和改造后三年統計數據的分析，對商場風量平衡的測試及商場內環境溫度的測試，得出如下結果：
    
    1. 改造前商場最大新風量是25萬立方米/小時，改造后可達65萬立方米/小時，新風量為原來新風量的2.6倍。
    
    2. 改造后過渡期室內平均溫度可控制在23度左右，冬季不開冷水機組，室內平均溫度可控制在20度左右，這在改造前是做不到的，而且室內空氣質量明顯好轉。 
    3. 經過對三年空調耗電量的CUSUM圖計算，改造后一年可節電36萬度。

    4. 按節電量計算36萬度每年可減少二氧化碳排放380噸。

    5. 財務效益：該項目內部收益率50.20%,項目投資回收期為2.1年(折現率6%),項目財務凈現值126.07萬元(計算期8年, 折現率6%)。


圖四 累積節電量圖


    根據三年商場空調用電數據的分析繪制了累積節電量圖(圖四)，圖中橫坐標為時間(單位：月)，縱坐標為累積節電量(單位：萬度)。從圖中可以看出，改造前24個月，不節電，自改造后節電量逐月增加。自第33月(1999年5月)開始累積節電量有所減少，是由于進入夏季制冷期，排風口增加了漏風量，導致新風量增加，耗電量略有上升。到1999年8月底，改造后一年累積節電量達36萬度。

未來市場潛力 
    大型商場都采用中央空調系統，對北京十大商場調查發現，多數商場都存在空調能耗大，過渡季、冬季不能采用大量新風，全年制冷機運行時間過長，并經常出現過渡期或冬季室內溫度偏熱現象。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。
    因此雙安商場空調系統的節能改造無疑為同類型建筑提供了一個有效的范例，我們認為有如下現象的建筑都可以參照雙安商場的經驗進行改造：
    1. 系統排風量不足或是沒有專門的排風系統，造成過渡季和冬季室內溫度偏高。
    2. 沒有自控系統，不能利用調節新回風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，國內大部分地區（除寒冷地區外）的商場都存在這種現象，因此這種加設排風和自控的空調節能改造方式還是有很大的市場潛力的。
 
案例源企業評價 
    我們商場空調系統經清華同方股份有限公司改造后取得了明顯的節能效果，經營成本下降，更重要的是商場購物環境舒適程度大大提高，帶來營業額和利潤的增長，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完成，節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，會促進我們更積極地應用新的節能技術。