杭州马可波罗假日酒店既有建筑节能改造

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1、目 录1、项目概况21.1技术背景及意义21.2杭州气象参数31.3酒店概况41.4节能改造依据72、节能改造前情况和节能诊断72.1围护结构72.2采暖通风空调及生活热水系统82.3供配电系统122.4照明系统132.5综合诊断和筛选143、外围护结构节能改造153.1外墙153.2外窗贴膜164、空调系统节能改造194.1节能改造前情况194.2节能改造措施一：一体化中央空调输配系统194.3节能改造措施二：水泵变频控制214.4节能改造措施三：太阳能利用244.5空调系统节能改造的投入比及效益分析275、照明系统275.1节能改造前情况275.2节能改造措施：节能灯具的更换295.3节电

2、器的使用305.4照明系统节能改造的投入比及效益分析316、监测与控制系统326.1节能改造前情况326.2节能改造措施：能耗监测系统326.3监测与控制系统节能改造的投入比及效益分析367、改造后能耗实测和社会经济效益分析367.1改造后建筑能耗367.2投资与经济效益分析388、结论和后续改造建议381、项目概况1.1技术背景及意义我国作为一个发展中的大国，建筑节能是国家可持续发展的重要措施之一。目前我国城乡既有建筑总面积420亿m2，节能建筑只占百分之几。截至2008年初，浙江省既有建筑面积近9.27亿m2，大型公建面积2.7亿m2。其中真正达到建筑节能设计标准的不多。近几年全国城乡新建

3、建筑面积每年约为1520亿m2，浙江省2005年在建建筑面积为1.2亿m2以上，2006年为9300万m2以上，预计到2010年底，全国房屋建筑面积将新增250300亿m2，如果按目前的既有建筑能耗状况，每年将多消耗12万亿度电即4.1亿t标准煤，接近目前全国建筑能耗的3倍，加之建材的生产能耗16.7%，将约占全社会总能耗的46.7%。据调查，一般公共建筑的能耗为2060 kWh/ m2，是城镇住宅的2倍，大型公共建筑的能耗为70300 kWh/ m2，是城镇住宅的1020倍。国家建设部汪光焘部长在2006年“第二届国际智能绿色建筑与建筑节能大全暨新技术与新产品博览会”开幕式上要求：新建建筑严

4、格执行建筑节能设计标准，逐步推行既有建筑节能改造；国务院批准了节能中长期专项规划，明确了“十一五”期间建筑节能的发展目标和主要任务，主要是以政府机构节能运行管理和改造为突破口，带动既有公共建筑的节能运行管理和改造，研究技术政策和措施，总结可推广的改造经验和模式。建筑节能工程是“十一五”期间国家十大节能工程之一，包括了进行低能耗、超低能耗建筑示范，增强技术储备，进行既有建筑节能改造城市级示范，进行可再生能源规模化应用于建筑的城市级示范，推进可再生能源与建筑节能配套技术研发、集成和规模化应用等。中华人民共和国节约能源法自2008年4月1日起施行，其中建筑节能被列为单独的重要章节，节约能源法第四十条

5、规定，国家鼓励在新建建筑和既有建筑节能改造中安装和使用太阳能等可再生能源利用系统。2008年10月1日起施行的民用建筑节能条例第四条规定国家鼓励和扶持在新建建筑和既有建筑节能改造中采用太阳能、地热能等可再生能源。对具备可再生能源利用条件的建筑，建设单位应当选择合适的可再生能源，用于采暖、制冷、照明和热水供应等。浙江省“十一五”节能专项规划中也明确指出：要大力开展可再生能源技术应用示范，包括太阳能、空气源热泵、水源热泵、海水源热泵、地热能等可再生能源在建筑上的利用，推进建筑与可再生能源一体化进程。酒店是公共建筑中的能耗大户和污染大户。许多酒店至今还在使用破坏臭氧层的制冷剂， 还有相当数量的酒店，

6、在洗涤、餐饮用水等方面超标排放，对环境造成了严重的影响。根据可持续发展的理论，人类生存和发展不应在破坏后人生存、发展的基础上进行，也就是说，发展要有“节制”，充满“理性”，产品的产出不能以破坏后人环境质量为代价，况且能源储存是有限的，不可能无限地永远使用。酒店的产品也是如此，它不仅要使目标群体满意，更要承担起企业的社会责任，这也是目标市场逐步走向消费理性化的必然要求。因此，酒店行业的节能降耗，不仅对实现酒店个体的经济利益有重大作用，而且对行业和全社会的可持续发展意义深远。1.2杭州气象参数杭州市地处中北亚热带过渡区，温暖湿润，四季分明，光照充足，雨量丰沛。一年中，随着冬、夏季风逆向转换，天气系

7、统、控制气团和天气状况均会发生明显的季节性变化，形成春多雨、夏湿热、秋气爽、冬干冷的气候特征。杭州市年平均气温15.317。一年中，月平均气温以1月最低，一般3.05.0；以7月最高，月平均气温28.029.0。春秋季为气温转换季节，其中4月回温最快，月平均气温比3月高6；秋季至初冬降温最快，10月、11月平均气温下降在5.5 以上。杭州市区极端最高气温39.9，极端最低气温为-9.6。杭州市日平均气温稳定通过（）10的初、终日分别出现在3月下旬4月初和11月中下旬，年平均日较差为7. 911.0。图1.1杭州市全年温度、湿度、辐射分布图1.3酒店概况马可波罗假日酒店是一家四星级商务酒店，位于

8、杭州市繁华的商业街平海路38号，总面积1.8万平方米，外包面积400平方米，地下2层，地上18层。酒店拥有各类客房190余间（套），拥有一楼左翼香都美食坊、二楼美佳日本料理、三楼四楼香都中餐厅、十七楼地中海阳光休闲吧（ 咖啡厅）等餐饮服务设施。酒店会议中心拥有三楼香都宴会厅250平方米，135平方米的东方厅，78平方米的钱塘阁、45平方米的西湖厅等会议室以及多功能厅。另外酒店配有商场、商务中心、美发中心、健身房、大型地下停车库等综合配套设施。目前酒店冷热源采用两台溴化锂直燃机组以及配套的输送水泵，冷却塔等，提供全部的制冷和采暖的需要，同时，利用空调系统的溴化锂直燃机组，空调热水器可提供酒店生活

9、热水的需要。能源消耗主要是电和天然气。马可波罗假日酒店近年来年耗能量约为800吨标煤，下表为近三年来具体的能耗情况。表1.1 近年来的能源消耗情况（不包括外包部分能耗）时间2006年2007年2008年电（kWh）154792717144891812931天然气（m3）450358454355441009电折算标煤量（kgce）190240210711222809天然气折算标煤量（kgce）598976604292586542标煤量折合年总量（kgce）805382832373825786单位建筑面积耗电量（kWh/m2）86.0095.25100.72单位建筑面积用能量（kgce/m2）44

10、.7446.2445.88注：标煤折算系数：水：0.257kgce/t；电：0.1229kgce/kWh；天然气：1.33kgce/m3。图1.2 2006-2008年分类能耗统计图图1.3 2006-2008年煤量折合年总量比较图从上表1.1和图1.2中可以看出，该酒店的用电量逐年增加，用水量变化较小，天然气用量在2006-2007年呈递增趋势，2008年为三年中最小值，估计是由于2008年初遭遇的罕见冰雪天气有关，使得入住率下降，从而导致天然气用量降低。从图1.2中可以看出，2006年的耗能量最小，2007年的耗能量最大，增长率为3.4%，2008年的耗能量降低较少，下降率为0.8%。通过

11、上表2.2中资料统计分析：2007年酒店单位面积耗电量约为：1714489 kWh/18000 m2=95.2kWh/(m2.a)，2008年酒店单位面积耗电量约为 ：1822829 kWh/18000 m2=101.6 kWh/(m2.a)。对照中国建筑节能年度发展研究报告-2009一书中的表1-13各地各类公共建筑单位面积电耗估计值，可以看出，从电耗这一项来看，该酒店的能耗处于中等偏上水平，应该对其进行节能检测及分析，有针对性的进行节能改造。各地各类公共建筑单位面积电耗估计值kWh/(m2.a)地区等级办公酒店商场学校医院其它夏热冬冷平均49.5515637.554.547高1501801

12、809015090中606060406050低303040304040全国平均45.94851.635.852.344.11.4节能改造依据（1）公共建筑节能改造技术规范JGJ176-2009（2）夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001（3）公共建筑节能设计标准GB 50189-2005（4）浙江省公共建筑节能设计标准DB33/1036-2007（5）国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统楼宇分项计量设计安装技术导则（6）建筑节能工程施工质量验收规范GB 50411-20072、节能改造前情况和节能诊断2.1围护结构根据竣工图以及现场调查，本酒店围护结构未进行节能改造前的情

13、况为：屋面保温材料采用60mm厚挤塑聚苯板；外墙采用240mm粘土多孔砖，未做保温；1-3层大堂及餐厅外窗采用单层12mm普通透明玻璃，其余外窗采用铝合金单层6mm普通透明玻璃，窗帘内遮阳。1、传热系数根据建筑物各参数，通过PBECA节能设计分析软件进行计算，得出酒店传热系数如下：屋面：0.5 W/（m2.K），公共建筑节能设计标准中规定，甲类建筑屋面传热系数限值应小于等于0.5 W/（m2.K），因此，酒店屋面无需改造外墙（包括非透明外墙）：2.24，公共建筑节能设计标准中规定，甲类建筑外墙传热系数限值应小于等于0.7 W/（m2.K），酒店外墙传热系数明显偏高，因此，酒店外墙需进行改造。外

14、窗（包括透明幕墙）：表2.1酒店外窗传热系数朝向东南西北传热系数6.56.476.436.52、遮阳系数：表2.2酒店外窗遮阳系数朝向东南西北遮阳系数0.930.920.910.933、窗墙比表2.3全楼外窗、外墙面积汇总表朝向外窗 (m2)外墙 (m2)窗墙比东339.313012.470.11南767.131471.510.52西1281.692720.760.47北73.951368.990.05合计2462.098573.740.29根据公共技术节能改造技术规程4.2.3中规定：非严寒地区，除北向外，外窗或透明幕墙的综合遮阳系数大于0.60时，宜对外窗、透明幕墙进行节能改造。而酒店四面

15、外窗遮阳系数均为0.92左右，因此，需对其进行改造。2.2采暖通风空调及生活热水系统根据竣工图和现场调查，了解到目前酒店冷热源采用位于4层的2台溴化锂直燃机组以及配套的输送水泵，提供全部制冷、制热、制生活热水需要，2台溴化锂直燃机于2005年8月进行了改造，机组消耗的能源由轻质柴油改造为天然气。酒店采用风机盘管来分散控制各区域的温湿度。根据系统设置情况，对下列项目进行选择性节能诊断：1、室内温度、湿度采用testo175-T1温度自记仪与多参数通风表/9555A对几个典型房间进行抽查，结果如下表2.4所示表2.4 酒店夏季室内温湿度房间温度湿度测点一测点二均值测点一测点二均值50823.223

16、.323.368.268.268.250922.922.822.967.567.767.660322.322.522.466.266.866.560821.421.821.665.866.166.0101223.522.823.369.569.169.3101623.122.522.865.965.465.72、冷水机组实际性能系数：1）机组冷冻水流量：检测仪器：超声波流量计/DTFX1020PX-AK检测值：表2.5机组冷冻水实际流量机组编号流量(m3 /h)流量(m3 /h)流量(m3 /h)平均值(m3 /h)铭牌值(m3 /h)1#140.15140.23139.89140.09150

17、2#145.33146.21145.57145.371502）供回水温度：表2.6机组冷冻水供回水温度机组一()机组二()供水温度8.458.15回水温度12.512.33）燃气耗值：机组一：52m3 /h机组二：53m3 /h4）配电功率检测仪器：钳式电力计3169-20检测值：表2.7机组实际配电功率机组编号功率功率功率平均值1#5.155.165.155.152#5.335.325.355.33计算公式及结果：直燃机的性能系数为：制冷量(供热量)/加热源消耗量(以低位热值计)+电力消耗量(折算成一次能)制冷量Q=4.187VT式中：Q机组实际制冷量 V冷冻水质量流量 T冷冻水供回水温差机

18、组一：Q=4.187VT=4.187103J/kg37.4kg/s4.05=620800w=620.8kw机组一运行一小时耗气量约为42 m3，其热值按8500kcal/ m3计算，因此，该机组一小时消耗热值为35.7104kcal，可换算成415.1kwh。机组cop值为620.8kw/（516.8kw+5.15kw）=1.17同理，机组二机组cop值为：605.3kw/（516.8kw+5.33kw）=1.09公共建筑节能改造技术规范（JGJ1762009）中第4.3.5规定：当溴化锂吸收式直燃冷水机组实际性能系数（COP）小于1.0，且机组改造或更换的静态投资回收期小于或等于8年时，宜进

19、行相应的改造或更换。马克波罗假日酒店空调系统中，冷水机组的COP值均大于1.0，不需要改造。3、水系统供回水温差：表2.8水系统供回水温差供水温度回水温度温差系统一冷冻水8.4512.54.05冷却水30.5334.5系统二冷冻水8.1512.34.15冷却水30355另外，根据对酒店空调管理人员的调查了解，全年系统冷却水与冷冻水供回水温差基本上处于4到5度之间。公共建筑节能改造技术规范（JGJ1762009）中第4.3.10规定：当空调水系统实际供回水温差小于设计值40%的时间超过总运行时间的15%时，宜对空调水系统进行相应的调节或改造。该系统冷冻水设计温差为5，冷却水设计温差5.5。因此，

20、仅从温差这项来看，水系统无需改造。4、水泵效率：整个空调系统分共有两台主机，每台主机各与一台冷却水泵和一台冷冻水泵相连，其额定参数如下：表2.9各水泵额定参数额定流量m3 /h额定功率kw扬程m1#2#1#2#1#2#冷却水泵35835822221717冷冻水泵16016022223232通过现场调查与测试，各水泵实际参数如下：表2.10各水泵运行时实际参数实际流量m3 /h实际功率kw实际扬程m1#2#1#2#1#2#冷却水泵180.17178.2316.318.516.516.7冷冻水泵140.09145.3718.719.730.831.1在该状态下水泵运行效率为：=Pe/P100%=g

21、QH/P100%式中：水泵运行效率Pe水泵有效功率P水泵输入功率流体密度Q水泵流量H扬程将表中数据代入式中得到各水泵效率为：表2.11水泵实际效率冷却水泵冷冻水泵1#2#1#2#实际运行效率%50.744.764.563.5铭牌效率%80808080公共建筑节能改造技术规范（JGJ1762009）中第4.3.9条中规定：水泵的实际运行效率低于铭牌值的80%时，应对水泵进行相应的调节或改造。对照上表数据，应对水泵进行改造。5、水系统补水率： 酒店冷却水系统水流量为360m3/h，冷却塔每天补水量为20吨左右，折合为0.9m3/h，因此，冷却塔补水率为0.2。 6、其他能量回收装置效率：酒店目前未

22、采用能量回收装置。冷却塔性能：冷却塔性能良好，进出口温差为4.5管道保温性能：经现场查看，酒店管道物破损，保温良好。 图2.1机组流量检测 图2.2室内温湿度检测2.3供配电系统配电系统容量诊断： 马可波罗酒店由10kV高压双回路供电，高压电缆入酒店，630kVA干式变压器2台。据统计2005年到2008年酒店的年总用电量在200万kWh到260万kWh（包括酒店外包部分），以年总用电量230万kWh计算：容 量：Q2300000/24/365/0.7 kVA375kVA。 负载率：375 kVA/630kVA59.5变压器的负载率处于5060%的最佳负载率区域，且变压器平均负载率高于30，配

23、电系统容量符合系统要求，同时配电系统也能满足更换的用电设备功率、配电回路，系统配电柜（箱）满足系统要求，根据公共建筑节能改造技术规范（JGJ1762009）中第4.4.1规定，系统配电系统无需改造。供电线路老化诊断： 马可波罗酒店于2001年正式营业，电缆工作时间不足10年（建筑内配电用电线电缆的正常使用寿命一般为30年），现场检查电缆绝缘护套完好，符合系统要求，无需改造。用电电能质量诊断：对酒店用电设备进行现场调查和分析，对可能出现电能质量问题的部位进行测试，用电电压偏差在4.72.2(规定在77)，电压不平衡度为0.9（规定值2），用电设备产生的电压总谐波畸变率是1.5（规定值5），电压波

24、动值为0.8（规定值2.5）,电压闪变值0.2（规定值0.6）。根据现场调查和测试，酒店用电电能质量均达到国家规定的要求，无需改造。2.4照明系统1. 照度与照明功率密度值：酒店各房间与功能区主要采用白炽灯进行照明，：对宾馆的各个功能区进行检测；得出平均值如下表2.12宾馆各功能区平均照度与功率密度房间或场所平均照度（lx）功率密度值（W/m2）客房一般活动区10115.5床头175写字台386卫生间176中餐厅21612.2门厅33013.8休息厅21612.4走廊984.8多功能厅34824.5酒店各功能区照度值达到建筑照明设计标准中规定限值，但是客房，多功能厅等区域照明功率密度超过标准中

25、规定的限值，另外，酒店公共照明未采用定时控制，公共区经常出现长明灯现象，根据公共建筑节能改造技术规范（JGJ1762009）中第4.5.1、4.5.2规定，需对酒店照明系统进行改造。2.5综合诊断和筛选通过对酒店的围护结构热工性能、采暖通风空调及生活热水供应系统、配电与照明系统的分项诊断和酒店整体能耗的诊断，建议酒店进行节能改造的项目如下：1. 围护结构热工性能节能改造2. 空调输配系统及生活热水供应系统的节能改造3. 监测与控制系统节能改造4. 酒店照明系统节能改造3、外围护结构节能改造3.1外墙酒店对外墙的改造主要是采用节能隔热涂料，其节能原理如下：1、太阳光照射下目标受热分析：表3.1太

26、阳光热能分布太阳光谱波长/ m所占热能比例，%紫外光 0.35可见光0.30.7645近红光0.761.3545其它5大气窗口：大气中水、二氧化碳主要吸收两个窗口（3 5m，813 .5m）之外的太阳光能量。因此，户外目标主要接收两方面的辐射能量。一是太阳光通过大气窗口的直射热量Q1，二是大气层透射的太阳光热能Q2 。这里，忽略了周围物体与目标的热能交换。即：目标吸收热量：Q吸Q 1Q 2目标放出热量：Q放Q RQ式中： QR 目标热反射热量（主要在可见光及近红外波段）；Q目标辐射热量（主要在813.5m波段）。目标降温条件：目标与环境热能交换出现净亏损，即：吸收太阳光能量Q 吸失去的热能Q

27、放。2、涂料设计原则据上述分析，确定涂料设计原则如下：（1）可见光及红外波段（0.31.35m），反射率越大越好，以便尽可能把太阳光中绝大部分热能反射掉。（2）在大气窗口，尤其是在813.5m范围内，发射率越大越好，以便尽可能把涂层及基体吸收的可见光、红外光及紫外光能，以红外辐射方式，通过大气窗口，发射到大气外层的绝对零度区，达到令目标降温的目的。（3）涂料导热系数应尽可能低，以有效阻隔太阳热能传递，达到令目标降温目的。（4）涂料应具备优良的防腐蚀功能。3、改造情况酒店预计采用太空节能反射隔热保温涂料该涂料为骨白色，具有高效、薄层、隔热节能、装饰防水于一体的新型太空节能反射隔热保温涂料。涂料选

28、用了具有优异耐热、耐候性、耐腐蚀和防水性能，采用纳米陶瓷空心颗粒为填料，附以二氧化钛作为反射材料，由纳米中空陶粒多组合排列制得的涂膜构成的，它对400-1800nm范围的可见光和近红外区的太阳热进行高反射，同时在涂膜中引入导热系数极低的空气微孔层来隔绝热能的传递。这样通过强化反射太阳热和对流传递的显著阻抗性，能有效地降低辐射传热和对流传热，从而降低物体表面的热平衡温度，绝热等级达到R-30.1，热反射率为90%，导热系数为0.046W/m.K，能有效抑制太阳和红外线的辐射热，隔热抑制效率可达90 左右，在露天阳光下可使受辐射表面温度下降30% 以上，温度最大下降幅度可达 20 以上。该涂料价格

29、为80元/kg，每公斤涂料大约能刷3.5m2的墙面，马可波罗酒店外面面积约为8570 m2，所需材料费用为195800元，另外加上施工费用等，总投资约为20万元。该项工程预计在12月份完成。3.2外窗在既有建筑外围护结构中，门窗面积约占30%左右，能耗损失占建筑外围护结构热损失的40%50%，是影响室内热环境质量的主要因素之一，因此，既有建筑的门窗是节能改造的重点。酒店外窗采用普通铝合金单层透明玻璃，其传热系数K6.5 W/(m2.K)，遮阳系数SC0.93，通过PKPM建筑节能设计分析软件建模计算，一年通过酒店窗户每平方米传热所消耗的能量为18.9kWh，酒店因此项一年消耗的能量为：18.9

30、kWh/(m2.a)18000 m234万kWh/a，约占酒店总用电量的19。因此，必须对酒店外窗单层透明玻璃进行节能改造，使得通过玻璃损失的能耗达到最小酒店对门窗的改造主要是对外窗玻璃的贴膜。建筑玻璃贴膜是常采用磁控溅射工艺对聚酯（PET）膜表面金属化处理后与另一层聚酯薄膜复合，在其正面涂覆耐磨层、背面涂布胶粘剂并加覆防粘保护膜的功能性薄膜。将贴膜复合与玻璃表面使之具有减少眩光、控制太阳辐射热量和遮光及阻隔紫外线等功能，用以提升玻璃反射隔热特性。现在常见的节能薄膜有热反射膜（又称阳光控制膜）和低辐射膜（又称Low-E膜）。建筑玻璃贴膜的技术特点有：（1）施工简便。节能薄膜可以直接贴附于玻璃表

31、面，既有建筑应用时，不影响建筑的工作环境。（2）有固定外遮阳的效果。热反射膜贴在玻璃表面能提高红外线反射率，降低太阳能得热系数。在炎热夏季室内温度不会升高太多，从而可以降低室内空调用电能耗。节能薄膜应用初步研究涉及了两点：（1）北窗夏季冬季均无直射阳光，能否发挥其夏天阻挡漫射阳光，冬天能否利用低辐射膜可以反射室内暖气、家电、家具及人体等产生的远红外线热辐射，即反射室内产生的热能，发挥保温效果。夏热冬冷地区建筑北向外窗非常需要这种优点的薄膜。（2）在夏热冬冷地区，建筑节能改造既要考虑冬天保温，又要考虑夏季隔热。热反射膜的红外线反射率较高，夏季隔热作用较明显，但太阳能得热系数的降低使得室内得热减少

32、；低辐射膜对近红外线并没有很有效的阻隔作用，夏季隔热作用不明显。选取贴膜与为贴膜的客房各一间，对其照度与温度进行检测，检测数据如下表3.2与图3.2所示表3.2典型房间照度值工况测点照度（lx）室外12231贴膜1016室内窗口处21541016 室内窗口1m处833未贴膜1014室内窗口处27551014室内窗口1m处869由表3.2可以看出，酒店客房在北向外窗内侧粘贴节能膜后，室内照度有一定影响，但是这个影响程度较低。图3.1贴片式温度计测量外窗内表面温度采用贴片式温度计对外窗内表面温度进行测试，结果如下：图3.2典型房间各点温度曲线从上图数据可以看出，白天贴膜房间外窗内表面温度与未贴膜房

33、间相比略有降低，夜间两房间外窗内表面温度相差不大，该项措施节能效果不明显。4、空调系统节能改造4.1节能改造前情况改造前空调系统存在的问题：(1) 水泵扬程过大由于设计者比较保守，在计算水泵流量和扬程时考虑了较多的安全系数，使得空调系统中存在冷冻水泵和冷却水泵扬程选择过大的问题。再加上系统长时间在部分负荷的情况下运行，造成了空调水系统的“低温综合症”，即长期处于大流量、小温差的状态下运行。运行中为了减小系统的水流量只能关小阀门，增加系统的阻力来消耗水泵的扬程，很多能量被消耗在阀门上，水泵也不能在高效区运行。(2) 空调系统水力不平衡空调系统在验收时没有进行调试，特别是空调水系统。而只是将阀门全

34、打开，并检查其是否能正常工作，而没有根据流量和系统阻力进行调试，空调机组的水管上并没有安装电动调节阀实现自控，导致空调机组水力不平衡。酒店选择用增加供冷量的方法掩盖部分房间的冷量不足，使得其他房间的冷量过剩、冷水机组能耗增加，影响了整个空调系统的节能。如表2.4中，608号房间温度偏低，正是由于该房间冷量过剩造成的。4.2节能改造措施一：一体化中央空调输配系统中央空调系统能耗主要发生在三个方面, 即制取“ 冷热量” 的冷热源主机、输配“ 冷热量” 的泵阀和管网系统、消费“ 冷热量” 的空气处理末端设备。在一般公共和民用建筑中中央空调水力输配系统的能耗约占到空调系统总能耗的30%， 水力输配系统

35、节能潜力巨大。水力输配系统的耗能大户是循环水泵。水泵运行中某工况点的轴功率主要取决于该工况点的运行流量与扬程的乘积, 因此, 降低输配能耗就要最大程度地降低各级水泵流量和系统压差损失。相应的, 阀门的核心任务是以最小的压差损失来实现稳定的变流量控制, 水系统的设计形式以及水系统其他组件, 都应在保证末端工艺和舒适性要求的前提下, 围绕降低水流量和系统压损展开。马可波罗酒店将两套制冷机组之中的一套的水系统更换为一体化中央空调输配系统远大一体化中央空调输配系统采用人工智能。高级算法控制阀门开度, 保证控制阀具备理想调节特性以最小工作压差实现精确控制, 提高空调水系统的输配能效比同时可轻松实现冬夏模

36、式自动切换功能, 不同工况也可精确自动平衡。另外，冷却水泵随空调负荷变化和气温变化自动调节频率，最大程度的实现了节能。该系统的额定参数如下：1. 产品型号：BYP1002. 冷却水泵流量（m3）/扬程(m)/功率（kW）：125m3/15m/7.5kW 2台3. 冷温水泵流量（m3）/扬程(m)/功率（kW）：75m3/24m/7.5kW 2台4. 卫生热水泵流量（m3）/扬程(m)/功率（kW）：8.6m3/15m/1.5kW 2台5. 运输重量：2.8t，运行重量：3.8t。 6. 压力限制：0.8MPa。7. 产品设计寿命25年。输配系统运行情况在系统运行时，对其温度、流量、水泵功率进行

37、测试，测试结果如下：表4.1 改造后供回水温度冷冻水供水冷冻水回水冷却水供水冷却水回水设计值7123237.5均值7.511.83136.5最大值8.612.531.737.4最小值7.110.428.533表4.2各水泵流量流量1#2#冷却水泵75.3571.59冷冻水泵56.3957.23根据公式：Q=V*（4.187T）其中：V冷冻水量Q制冷量 KWT冷冻水出入水温差该机组实际制冷量为568kw，未改造的机组实际制冷量为620.8 kw，酒店空调系统总的实际制冷量为1188.8kw。酒店总空调面积为12000 M2，设计冷指标取100 W/M2，总冷负荷为1200KW，因此，改造以后，系

38、统制冷量能满足酒店实际要求。改造后各水泵实际功率为：表4.3水泵功率功率1#2#冷却水泵kw5.916.13冷冻水泵kw5.395.23冷却水泵实际总功率为12.14kw，改造前为19.7kw。冷冻水泵实际总功率为10.62kw，改造前为18.5kw。因此，改造后，整个系统每小时节能14.5kwh。4.3节能改造措施二：水泵变频控制4.3.1水泵变频节能的原理水泵的转速与各参数值的关系根据流体学原理，有：q=kqn；H = k Hn2；P = kPn3。式中，q流量；n转速；H扬程；P轴功率；Kq、KH 和KP 均为比例系数。由此可见，降低水泵的转速，可不同程度地减少水泵的各参数值。其中，水泵

39、的流量q与转速n 成正比；扬程H与转速n的平方成正比；轴功率P与转速n的三次方成正比。因此，降低水泵的转速，可明显减少水泵能耗。例如，当频率f值减少10 %时，水泵的转速下降10 %，而流量为原来的90 %，下降了10 %；扬程为原来的81 %，减少了19 %；水泵轴功率为原来的72.9 %，节电27.1 %，以此类推泵的变频调速与节能根据交流异步电动机的工作原理，转速n = 60 fp (1- s)式中，f 频率；p 电机磁极对数；s 转差率。可见，“改变电源频率、改变电机磁极对数和转差率”等3种方法，均可实现调节转速。根据交流电机的特性，变频调速的范围大，静态稳定性好，运行效率高。相比之下

40、，其调速性能最好。因此，要实现连续平滑的速度调节，最佳的方法就是采用变频调速器，将标准的交流电转成频率、电压可变的交流电，供给电机并能对电机转速进行调节。采用变频器进行水泵的节能改造，不仅避免了由于采用挡板或阀门造成的电能浪费，而且还会极大提高控制和调节的精度。4.3.2 水泵转速的控制依据压缩机组运行时，其冷凝器的热交换量，是由冷却水带到冷却塔散热降温，再由冷却泵送到冷凝器进行不断循环的。由于冷却塔的水温，是随环境温度而变的，其单侧水温不能准确地反映冷凝器内产生热量的多少。所以，对于冷却泵，应以冷凝器进、出水的温差，作为控制水泵转速的依据。冷却水进、出水温差大，说明说明库内温度高系统负荷大，

41、制冷压缩机组产生的热量大，需要冷却水带走的热量多，应提高冷却泵的转速，加大冷却水的速度和流量；反之，温差小，则说明库内温度低，系统负荷小，制冷压缩机组产生的热量小，需要带走的热量少，可降低冷却泵的转速，减小冷却水的循环量，以节约电能。循环水系统冷凝器的进、出水的温差，反映了需要进行热交换的热量的大小。因此，根据冷凝器的进、出水的温差值，来控制循环水的流动速度，从而控制了热交换的速度，是比较合理的控制方法。在方案上，可采取采用变频器、PLC 等构成的温差闭环自动调速系统，对循环水泵和冷却塔进行控制，以节约电能。4.3.3 循环水泵的变频节能控制方式循环水泵的变频节能控制方式是：PLC 控制器通过

42、温度模块及温度传感器，将冷凝器的进、出水温度读入控制器内存，并计算出温差值，然后根据冷凝器的进、出水的温差值，来控制变频器的频率，以控制电机转速，调节出水的流量，控制热交换的速度（循环水泵的变频控制原理见下图）。图4.1水泵变频控制原理图4.3.4酒店水泵变频控制图4.2变频控制器酒店对未进行一体化输配系统改造的另外两台水泵进行变频控制，改造后实际平均功率分别为11kw和12kw，相对于改造前的实际功率16.3kw和18.7kw，系统每小时节能12kw。4.4节能改造措施三：太阳能利用浙江地区的太阳辐射量在42005400/MJ/(m2a)，月平均气温10，太阳能比较丰富，比较适合采用太阳能热

43、水器制热。杭州市年平均太阳总辐射量在100110千卡平方厘米之间，日照时数18002100小时。杭州市日射和日照的季节变化明显，夏半年（510月）的太阳总辐射量、日照时数和日照百分率均大于冬半年（11月次年4月）。其中，盛夏7、8两月，日射强、日照长。下图为杭州市全年辐射分布图图4.3杭州市全年直射辐射分布图图4.4杭州市全年散射辐射分布图4.4.1工作原理：太阳辐射透过玻璃盖板，被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。吸热管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时通过下循环管不断补充温度较低的水，如此循环往

44、复，最终整箱水都升高至一定的温度 。 现有的平板式集热器，基本上都采用结合良好的多管组合方式，如滚压或压延方法等，其中走水管子与吸热板之间的热阻几乎可以忽略。影响平板式集热器板芯性能的主要因素，一是结构设计，二是表面吸收涂层。设计良好的集热器的板芯肋片效率应该在93%以上。集热器的板芯肋片效率与板芯结构、表面处理以及集热器整体结构有关。太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外在的动力，设计良好的系统只要有56以上的温差就可以循环很好。水循环管路管径及管路分布的合理性直接影响到集热器的热交换效率。 多数情况下，自然循环家用热水器系统管路中的流态都可以视为层流。 集热器内管路系统的阻力主要来自沿

45、程阻力，局部阻力的影响要小得多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。当水温升高后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力的影响变大。在一定范围内，当主管管径不变时，加大支管管径，不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小。一般地，支管的水力半径应在10mm以上。当主管管径达到一定值以后，增加主管管径对减小系统阻力意义不大。图4.5太阳能热水器原理图4.4.2安装位置：集热器的最佳安装方位应朝向正南或正南偏西，根据酒店朝向则该项目中集热器的安装朝向选择为正南。考虑到全年需使用热水，则集热器的安装倾角与杭州地区的纬度相同，为30左右。集热器的布置应避开建筑物的遮挡，建筑物的阴影长度即集热器距

46、遮光物的水平最小净距（集热器排间距）在该项目中取1.7m。因此，太阳能集热器需要安装的总面积可根据上述的集热器安装朝向、安装倾角、集热器排间距和酒店楼顶面积确定。下图为酒店太阳能热水汽安装位置。图4.6马可波罗酒店太阳能热水器安装位置4.4.3酒店太阳能热水器酒店选用太阳能热水器型号为LN30，其中58-1800，30支管承压式全不锈钢太阳能10台，58-1600，30支管承压式全不锈钢太阳能10台，热水温度：40-50度，总水量6000L 酒店太阳能热水器主要用于员工洗漱等生活热水，每天热水使用量约为5000L左右， 生产热水水温45，自来水供水温度25。因此，整个热水器系统每天提供热量为4

47、18700kj，折算成电能约为116.3kwh。4.5空调系统节能改造的投入比及效益分析酒店对空调及生活热水的节能改造主要在以上三个方面，总投资约为53.7万元。其中一体化输配系统的总投资为42.2万元。水泵变频改造总投资3万元。太阳能热水器总投资8.5万元。5、照明系统5.1节能改造前情况酒店节能改造前照明设备如下所示：表5.1 照明系统基本情况型号数量功率一层白炽灯4640白炽灯7835冷光灯4535二层冷光灯14535白炽灯6840三层白炽灯12335白炽灯5240四层白炽灯6340白炽灯4235五层白炽灯12640白炽灯3535六层白炽灯15640七层白炽灯20440八到十三层白炽灯8

48、440白炽灯4435十四层白炽灯7440白炽灯3835十五层白炽灯8440白炽灯4435十六层白炽灯12140十七层白炽灯2440白炽灯435大楼内照明以使用传统白炽灯和冷光灯灯为主，灯具功率偏大。对部分房间及各功能区的照度值进行检测，结果如下表：表5.2改造前宾馆各功能区平均照度房间或场所平均照度（lx）功率密度值（W/m2）客房一般活动区10115.5床头175写字台386卫生间176中餐厅21612.2门厅33013.8休息厅21612.4走廊984.8多功能厅34824.55.2节能改造措施：节能灯具的更换酒店对照明系统的改造主要是对节能灯具的更换，将客房、走廊、餐厅等区域白炽灯统一更

49、换为11w的飞利浦螺旋形节能灯，将一楼二楼冷光灯更换为3w的LED节能灯。一个白炽灯泡的平均寿命是1000小时，一个荧光灯管的平均寿命是15000小时。考虑一些非正常使用因素(开关灯过于频繁、温度过高等)，保守估计一个高质量荧光灯管的寿命是一个白炽灯泡寿命的8倍。照明产业发展200多年以来，一直以传统的白炽灯为主导，白炽灯发光照明的主要原理是通过钨丝在电流下加热发生光和作用，其实际照明利用率只有5%左右，其他95%左右电能耗主要为热能量消耗，从根本上来说属于高能耗产品，且在发热过程中能产生大量的二氧化碳排放，对环境容易造成一定的污染。而荧光灯管的发光效率是20%当然发光亮度并不完全与能耗率呈线

50、性关系，可是一般来讲，一个60瓦白炽灯泡的发光亮度相当于一个12瓦的荧光灯管。节能灯作为替代白炽灯的新型照明灯具产品，能有效提高照明输出效率、降低热量损耗，将会减少对煤燃烧发电量的需求，减少温室气体二氧化碳的排放。 图5.1LED节能灯 图5.2 螺旋型节能灯更换后，对部分房间与功能区进行照度检测，检测结果如下表5.3改造后宾馆各功能区平均照度房间或场所平均照度（lx）功率密度值（W/m2）客房一般活动区925.5床头166写字台321卫生间154中餐厅2066.2门厅3317.8休息厅2146.3走廊893.1多功能厅3048.5由上表数据可以看出，更换灯具后，各功能区的照度变化不大，但是功

51、率密度值降低一半以上。5.3节电器的使用在电力供应部门的电能输送过程中，为避免电压损耗和用电高峰时造成电压过低，一般都采用提高电压输送，因此用户实际上承受的电压往往会高于设备的额定电压，这些超额的电压不仅不能让负载更有效率的运作，反而导致电能过量浪费，增加设备损坏率，增大成本费用等负面影响。 照明智能节电器是以电磁感应方式将供电系统的输入电压予以优化，采用AC-AC直接变换技术调整电压，输给灯光负载的电压为最适宜值，达到既节电又保证照明标准要求的双重目的。图5.3照明节电器酒店在5到17层每层各安装大地J-SAVER照明节电器一台，型号、价格如下表：型号数量单价23KVA（335A）10115

52、0033KVA（350A）11650050KVA（375A）225000另外，每台节电器材料费为500元，因此酒店安装节电器的总投资为18.8万元。5.4照明系统节能改造的投入比及效益分析型号数量功率单价一层螺旋形节能灯1241122LED节能灯45365二层LED节能灯145365螺旋形节能灯681122三层螺旋形节能灯1751122四层螺旋形节能灯1051122五层螺旋形节能灯1611122六层螺旋形节能灯1561122七层螺旋形节能灯2041122八到十三层螺旋形节能灯1281122十四层螺旋形节能灯1121122十五层螺旋形节能灯1281122十六层螺旋形节能灯1211122十七层螺旋

53、形节能灯281122总计1738045574改造前，照明系统总功率为65kw，改造后，照明系统总功率为17.4kw，从上表可以看出，酒店更换灯具投入资金约为45574元，节电器安装的投资约为18.8万元。施工费用为1000元。因此，整个照明系统总投资约为23.4万元。 改造后，照明系统每天平均节能320度左右，按电费0.815元/度计算，每年节约电费9.5万元。6、监测与控制系统6.1节能改造前情况原酒店电表计量装置主要用于酒店内部结算，用电统计比较抽象，缺乏细致的用电分项计量，造成了各个系统无法进行分项能耗数据采集、实时监控、实时审计和能耗诊断，无法正确发现用能问题和提供能耗分析需求的基础数

54、据，各种节能措施的实施效果无法得到客观的反映和评价。6.2节能改造措施：能耗监测系统6.2.1能耗监测系统的组成能耗监测系统由现场监测子系统、远程传输网络、能耗监测平台3 部分组成。其中，现场监测子系统由各种计量装置所组成，构成建筑内部的监测传输网络；远程传输网络是指实现建筑现场计量装置与后方能耗监测平台的数据通信的网络；能耗监测平台由数据库服务器、web服务器等组成，完成能耗数据的动态监听及分析处理工作。现场监测子系统现场监测子系统是完成能耗监测工作的首要一步，分项计量技术、方案设计、安装施工等均在这一环节实现。实际的工程案例中，常常遇到的情况是：大型公共建筑内部配电系统复杂，设计配电系统往

55、往在实际使用中混入了其他的用电设备，因此，合理选择计量支路对保证分项计量数据的正确起着至关重要的作用远程传输网络能耗监测系统的传输网络包括2部分：计量装置与数据采集器之间的传输；数据采集器与数据中心的传输。其中前者在现场监测子系统中实现，这里提及的远程传输网络是指后者。数据采集器与数据中心之间的远程传输，主要使用基于IP 协议承载的有线或者无线网，传输层使用TCP 协议。为保证数据的稳定性和可靠性，数据的传输必须经由认证、加密、授权、解析、续传、报警等过程。能耗监测平台能耗监测平台用来接收各楼宇上传的能耗数据，并完成能耗分析与诊断工作。能耗监测平台的主要硬件配置有数据库服务器、web服务器、大

56、屏幕显示器、网络交换机等。同时，专业的系统管理人员、能耗分析人员、数据维护人员均是能耗监测平台所必需的。能耗监测平台对其管辖区域内各类表计的信息进行采集、处理和存储工作，并通过远程信道完成数据上报和公示作用。6.2.2酒店改造情况在不改动原有配电线路的前提下，于2008年完成对原有电表的更换、归纳、新增等改造及数据采集器的安装，共计34块电表。2008年10月至12月为系统试运行阶段，2009年1月实现数据稳定上传，获得能耗分析与公示所需的基础数据。图6.1马可波罗假日酒店分项计量采集示意图通过使用建筑能耗动态监测系统可以很方便的了解和掌握整个大楼的能耗情况，分析各分项能耗情况，以及更为深入的

57、逐时分项点好及功率分析。挖掘用能过程中存在的漏洞，发现可行的节能改造方向和措施。表6.1能耗分项计量拆分模式系统总用电分类分项一级子项二级子项备注低压侧总用电常规用电空调用电冷热站用电冷水机组冷冻泵冷却泵冷却塔风机采暖循环泵采暖系统中输配热量的水泵空调末端用电全空气机组可单独测量的所有空调系统末端风机盘管分体式空调器新风机组空调区域的排风机组照明插座用电照明和插座用电计算机等办公设备照明灯具空调系统末端空调系统末端用电不可单独计量时可以归入照明和插座用电走廊和应急照明用电公共区域灯具低压侧总用电常规用电照明插座用电室外景观照明用电外立面用于装饰用的灯具室外园林景观照明的灯具动力用电电梯用电所有电梯其附属的机房专用空调水泵用电自来水加压泵生活热水泵排污泵中水泵通风机用电库通风机厕所排风机特殊用电特殊用电信息中心不属于建筑物常规功能的用电设备洗衣房厨房餐厅游泳池健身房其它特殊用电6.3监测与控制系统节能改造的投入比及效益分析表6.2酒店智能控制系统费用序号项目设备/材料名称数量单位单价(元）合计(元）1设备费控制模块40个50020000数据采集器2个850017000无线传感网络节点30个500150002材料费1项30000300003施工费37项300111004网由及软件费1项15000150005方案咨询费1项800080006交通、通讯费1项150001500