合同能源管理模式下的中央空调系统节能改造
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(GB50243-2002) ［M］，中国计划出版社，2002 3. 彦 启 森 ，冰 蓄 冷 系 统 设 计 ［M］，北 京 ，清 华
大学，2001 4. 陆耀庆，实用供热空调设计手册［M］，中国
建筑工业出版社，1995
上海首座环保节能型、智能化变电站投运
额额定定蒸蒸汽汽压温力度;：118.04M℃p；a；2 台
2003 年 2 月至今
咖啡厅用消毒蒸 给水温度：20℃
汽和洗刷用水、
各层饮用开水
其原溴化锂机组+燃油锅炉的模式较长时间 运行，机组效率严重衰减，已不能满足业主实际使 用要求，并且日益上涨的能源费用使物贸大厦的经 营成本水涨船高。 1.1 夏季供冷负荷
无法采暖的问题。 以上数据可以根据第三方对主机及双方共同
对系统运行检测记录数据得出，显示出主机及系统 运行时的实际测试值达到设计要求。该节能空调系 统已经正常运行两年，为企业带来了效益，也为环 境保护作出了很大的贡献。
参考文献： 1. 《 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 设 计 规 范 》
(GB50019－2003) ［M］，中国计划出版社，2003 2. 《 通 风 与 空 调 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 》
关键词： 空调节能；热泵；冰蓄冷；合同能源管理
The Central Air-Conditioning System's Energy-Saving Renovation in the Pattern of 'Energy Management Contract'
Xu yue ，Yin yao qi ，Hua gui xian Abstract: This article introduces the technological details and the inspection and acceptance of Shanghai trade building central air conditioning's energy -saving renovation project in the pattern of 'energy management contract'. Based on the original air-conditioning system's technical analysis, it works out an effective energy-saving plan; After the project the inspection and acceptance, by comparison of the air-conditioning system energy consumption before and after, the analysis indicates that the renovation system has received the obvious energy-saving effects, satisfies the design requirements, simultaneously also plays a 'removed the peak and filled in the valley" role in the electrical network. Keywords: air conditioning's energy -saving; heat pump; ice -storage technology; energy management contract
wenku.baidu.com
表 3 蓄冰系统各工况下自控阀门的控制状态表
各种工况
V1
V2
V3
V4
主机蓄冰
B- AB B- AB 开
关
主机单独供冷
A- AB A- AB 关
开
蓄冰桶单独融冰供冷 B- AB A- AB 关
开
主机冰桶联合供冷 调节 A- AB 关
开
3 节能量 采用带热回收的螺杆式冷水机组 1800V4＋双
源三工况热泵机组＋冰蓄冷空调系统替代溴化锂 机组+燃油锅炉系统。
4. 在客户原有输配电容量有限的条件下，在 没有增电扩容下，采用双源三工况热泵蓄冰装置解 决了峰值负荷的制冷量补充。
5. 双源三工况热泵空调装置：实现水冷空调 工况时，EER 值在 4.23；实现水冷蓄冰工况时，容 量系数为 0.71；实现风冷热泵工况时，EER 值为 3.2。在同一空调主机上既解决了风冷热泵蓄冰时 效率低，经济性差的问题，又解决了蓄冰系统冬季
改造前：全年耗油量为 762t 柴油，折合为标准 煤：1112t；
耗电量为 247.3 万 kWh，折合为标准煤：999t。 全年能耗：1112t+999t=2111t 标准煤 改造后：全年耗油量为 134t 柴油（补充冬季生 活热水），折合为标准煤：194.5t; 耗 电 量 为 341.4 万 kWh， 折 合 为 标 准 煤 ： 1379.5t。 全年能耗：194.5+1379.5=1575t 标准煤。 全年节约能耗：2111t-1575t =536t 标准煤；
* 保留锅炉房内的锅炉作备用。 * 蓄冰系统采用阿尔西公司自主开发的 PLC 自控系统，实现手动、就地和远程三个层次的系统 控制功能。 2.3 系统节能设计说明 配置 1 台带有热回收螺杆式冷水机组 1800V4 作为基载主机，负责大厦全天空调供冷,不 足部分由冰桶融冰供冷；水冷螺杆机组 1800V4 机 组上加装两套热回收装置，回收的热量可解决大厦 在夏季大部分时间的生活用热水问题，从而极大地 减少了燃油的消耗。 配置 1 台双源三工况热泵蓄能机组 800V2， 负责 6 只冰桶蓄冰、供冷和冬季空调供暖。热泵蓄 能机组实现双源工况运行，夏季进行蓄冰和空调供 冷；冬季运行风冷热泵工况，进行空调系统供暖。双 源三工况风冷热泵机组 800V2 在夜间电价低谷段 运行蓄冰工况；白天受电力负荷限制停止运行，以 满足客户原有输配电容量的限制。其系统图 2 利用表 3 中自控阀门各种状态，本系统可实现： 1） 夏季基载主机直接供冷； 2） 夏季基载主机＋冰桶融冰联合供冷； 3） 冬季风冷热泵直接供热。
通过对大厦空调系统的调研，了解各区域的面 积和使用时间以及空调系统末端的运行情况，得出 该大厦夏季空调典型日的逐时负荷分布图。见图 1 所示。
图 1 典型日的空调逐时负荷分布图
从图 1 中可见白天的负荷值远远高于夜间的 负荷值,具有明显的峰谷特征，非常适于采用冰蓄
冷空调系统，以避开用电高峰负荷，降低空调系统 的运行费用，并可降低主机的装机容量，减少配电 增容费用。 1.2 冬季供暖负荷
上海节能
26 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年 第 11 期
合同能源管理专栏
S hanghai Energy Conservation 上海节能
* 原热水系统共配有 4 个 10t 的壳管式汽水 换热器，分别供应高区和低区，将热回收的热水通 到换热器内，供大楼夏季生活用热水。
节约费用：（438.2+173.11）-（77.05+238.98） =295.28 万元
项目总投资 368.3 万元； 投资回报率为 368.3/295.28＝1.25 年
图 2 带有热回收/热泵蓄冰集中式空调系统计算机控制界面
5 结论 1. 采用合同能源管理《节能量保证型》的节能
技术改造模式，降低了客户在节能改造技术上风
* 拆除地下室机房内的 2 台溴化锂机组，空出 的位置安装 1 台主机和 6 个冰桶、板式换热器、蓄 冷水泵等。
* 保留原系统配置的 6 套冷冻水泵。 * 原系统配置的 2 台冷却水泵因型号和参数 不符合新的主机流量需求，需拆除，更换新的冷却 水泵共 2 台（2 用）。 * 保留使用原空调系统中的一台冷却塔，集、 分水器、蒸汽加热系统及相关管路系统。
上海节能
27 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年 第 11 期
S hanghai Energy Conservation 上海节能
合同能源管理专栏
险。 2. 采用电制冷空调系统比燃油锅炉＋溴化锂
机组的空调系统所消耗的标煤量少，显示出比较好 的节能效果。
3. 利用冷凝热回收技术，回收废热热量为 430kW，可以在 2－3 小时内，加热 4 个热水箱（10t/ 个）的水从常温至 60℃，满足共 400 人左右洗澡用 热水的需求，显示出非常好的节能效果。
冬季供暖负荷见表 2
表 2 冬季供暖负荷表
空调热负荷 kW
生活用热负荷 kW
主楼客房
热负荷 裙房空 主楼办公 主楼客房 小时洗澡 裙房餐厅
调峰值 空调峰值 空调峰值
洗刷小时
组成
用热水负
热负荷 热负荷 热负荷 荷 /kW 用热 /kW
1003 830
417
220
30
总热负
荷 /kW
2250
250
2 合同能源管理模式下的方案实施 2.1 合同能源管理模式简介
上海节能
25 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年 第 11 期
S hanghai Energy Conservation 上海节能
合同能源管理专栏
1 原系统基本情况 上海物贸大厦地处普陀区，集商务、酒店、会
议、展示、市场服务功能为一体，原空调、供暖系统 情况见表 1 所示。
表 1 大厦原系统概况
空调主设备情况
名称
品牌
技术参数
数量 使用年限
主机 日本开利的蒸汽 溴化锂机组
制冷量 1744 kW
2 台 16 年
供暖主设备情况
名称 品牌及使用场所
技术参数
数量 使用年限
特富全自动燃油
锅炉
型号：WNS4- 1.0- Y；
为溴化锂机组提 额定蒸发量：4t/h；
锅炉
供蒸汽、客房生 活用水、餐厅和
前言 上海物贸大厦中央空调系统主机使用两台 4
吨燃油锅炉＋两台 1758.5kW 的溴化锂机组，空调 系统的峰值负荷 3185.3KW，能源消耗量和燃油费 用都非常高。大厦 2005 年耗油量为 762t，按目前 油 价 5750 元/t 计 算 ， 每 年 仅 油 费 的 支 出 就 为 438.2 万元。大厦的溴化锂空调系统已使用 16 年， 溴化锂机组和附属设备效率明显下降，目前该机组
合同能源管理专栏
S hanghai Energy Conservation 上海节能
合同能源管理模式下的 中央空调系统节能改造
上海阿尔西空调系统服务有限公司 徐越 殷尧其 华贵贤
摘 要： 本文介绍了合同能源管理模式下的上海物贸大厦中央空调节能改造工程的技术改造和验收 情况。 通过对原空调系统的技术分析，制定出有效的节能改造方案；工程施工验收后，通过对空调系统前后 运行及耗能情况的检测比较，分析表明改造系统收到了明显的节能效果，满足设计要求，同时也对电网起 到了“移峰填谷”的作用。
4 投资回报 改 造 前 ： 全 年 耗 油 量 为 762t 柴 油 ，合
RMB438.2 万 元 ， 耗 电 量 为 247.3 万 kWh，合 RMB173.11 万元；
改 造 后 ： 全 年 耗 油 量 为 134t 柴 油 ，合 RMB77.05 万 元 ， 耗 电 量 为 341.4 万 kWh，合 RMB238.98 万元；
的效率约为原来的 60%～70％左右；且机组的故障 率增加，在供冷期负荷较大时一旦有一台主机发生 故障，则将无法保证大厦的正常供冷需求；同时随 着溴化锂系统的运行的效率下降，其耗能越来越 大，运行费用也在日益增加。因此，该大厦中央空调 系统的节能改造刻不容缓。经过双方共同努力，我 们采用了合同能源管理的商业模式圆满地完成了 本次节能改造。
我们公司已经展开的合同能源管理的形式，为 《节能量保证型》和《节能效益分享型》两种。在上海 物贸大夏的节能改造中我们采用了 《节能量保证 型》。节能改造开始前，我们通过能源审计，撰写节 能改造可行性报告，通过行业技术专家对可行性评 审，认可节能技术方案；通过双方的商务谈判形成 商务合同，并在合同中承诺保证达到的节能量，节 能改造施工后，通过节能量检测和验收。节能改造 费用由用户按项目进度和合同约定付款，其中质量 保证金在通过验收后再支付。如没有达到合同规定 的节能量，用户可以扣除质量保证金，节能服务公 司应承担合同规定的责任。 2.2 系统改造内容简介
大学，2001 4. 陆耀庆，实用供热空调设计手册［M］，中国
建筑工业出版社，1995
上海首座环保节能型、智能化变电站投运
额额定定蒸蒸汽汽压温力度;：118.04M℃p；a；2 台
2003 年 2 月至今
咖啡厅用消毒蒸 给水温度：20℃
汽和洗刷用水、
各层饮用开水
其原溴化锂机组+燃油锅炉的模式较长时间 运行，机组效率严重衰减，已不能满足业主实际使 用要求，并且日益上涨的能源费用使物贸大厦的经 营成本水涨船高。 1.1 夏季供冷负荷
无法采暖的问题。 以上数据可以根据第三方对主机及双方共同
对系统运行检测记录数据得出，显示出主机及系统 运行时的实际测试值达到设计要求。该节能空调系 统已经正常运行两年，为企业带来了效益，也为环 境保护作出了很大的贡献。
参考文献： 1. 《 采 暖 通 风 与 空 气 调 节 设 计 规 范 》
(GB50019－2003) ［M］，中国计划出版社，2003 2. 《 通 风 与 空 调 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 》
关键词： 空调节能；热泵；冰蓄冷；合同能源管理
The Central Air-Conditioning System's Energy-Saving Renovation in the Pattern of 'Energy Management Contract'
Xu yue ，Yin yao qi ，Hua gui xian Abstract: This article introduces the technological details and the inspection and acceptance of Shanghai trade building central air conditioning's energy -saving renovation project in the pattern of 'energy management contract'. Based on the original air-conditioning system's technical analysis, it works out an effective energy-saving plan; After the project the inspection and acceptance, by comparison of the air-conditioning system energy consumption before and after, the analysis indicates that the renovation system has received the obvious energy-saving effects, satisfies the design requirements, simultaneously also plays a 'removed the peak and filled in the valley" role in the electrical network. Keywords: air conditioning's energy -saving; heat pump; ice -storage technology; energy management contract
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表 3 蓄冰系统各工况下自控阀门的控制状态表
各种工况
V1
V2
V3
V4
主机蓄冰
B- AB B- AB 开
关
主机单独供冷
A- AB A- AB 关
开
蓄冰桶单独融冰供冷 B- AB A- AB 关
开
主机冰桶联合供冷 调节 A- AB 关
开
3 节能量 采用带热回收的螺杆式冷水机组 1800V4＋双
源三工况热泵机组＋冰蓄冷空调系统替代溴化锂 机组+燃油锅炉系统。
4. 在客户原有输配电容量有限的条件下，在 没有增电扩容下，采用双源三工况热泵蓄冰装置解 决了峰值负荷的制冷量补充。
5. 双源三工况热泵空调装置：实现水冷空调 工况时，EER 值在 4.23；实现水冷蓄冰工况时，容 量系数为 0.71；实现风冷热泵工况时，EER 值为 3.2。在同一空调主机上既解决了风冷热泵蓄冰时 效率低，经济性差的问题，又解决了蓄冰系统冬季
改造前：全年耗油量为 762t 柴油，折合为标准 煤：1112t；
耗电量为 247.3 万 kWh，折合为标准煤：999t。 全年能耗：1112t+999t=2111t 标准煤 改造后：全年耗油量为 134t 柴油（补充冬季生 活热水），折合为标准煤：194.5t; 耗 电 量 为 341.4 万 kWh， 折 合 为 标 准 煤 ： 1379.5t。 全年能耗：194.5+1379.5=1575t 标准煤。 全年节约能耗：2111t-1575t =536t 标准煤；
* 保留锅炉房内的锅炉作备用。 * 蓄冰系统采用阿尔西公司自主开发的 PLC 自控系统，实现手动、就地和远程三个层次的系统 控制功能。 2.3 系统节能设计说明 配置 1 台带有热回收螺杆式冷水机组 1800V4 作为基载主机，负责大厦全天空调供冷,不 足部分由冰桶融冰供冷；水冷螺杆机组 1800V4 机 组上加装两套热回收装置，回收的热量可解决大厦 在夏季大部分时间的生活用热水问题，从而极大地 减少了燃油的消耗。 配置 1 台双源三工况热泵蓄能机组 800V2， 负责 6 只冰桶蓄冰、供冷和冬季空调供暖。热泵蓄 能机组实现双源工况运行，夏季进行蓄冰和空调供 冷；冬季运行风冷热泵工况，进行空调系统供暖。双 源三工况风冷热泵机组 800V2 在夜间电价低谷段 运行蓄冰工况；白天受电力负荷限制停止运行，以 满足客户原有输配电容量的限制。其系统图 2 利用表 3 中自控阀门各种状态，本系统可实现： 1） 夏季基载主机直接供冷； 2） 夏季基载主机＋冰桶融冰联合供冷； 3） 冬季风冷热泵直接供热。
通过对大厦空调系统的调研，了解各区域的面 积和使用时间以及空调系统末端的运行情况，得出 该大厦夏季空调典型日的逐时负荷分布图。见图 1 所示。
图 1 典型日的空调逐时负荷分布图
从图 1 中可见白天的负荷值远远高于夜间的 负荷值,具有明显的峰谷特征，非常适于采用冰蓄
冷空调系统，以避开用电高峰负荷，降低空调系统 的运行费用，并可降低主机的装机容量，减少配电 增容费用。 1.2 冬季供暖负荷
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26 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年 第 11 期
合同能源管理专栏
S hanghai Energy Conservation 上海节能
* 原热水系统共配有 4 个 10t 的壳管式汽水 换热器，分别供应高区和低区，将热回收的热水通 到换热器内，供大楼夏季生活用热水。
节约费用：（438.2+173.11）-（77.05+238.98） =295.28 万元
项目总投资 368.3 万元； 投资回报率为 368.3/295.28＝1.25 年
图 2 带有热回收/热泵蓄冰集中式空调系统计算机控制界面
5 结论 1. 采用合同能源管理《节能量保证型》的节能
技术改造模式，降低了客户在节能改造技术上风
* 拆除地下室机房内的 2 台溴化锂机组，空出 的位置安装 1 台主机和 6 个冰桶、板式换热器、蓄 冷水泵等。
* 保留原系统配置的 6 套冷冻水泵。 * 原系统配置的 2 台冷却水泵因型号和参数 不符合新的主机流量需求，需拆除，更换新的冷却 水泵共 2 台（2 用）。 * 保留使用原空调系统中的一台冷却塔，集、 分水器、蒸汽加热系统及相关管路系统。
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27 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年 第 11 期
S hanghai Energy Conservation 上海节能
合同能源管理专栏
险。 2. 采用电制冷空调系统比燃油锅炉＋溴化锂
机组的空调系统所消耗的标煤量少，显示出比较好 的节能效果。
3. 利用冷凝热回收技术，回收废热热量为 430kW，可以在 2－3 小时内，加热 4 个热水箱（10t/ 个）的水从常温至 60℃，满足共 400 人左右洗澡用 热水的需求，显示出非常好的节能效果。
冬季供暖负荷见表 2
表 2 冬季供暖负荷表
空调热负荷 kW
生活用热负荷 kW
主楼客房
热负荷 裙房空 主楼办公 主楼客房 小时洗澡 裙房餐厅
调峰值 空调峰值 空调峰值
洗刷小时
组成
用热水负
热负荷 热负荷 热负荷 荷 /kW 用热 /kW
1003 830
417
220
30
总热负
荷 /kW
2250
250
2 合同能源管理模式下的方案实施 2.1 合同能源管理模式简介
上海节能
25 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年 第 11 期
S hanghai Energy Conservation 上海节能
合同能源管理专栏
1 原系统基本情况 上海物贸大厦地处普陀区，集商务、酒店、会
议、展示、市场服务功能为一体，原空调、供暖系统 情况见表 1 所示。
表 1 大厦原系统概况
空调主设备情况
名称
品牌
技术参数
数量 使用年限
主机 日本开利的蒸汽 溴化锂机组
制冷量 1744 kW
2 台 16 年
供暖主设备情况
名称 品牌及使用场所
技术参数
数量 使用年限
特富全自动燃油
锅炉
型号：WNS4- 1.0- Y；
为溴化锂机组提 额定蒸发量：4t/h；
锅炉
供蒸汽、客房生 活用水、餐厅和
前言 上海物贸大厦中央空调系统主机使用两台 4
吨燃油锅炉＋两台 1758.5kW 的溴化锂机组，空调 系统的峰值负荷 3185.3KW，能源消耗量和燃油费 用都非常高。大厦 2005 年耗油量为 762t，按目前 油 价 5750 元/t 计 算 ， 每 年 仅 油 费 的 支 出 就 为 438.2 万元。大厦的溴化锂空调系统已使用 16 年， 溴化锂机组和附属设备效率明显下降，目前该机组
合同能源管理专栏
S hanghai Energy Conservation 上海节能
合同能源管理模式下的 中央空调系统节能改造
上海阿尔西空调系统服务有限公司 徐越 殷尧其 华贵贤
摘 要： 本文介绍了合同能源管理模式下的上海物贸大厦中央空调节能改造工程的技术改造和验收 情况。 通过对原空调系统的技术分析，制定出有效的节能改造方案；工程施工验收后，通过对空调系统前后 运行及耗能情况的检测比较，分析表明改造系统收到了明显的节能效果，满足设计要求，同时也对电网起 到了“移峰填谷”的作用。
4 投资回报 改 造 前 ： 全 年 耗 油 量 为 762t 柴 油 ，合
RMB438.2 万 元 ， 耗 电 量 为 247.3 万 kWh，合 RMB173.11 万元；
改 造 后 ： 全 年 耗 油 量 为 134t 柴 油 ，合 RMB77.05 万 元 ， 耗 电 量 为 341.4 万 kWh，合 RMB238.98 万元；
的效率约为原来的 60%～70％左右；且机组的故障 率增加，在供冷期负荷较大时一旦有一台主机发生 故障，则将无法保证大厦的正常供冷需求；同时随 着溴化锂系统的运行的效率下降，其耗能越来越 大，运行费用也在日益增加。因此，该大厦中央空调 系统的节能改造刻不容缓。经过双方共同努力，我 们采用了合同能源管理的商业模式圆满地完成了 本次节能改造。
我们公司已经展开的合同能源管理的形式，为 《节能量保证型》和《节能效益分享型》两种。在上海 物贸大夏的节能改造中我们采用了 《节能量保证 型》。节能改造开始前，我们通过能源审计，撰写节 能改造可行性报告，通过行业技术专家对可行性评 审，认可节能技术方案；通过双方的商务谈判形成 商务合同，并在合同中承诺保证达到的节能量，节 能改造施工后，通过节能量检测和验收。节能改造 费用由用户按项目进度和合同约定付款，其中质量 保证金在通过验收后再支付。如没有达到合同规定 的节能量，用户可以扣除质量保证金，节能服务公 司应承担合同规定的责任。 2.2 系统改造内容简介