成都峨眉山国际大酒店电效改造方案.docx
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成都峨眉山国际大酒店电效改造方案
四川省成都峨眉山国际大酒店电效改造建议书
四川省成都峨眉山国际大酒店电效改造建议书
For成都市峨眉山国际大酒店
版本号：
V1.0
方案编号:
XNC0806
日期:
2008-08-05
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Description
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2007-06-15
V1.0
《成都市峨眉山国际大酒店电效改造建议书》
亚太电效系统（珠海）有限公司很高兴有机会为您服务，并为您提供峨眉山国际大酒店电效改造建议书。
本建议书主要是针对目前中央空调用电系统存在的问题从技术角度分析，提出解决方案。
TO：
___________________（副）总经理
抄送：
___________________公司总工程师
___________________公司设备工程部部长
序言
进入2000年以来，随着城市化进程的加快和国家大型基建项目的快速推进，我国进入了重工业发展期，能源消费强度大幅增加，能源消费弹性系数迅速攀升，尤其是今年，明显可以感觉到能源对经济发展的制约。
目前我们全国房屋数量有４００亿平方米左右，房屋建筑规模看来已超过所有发达国家，仅2002年一年房屋竣工面积是１９亿７千万平方米，这几年差不多都是接近这个数字。
但在每年近２０亿平方米的竣工面积当中，只有五、六千万平方米是节能建筑，只占３％左右，也就是说有９７％属于高耗能建筑。
目前中央空调占建筑能耗40％，中央空调整个系统的耗能量居高不下，而且公共建筑中央空调系统的综合效率较低。
随着改革开放和经济发展，我国商业建筑的面积日趋增大，据统计目前已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼，800多家大型商场，设有中央空调系统的建筑面积约1.5亿平方米。
根据商业建筑的能耗调查统计，设有空调系统的商业建筑每年的能源消耗费用接近150元/平方米，现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。
商业建筑消耗的能源主要用于空调、照明、热水供应以及其它动力设备等方面。
空调能耗主要由以下几方面组成：
补偿维护结构传热的能耗占40～50％，新风处理能耗占30～40％，空气、水输送能耗占25～30％
通过对商业建筑的模拟分析发现，建筑的理想能耗与实际能耗有较大差别，主要是空调系统运行管理较差、缺乏空调自控系统、原有空调系统存在许多不合理设计等原因造成。
通过对这些不合理成分的改造，能以较小的投入获得极大的节能效果。
目前我国能源利用效率约为32％，比先进国家低10％；2000年我国每百万美元GDP能源消耗为892吨标准煤，同期世界平均水平为264吨，而日本仅为92.3吨。
更为严峻的是，我国能源资源相对匮乏，长期能源供应将面临严重短缺。
我国人均能源资源占有量还不到世界平均水平的一半，人均煤炭资源为世界平均值的42.5%，人均石油资源为世界平均值的17.1%，人均天然气资源为世界平均值的13.2%。
这一切都警示我们，节能降耗刻不容缓，现代化的顺利实现离不开节能工作的支持，节约能源必须作为一种基本国策长抓不懈。
国务院已经认识到能源问题的严重性。
2004年6月底，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，讨论并原则通过《能源中长期发展规划纲要（２００４——２０２０年）》（草案）。
由此确定了我国新时期的能源战略，并将对我国的能源建设和能源产业的发展有着非同寻常的意义。
而且在纲要中第一次确定，坚持把节约能源放在首位，实行全面、严格的节约能源制度和措施，显著提高能源利用效率。
由此我们可以断言节能时代即将到来。
亚太电效应时而动，制定出了新的企业战略，誓要打造符合国际规范和标准的中国能源服务产业，要做用户首选的能源服务提供商。
为了这一伟大目标的实现，亚太推出了自己新的技术模式——LEN（局域能源网络），它由局域能源管理系统、局域电能生产系统和局域气能生产系统三部分构成，确定了其最基本也是最主要的服务模式——ESCO模式（能源服务提供商），这也是国际能源服务领域通用的运作模式。
针对中央空调系统的高耗能现状，亚太集9年的节能领域专业经验，推出中央空调专用节电系统—UniLOOP_优路中央空调智能控制工作站。
一.项目概述
1、成都峨眉山国际大酒店总体情况描述
成都峨眉山国际大酒店位于成都市青羊区二环路西二段府南新区（石人小区）是峨眉山旅游股份有限公司下属分公司，峨眉山国际大酒店有15层，总投资1.3亿，严格按“四星”级标准修建的酒店。
拥有160余套单人房、标准房、双人房、三套房、总统套房、豪华商务楼层。
大小餐厅、宴会厅、西餐厅、可同时容纳300多人进餐。
其用电负荷主要是中央空调，共有3台中央空调，照明系统、动力系统。
酒店按季节不同用电波动较大，但每年用电相对稳定，随着电力紧张，电价逐渐上涨，电力消耗成本随之提高，成为值得酒店重视的重要成本之一。
2、项目改造重点：
采用中央空调专用节电系统—UniLoop优路中央空调智能控制工作站，对中央空调进行节能改造。
3、项目改造结论：
1）节约电能：
中央空调节电率在１５％左右．
2）减少了能源浪费：
通过进行项目改造，减少了不必要的浪费，提高了设备的使用效率，直接节省电费支出。
3）保护设备、降低消耗：
AsiaNet电效系统对供电变压器和输电线路及用电设备起到了保护作用，延长了用电设备的使用寿命，同时降低了设备的消耗，减少了设备维护费用的支出。
二、系统构成
1、系统构成：
酒店目前主要用电设备为灯光、中央空调、水泵、风机等属混合负载。
主要用电环节为酒店客房用电、中央空调用电、餐厅用电和其它电梯、水泵、锅炉、光彩等。
2、峨眉山国际大酒店中央空调能源分析
峨眉山国际大酒店是现代化的“四星”级酒店,中央空调系统的能耗约占总能耗的38%以上。
而机组在最初是以满足使用场所的最大冷热量来进行设计的，实际应用中绝大多数情况下，冷热负荷是变化的，一般与最大设计供冷热量存在着很大的差异。
根据专家调查研究分析，沿海地区目前大多中央空调系统的电能利用效率只有60%-70%，在服务行业（如：
酒店、餐厅等）还更低。
电能利用率低下是中央空调系统能耗大，运行费用高的根本原因。
峨眉山国际大酒店中央空调系统：
主机：
品牌：
日立，共3台，高峰开启1台、一般季节开启1台；
冷冻水泵：
上海连成转速：
1480r/min，功率：
30kw，共4台全部水泵并联运行；高峰开启1台、一般季节开启1台。
冷却水泵：
上海连成转速：
1450r/min，功率：
30kw，共4台台全部水泵并联运行；高峰开启1台、一般季节开启1台。
三、中央空调系统情况描述
1、中央空调系统示意图：
2、项目实施的理论依据和范围：
目前中央空调系统的主要核心（压缩机）的能效利用率已有很大的提高，水冷螺杆机组的cop（机组制冷量与输入功率之比）可达到4.3以上。
但是，中央空调系统的整体能效利用率仍然很低，据权威部门调研分析，目前大多数中央空调系统整体能源利用率只有60%～70%，为什么呢？
首先，这要从中央空调系统的设计思路来看，一般，中央空调系统在设计选型时，通常是按照当地历史上气温最高的天气来设计，且预留有15～20％的余量，在正常使用时，即使是在天气最热的季节，中央空调系统也没有完全运行在满负荷状态；也就是说贵公司的中央空调系统是根据该市历史上最高温度来设计的，按照以往的经验，该市的历史最高温度高于38℃，所以贵公司的空调系统的设计是能应付高于38℃的恶劣天气，但1年12个月当中，能达到38℃的天数不会超过1个月，在这个月中中央空调的负荷率较高，电能利用率也较高，相应的浪费的电能也较少，但在其余时间都运行在较低负荷率下，电能利用效率较低，浪费大量电能。
在中央空调水系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量，也是按照建筑物最大设计负荷选定的，实际的运行情况是一年四季都长期处于固定的最大水流量下工作，但整栋大楼的热负载会随季节、昼夜和用户需求负荷的变化随时动态变化，因此，中央空调的实际热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。
很多场合，平均年负载率都不到设计值的50％，低负荷运行占全年运行时间的50%以上。
一般冷冻水设计温差为5～7℃，冷却水的设计温差为4～5℃，水系统流量固定的情况下，全年绝大部分时间，水系统实际温差仅为1.0～3.0℃，即整个系统处于大流量、小温差的工作状态下，不但降低了系统的热转换效率，也增加了管路系统的能耗。
根据统计分析，一般中央空调水系统的耗电量约占整个中央空调系统耗电量的20～30%，传统的中央空调水、风系统均采用调节阀门或风门开度的方式来调节水量和风量,而水泵和风机的转速不变.这种调节方式的缺点不仅是消耗大量能量，而且调节品质难以达到理想状态而导致空调的舒适度不佳。
而且加大了机械损耗,导致能源费用和维修费用居高不下。
故根据热负载的变化，自动调整水系统的流量，更具有现实和重要的意义。
基于以上分析，贵公司的中央空调系统的控制需采用调节冷冻水流量，优化主机工作效率，来达到节能效果。
五．中央空调用电现状分析
1、主机电能浪费：
中央空调机组运行时输出冷量与空调末端冷负荷需求不能达到动态最佳匹配。
空调末端所需要的冷量是随外界气温变化而变化，每天变化是由低到高，再由高到低（如上每天负荷示意图）。
但贵公司现用的中央空调系统无法做到机组冷量输出随空调末端所需的冷量变化而变化，因此，机组在一天运行中有很多的能量浪费。
如图：
2、水泵电能浪费：
中央空调主机与辅助设备（如冷冻水泵、风机）在运行中的消耗功率无法实现最佳匹配。
在空调系统中辅助设备的消耗功率占整个机组消耗的四分之一。
一般整个空调工程中辅助设备是按主机总功率与末端负荷进行配置。
当低负荷运行时，主机消耗功率下降，但辅助设备运行功率保持原状态运行。
有时末端负载很小，手动关闭少量水泵，造成主机、水泵、末端的冷负荷完全不协调，出现“大马拉小车”（大流量小温差）的现象，这种情况在贵公司的中央空调系统中也存在。
3、管理不到位：
中央空调系统运行不能实现智能化管理和有效调节。
通常空调末端用户负荷变化时，中央空调系统输出冷量做出相应的调整，如减少主机和辅助设备的运行功率。
现在中央空调系统与辅助设备运行相互脱离，它们之间的联系凭操作人员经验手动操作，这种方式很难做到及时、准确地调节，也是现在中央空调系统浪费能量的原因之一。
如上面三大原因实质上在大多数有中央空调的楼宇中存在，有很多人研究过如何有效地解决这个问题，也取得不小的效果。
随着科技的发展，智能化产品不断进步，新一代UniLoop-优路中央空调智能控制工作站在亚太公司应运而生。
六．UniLoop-优路中央空调智能控制工作站系统简介
UniLoop-优路中央空调智能控制工作站是集计算机控制技术、模糊控制技术、现场总线技术和节能调速技术为一体，实现了对中央空调冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机系统及主机的智能优化控制,科学地解决了中央空调的供冷量随末端负荷需求量变化而变化，把酒店所需要的冷负荷与主机冷量输出两者协调统一起来。
保障末端舒适度的前提下，最大限度地减少了空调系统的能源浪费。
达到最佳节能的目的。
1、主机节能原理
空调系统中冷冻水的供、回水温度保持定值，冷却水的进、出水温度保持定值，空调负荷变化时，以调节供水量的大小去适应系统负荷变化的需要使系统的能耗随负荷的减少而降低。
UniLoop-优路中央空调智能控制工作站是通过改变系统的冷冻水流量去跟随空调负荷的变化，并保证主机系统始终处于优化的最佳工作点上，使空调系统的效率（COP值）始终保持最大值。
（如下图分析）：
标准状态COP标=H2/h2
大流量小温差OP恒=H1/h1
节能控制COP节=H3/h3
由于H3>H1>H2;h1>h2>h3;
所以COP节>COP标>COP恒
2、水泵节能原理
用调节水泵的转速，是降低能耗的最好方式。
原因是在改变水泵的转速时且转速变化在±20％范围内，保持泵体内部的流动状态相似的话，那么泵体内的水流速度与转速成正比，流量与转速比成正比，轴功率与转速比的立方成正比
Q＝Q0（n／n0）（公式1）
N＝N0（n／n0）3（公式2）
式中：
n0为额定转速，Q0为额定转速时的流量，N0为额定转速时的轴功率，为调速后的转速，Q为n转速时的流量，H为n转速时的扬程，N为n转速时的轴功率。
由（公式1）、（公式2）和（公式3）可知,
N=N0（f节能/f工频）3
即:
N/N0=（f节能/f工频）3（公式3）
根据（公式3）,我们可以做如下计算：
变频器运行频率＝30Hz
N/N0=（30÷50）3=0.216
即:
水泵以30Hz运行时的能耗只有工频运行时21.6%
水泵节电率＝[1－0.216]×100%＝78.4％
如下图水泵运行工况之间的对比效果图：
3、优路中央空调智能控制工作站系统配置
据现场工况我们用UniLoop-优路中央空调智能控制工作站（以下简称UniLoop-优路）,来实施电效改造.
UniLoop-优路中央空调智能控制工作站，是集工业计算机控制技术、模糊控制技术、系统集成技术、现场总线控制技术和智能拖动控制技术为一体的闭环自动控制系统，实现了对中央空调冷冻水系统、冷却水系统及冷却塔风机系统的变流量智能控制，并通过智能优化单元，提高主机效率，科学地实现了中央空调的供冷量随末端负荷需求量变化而变化，在保障末端舒适度的前提下，最大限度地减少了空调系统的能源浪费，达到最佳节能的目的。
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站采用整体解决的思路，不仅仅是完成对各单元的智能控制，而且采用了软件与硬件给合及系统集成技术，将各个单元系统在物理、逻辑和功能上互联一体，实现了他们之间的数据采集、运行监控、故障报警及各种节能仿真计算。
系统控制框图如下：
4、UniLoop—优路中央空调智能控制工作站功能特点
⏹人机界面操作简单，管理自然得心应手
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站，以智能控制为核心，采用良好的人机界面、触摸式操作，可实现中央空调系统的自动控制、联动、自动报警及故障自动切换功能，操作简单，有利于及时掌握设备的运行情况和统计负荷数量，减轻运行及维护人员的工作强度。
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站可选择采用多个控制节点，不仅可以在现场操作机组运行，而且可以在中央控制室操作并实时监控机组各参数，方便管理。
⏹优化能量传输回路，全面提升节能效果
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站，采用了计算机模糊控制技术，实现“自然曲线”动态负荷跟随，保障了末端的服务质量和需求，根据系统的实际所需冷量来调节主机供给量，提高机组工作效率，在保证各末端区域温度要求的前提下，最大限度地降低空调机组能耗。
提高中央空调机组制冷效率，达到较高的节能效果。
⏹零频零压启动机组，充分降低电机损耗
当电机启动时，将会产生额定电流7到8倍的启动电流，这个电流值将大大增加电机绕组损耗并产生热量，从而降低电机的寿命。
通常情况下，电机启动时，电流剧增，电压也会大幅度波动，电压下降的幅度将取决于电机功率的大小，电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备跳闸或工作异常，如PC机、传感器、接近开关和接触器等均会动作出错。
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站，可以零频零压地启动机组，充分的降低启动电流，提高电机绕组承受力，降低电机维护成本，延长电机的使用寿命，延长机组整体生命周期。
⏹改善网络用电环境，优化系统电力品质
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站，能在变压变频的状态下逐渐启动，最大程度上消除电压波动，改善网络用电环境。
同时，在中央空调系统的运行中，机组通常会根据负荷变化不停地加载、卸载或停机、开机、循环工作，压缩机、电磁阀时常工作在曲线变化中，压缩机在不断变化的同时产生大量的谐波，造成电网污染，电压波形发生严重畸变，造成供电系统出现许多异常现象和故障。
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站，根据负荷运行情况，采用内部的优化曲线实施调整自动运行，减少了机组负荷突变对电网的骤然冲击，减少了对电网的污染，提高了系统用电品质。
⏹减少设备机械磨损，消除水锤现象损害
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站，根据负荷运行情况，采用内部的优化曲线自动运行，实施调整运行曲线，减少压缩机加载、卸载次数，减少管网或回路压力及温度骤然变化，降低各回路参数波动范围，优化回路承受压力曲线，降低系统的冲击，可大大减少中央空调设备的机械磨损。
在中央空调电机启动或停止瞬间，人们都会听到管道中发出“咚”的声音，这就是水锤现象。
这是因为电机启动或停止时都是状态的剧变，启动时使管道中静止的冷冻、冷却水突然加速，停止时又使管道中的冷冻、冷却水突然停止，对管道的各种阀门和电机造成巨大的冲击，增加机械磨损，减少了机械的使用寿命。
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站，很好的解决了这一问题。
UniLoop—优路中央空调智能控制工作站按照预存的特征曲线适时优化，减少骤然下降或上升，降低管网回路各参数变化对管网的影响，避免了冲击现象，有效的消除了水锤现象，从而实现节电降耗和延长系统设备使用寿命的双重功能。
七．工程解决方案
针对成都峨眉山国际大酒店中央空调系统，为让用户节省投资，一步到位实现自动化控制和节能运行，同时满足电力品质的指标符合国标要求，我们提供的解决方案是：
选用亚太电效（珠海）有限公司的针对中央空调节能运行的专用电效系统——UniLOOP优路中央空调智能控制工作站。
空调控制示意图
根据贵公司中央空调系统的实际情况，UniLOOP-优路配置如下：
名称
控制功能
控制对象
机柜数量
主控制柜
所有数据收集、计算、通讯传输
主机、辅助设备及附件
1个
冷冻水泵
冷冻系统和采暖系统数据检测、执行、驱动
4台30kW冷冻水泵电机的一拖四控制；
1个
冷却水泵
冷却风机
冷却系统数据检测、执行、驱动；
冷却风机控制、驱动。
4台30kW冷却水泵电机的一拖二控制；
3台5.5kW冷却风机电机与冷却泵联动控制。
1个
附件（检测设备、通讯）
数据检测、传输、执行机组运行状况监测
水系统、末端检测
1套
说明：
1、附件需温度传感器四个；力传感器2个；
2、柜体总共3面，规格为规格为2000*800*800。
八、电效改造项目投资效益分析
电效改造是一项长期性的高回报投资，企（事）业将因此得到至少不低于50%回报（股市、地产行业的投资回报率在25%），并且节电投资相对于其它投资方式更为稳妥、风险更低。
《华尔街日报》曾对各种投资形式做过广泛深入的调查，并得到权威的结论：
节电投资是回报最快、最稳妥的一种投资形式。
在国外，节电投资作为一项全新的投资方式已被普遍采用，随着全球经济一体化，这种新的投资方式必将迅速地被中国企（事）业所采纳，因为追求最大的效益是每一个企（事）业的本色。
不论是从短期的收益来看，还是从长期的投资回报来衡量，投资节电改造都是最佳的选择。
并且随着技术的发展以及行业的成长，节电投资必将成为企（事）业乐于接受的创富方式，为企（事）业带来长期、持续的丰厚回报。
以3EM用户侧电效管理来分析：
第一层面：
人/组织管理的效率层面
粗放型的能源管理方式，使的多数企（事）业只能从保障设备安全的角度对电能进行确保管理，而没有从效率和成本的角度，对电能进行效率和效益管哩。
由于缺乏科学有有效的电能管理手段，企（事）业一般都不知道电能消耗在什么地方，不清楚什么时间消耗了多少，不明白电能浪费的漏洞在哪里，更不清楚改善的机会在哪些，以及在哪里。
但实际上我们可一通过智能化的电效管理系统，使企业获的10%-20%的电能效率的有效提升。
第二层面：
分配系统和电力品质层面
日趋严峻的电力品质问题对企（事）业设备的正常运行造成严重干扰，但由于电效管理的意识、方法和技术手段的缺位，人们不地不在问题和损失发生之后，采取危机管理的手段和方法，做一些临时的处置。
在一个危机解除之后，人们甚至不知道，下一次危机在什么时候发生，发生在哪里，以及会造成什么后果，根据亚太在中国市场上的经验，通过使用亚太的第二个层面的相关技术可以使得分配系统和电力品质层面的电能使用效率提升10%-20%。
第三层面：
负荷层面
也就是我们所熟知的电机、空调、计算机、灯具等种类繁多的末端设备，都客观存在着提升电能效率的机会和空间。
1、投资总额
根据上述设计方案，共需投入1套UniLOOP优路中央空调智能控制工作站
UniLOOP1套单价：
元/台（RMB）
此工程设备投资为万元,安装、调试、税收及辅件费用为万*10%=万元，工程投资总额为万元
2、投资回报
预计综合节电率：
节电效果为１５％左右。
（1）、电效系统改造的直接经济效益：
年节电效益（照明部分年电费万）：
=年电费×节电率
=万/年×15%
=万元
回收期为：
投资总额/年节电效益÷=年
（2）、总收益：
亚太产品设计使用寿命15年，2年免费质保，终身维护。
按平均使用寿命15年计算：
该电效改造项目可为酒店直接创造效益为：
产品使用寿命×年节电效益－设备投入总额
即：
15年×万元－万元=万元
即：
本电效改造工程可为贵酒店创造万元的直接效益。
同时，由于电效改造后可减低设备维护成本及设备（含等具）故障率，减少增容成本等，从而能为酒店创造更多的间接效益。
（3）、综合投资效益分析
在电力专家及财务专家眼里，企业电效改造的综合经济效益应该由5个部分组成，即：
电费成本+设备故障成本+设备维护成本+设备更新成本+系统增容成本。
主要体现在以下几个方面：
1、整个电网系统电费成本降低15%以上。
2．大大提高了大楼电力系统及用电设备的安全可靠性。
3、抑制了电网系统中的瞬变和浪涌，净化了电网，提高了电力品质，使用电设备（如中央空调、电脑、打印机、灯光等）的使用寿命延长，降低了设备的更新成本。
4、抑制了用电系统中的瞬变和浪涌，净化了电网，提高了电力品质，提高了设备的运行效率，减少了用电设备死机现象，降低了设备的维护成本。
5、抑制了系统中的瞬变和浪涌，净化了电网，提高了电力品质，使设备运行稳定，中央空调效率大幅度提高，降低了空调设备故障率。
6、提升了系统的运行效率，增加了变压器的负荷能力，降低了系统的增容成本。
综上所述，用一句话形容就是：
“一次投资、长期受益”。
峨眉山国际大酒店低压配电系统的电效改造工程不止可以节约电费成本，还可带来一系列的安全效益及综合经济效益。
九．电效改造工程规划
本工程概要目的在于将此次电效改造工程实施方面的内容以及可能需要贵公司协助配合等问题与贵公司交换意见，共同把此次电效改造项目圆满完成。
1、成都峨眉山国际大酒店中央空调电效改造工程施工细则的确立时间是在合同签定以后，我方技术人员根据实际现场测得的数据以及贵公司的技术人员提供的现场平面图和技术要求，编制出详细的施工细则。
“成都峨眉山国际大酒店中央空调电效改造工程规划”是安排施工准备和组织工程施工的全面性技术、经济文件，是指导工程施工的法规，是保证按期、优质、低耗地完成此次安装工程施工的重要措施。
施工方案则是围绕工程特点对施工中的主要工序，在施工方法、
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