大型商场灯光空调节能改造方案.docx
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大型商场灯光空调节能改造方案
大型商场灯光空调节能改造方案
一、引言
随着社会的发展，公共建筑在逐年增加，其能耗也在不断增大，耗电占建筑总耗电量的20%~25%，占我国供电总量的5%，其中央空调系统的能耗占到50%以上。
各大型商场面临着能耗大的问题。
据大德市场部调研显示，大型商场内的照明能耗占40%左右，电梯能耗占10%左右，而空调系统的能耗占到了50%左右。
另一方面，商场内空调属于舒适性空调，不仅为顾客提供良好的购物环境，也为员工提供良好的工作环境，同时还有利于商品的储存。
然而，商场能耗大的同时，却没有达到一个良好的热舒适环境。
因此对大型商场的高能耗和低热舒适性，有必要对大型商场空调系统的能耗和节能改造进行研究。
二、大型商场内空调负荷的特点
一方面，大型商场经营的电器商品种类多，品种全，规模大，客流量大；另一方面，对于消费者来说，逛商场的目的不仅是为了购买商品，还成为了一种休闲娱乐的方式。
正是由于大型商场以上的特点以及消费者观念的转变，带来了大型商场的空调负荷的复杂性和多样性。
大型商场的空调负荷主要分为围护结构的传热负荷，商场内部的照明发热量，人员负荷，新风负荷等。
大型商场建筑面积大，内部空间大，体形系数大；而且目前很多大型商场为了外观，采用大面积的玻璃幕墙，导致通过围护结构的负荷巨大；商场经营的商品种类繁多，内部分区和展示商品的柜台多，由此导致商品展示的照明也增多，再加上商场内的日常照明，从而使得商场内的照明能耗和照明带来的负荷也增多；大型商场内人流量很大，且随着时间的不同人流密度还有很大的变化，一般在下午和晚上人流量达到最大值，从而使得商场内人员热湿负荷大，且不同时间热湿负荷还有很大的差别。
除此以外，大型商场不像其他公共建筑，它营业时间长，一般每天在12小时以上，而且没有节假日；在节假日里，营业时间还会延长。
由此使得原本就很大的照明负荷和人员负荷的持续时间长，导致了商场内空调能耗更大。
总之，大型商场因其以上独特的建筑特点及功能，有着区别于其他公共建筑的空调负荷特点。
三 大型商场空调系统各个部分的能耗
目前大型商场中，制冷机组的选择主要有以下几种方式1.冷水机组+电锅炉方案2.冰蓄冷+燃气锅炉方案3.蒸汽溴化锂冷水机组+蒸汽热水热交换器方案4.直燃溴化锂冷水机组方案5.螺杆式风冷冷水机组+空气源热泵方案，实际中根据各种冷热源的方便性和经济性来选取。
空气处理系统大部分采用全空气处理系统（低速风道集中送风系统），对各种空气处理系统如风机盘管+新风机组系统，独立式吊顶风柜等进行了比较，得出了全空气处理系统是最佳选择。
该系统单独设置空调机房，将新风和回风在空调箱内集中处理，然后通过风道送入各个分区；系统风量大，风管断面尺寸大，风管总长度长；但空气压降大，所需的风机功率大；空调机房面积较大，约为整个空调面积的4.5%~6.5%。
目前大部分大型商场的空调系统中，不管是采用以上各种制冷机组，还是空气处理系统，能耗都非常大。
对济南某大型商场进行节能诊断发现，商场内照明负荷超标，空调能耗过大，机组制冷能力衰减大。
我北京大德超越公司调研显示，空调箱风机所占的能耗大约为空调系统总能耗的65%，输水泵的能耗占空调系统能耗的11%，制冷机能耗占23%，其余部分为冷却塔能耗。
3.1 制冷机的能耗
制冷机的选择首先根据商场内的空调负荷，选择合适的制冷机组。
对以上提到的不同的制冷机组，能耗都有差别。
如在我们调查的某建筑面积70000㎡左右的大型商场，夏季装机容量约10000KW，冬季热负荷约5000KW。
在选择机组的时候，冷水机组和燃气锅炉方案的电耗约2100KW，溴化锂吸收制冷机组方案的电耗约为1100KW，水源热泵方案的电耗约2000KW；在选择溴化锂吸收式方案时，还得考虑燃油、燃气或高温热源的能耗，最终可折合为耗电量。
3.2 输水泵的能耗
输水泵也是空调系统中能耗较大的部分，且有着巨大的节能潜力。
输水泵包括冷冻水泵和冷却水泵，分别根据冷冻水和冷却水的水流量来选取。
在选取过程中，得考虑一定的流量余量和备用水泵，且对于不同的机组形式应选取与其相匹配的输水泵。
如在上述某大型商场水泵选取方案中，选用功率为90KW、75KW、45KW的输水泵各2~3台，消耗的电功率在600KW左右。
3.3 冷却塔的能耗
在空调系统中，冷却塔的能耗相对于其他三个部分来说是最小的，如在上述提到某大型商场中，选择电功率为22~30KW的冷却塔三台，总的耗电在60~90KW。
3.4 空调箱风机的能耗
在全空气处理系统中，空调箱风机的能耗是很大的，约占整个空调系统的65%左右。
因为在商场的每层楼都要设置空气处理风箱，将处理后的空气的送入每层的各个分区；且根据楼层的面积和负荷大小来选取机组的台数。
如在我们调查的石家庄某大型商场中，地上每层配置了22台功率为5.5KW的全空气处理机组，8台功率为7.5KW的全空气处理机组，每层楼的风机能耗就高达181KW。
四 节能改造措施
4.1北京大德超越公司D-BUS中央空调智能温控系统，是新一代中央空调末端风机盘管节能控制系统。
它弥补了传统式单机温控器运用上的缺陷，同时也降低了现代化DDC末端控制设备的价格成本，从功能的灵活性以及良好的系统相互操作性，集成性、开放性、节约大量的能源损耗，无论是从技术方面还是从产品应用方面都达到了同行业国际标准，为各大型商场提供很好的空调解决方案。
4.2产品特性
远程控制系统实现功能
1.风机盘管系统可通过路由器，利用计算机做远程控制。
2.D-BUS通讯协议与其他厂牌的BA系统集成。
3.远程网关，利用互联网进行远程控制。
4.上层接口采用动态圆形处理，可以看到整层楼风机盘管的分布状态。
5.上层接口可显示及监控整个系统风机盘管的运行状态。
6.上层接口可设定整个系统风机盘管的运行状态，可单一控制，亦可集中控制。
7.上层接口可做“万年历”来提前设定控制要求。
8.上层接口可显示整个空调系统的能源使用情况，即可以计算出每个月空调系统的用电额度，并打印出来。
9.可根据各季节气候变化和空调使用负荷自动选择冰水主机开机数量，优化空调系统配置方案，可节省20%冰水主机耗电量。
10.可根据室内外环境温度的变化，经中央监控电脑自动计算空调使用负荷，自动合理调整风机盘管的开机数量，减少不必要的能源浪费。
11.上层接口彩色图形显示，记录各种状态、计运行时间及其历史数据等
12.利用路由器，通过计算机做远程监控最多可监控风机盘管数量为64台。
4.3现场控制系统实现功能
1.现场控制面板可显示该风机盘管的运行状态及更改状态。
2.可达到小区域智能型集中控制，小区域内集中控风机盘管数量最多为64台。
3.小区域内集中面板的使用可避免因计算机故障而导致区域内无法监控的情况。
4.可根据现场装修需要选择多款控制面板，选择性多。
5.可根据现场实际情况选择是否加装现场控制面板。
6.配线容易，只需要二条网络线无需正、负极（无极性），施工更容易。
7.控制面板具有记忆功能，可保存上一次风机盘管的使用情况，无需做重复设定。
8.主控制盒可与空调主机或水泵联动，当风机盘管使用时，可直接开启主机而无需另外进行操作。
9.具有除湿功能，适用于潮湿地区，可有效的去除霉味，保持室内干爽。
10.具有自动风速功能，可根据房间温度的变化而自行选择风速，人性化功能。
11.强电部分最大过载电流5A（安培），适用于包括大功率的任何风机盘管。
12.适用于二管制或四管制中央空调系统，可控制二线式或三线式的电动阀门。
13.具有过载及短路保护。
14.外接延伸式温度传感器，设于回风口内，感温更准确。
15.插入式外接端子台接线施工更方便。
·采用大型液晶荧幕，超薄外形面板
·可独立及群体控制64台风机盘管
·可同时显示设定温度及环境温度
·中英文显示界面
·可显示每台风机控制器之连线状态
·可记忆每台风机控制器及连线状态
·可记忆每台风机控制器最后一次的动作指令
·可锁定某台风机的动作状态
·
（可任选其一）
·可采用大型液晶荧幕，超薄外形面板
·可独立控制一台风机盘管
·可同时显示设定温度及环境温度
·中英文显示界面
·
·具有风机盘管三个风速：
高、中、低速及自动风速
·外接延伸式温度传感器，可对室内温度值做监测和控制
·与副控制器（D618）联网最多可接64台风机盘管
·可与主控制面板（M-516）通讯
·可与主控制面板（M-518）独立操作运行
·联网后可通过路由器（Router）与PC通讯
·可控制二线式或三线式电动阀
·可通过干接点控制主机设备
·适用于二管制或四管制中央空调系统
·
具有风机盘管三个风速：
高中低速及自动风速
外接延伸式温度传感器，可对室内温度值做检测和控制
可与副控制面板（M-518）独立操作运行
可控制二线式或三线式电动阀
可通过干接点控制主机设备
适用于二管制或四管制中央空调系统
用于主控制器（D-616）和副控制器（D-618）之间的（RS485）
网络互联集成和资料搜集
具有4路RS485标准串行通讯接口，1个D-bus端口
数传输数率可达9600BTS
整个联络最多可接63路台路由器
上层网络最远配线可达1000米
4.4在商场场所的应用
1.采用智能DDC数字控制器控制的方式，并区域安装温控面板，实现即可现场操纵，也可远程中央监控。
2.全楼所有风机盘可以通过中央监控中心监控计算机有管理人员进行适当的区域温度和风速的调整和限制。
3.可使用简单计费系统，并通过打印机打印出电费清单
4.可依据整体商场的作息时间制定相应的万年历软件，并设定好运行的开关机时程表，有效地发挥节能管理要求。
5.按时间程序自动启停、停风机盘管；降低长时间开机带来的能源损耗，或因工作人员漏关机而造成的能源浪费。
6.自动调整风机盘管运行风速，可提高空调设备的使用效率，延长空调设备寿命，并可节约25%空调使用电率。
7.在人员流动大，管理复杂的空调区域，可通过主LCD控制面板集中锁定管理空调设备，避免人为设备破坏。
8.可设定同一或不同温度和空调模式，各楼层温度不一，而造成的能源浪费，
9.可根据室内外环境温度的变化，自动合理调整风机盘管的开机数量。
10.可根据气候变化和空调使用负荷自动选择冰水主机开机数量，优化空调系统配置方案。
11.中央站彩色图形显示，记录各种状态，累计运行时间及其历史数据等。
4.5产品对比
类型
D-BUS智能系统
传统温控器
型式
采用电子式数字PID控制
机械魔盒式模宁浮点控制
风机风速
自动调节风速
手动调整风速
温度检测方式
采用回风式温度传感器回风口温度采样
采用室内墙壁安装
配线方式
LCD为二线式无极性连接
安装时需配5条电线连接
温度显示
可显示环境温度与设定温度
模块控制盘指示，无环境温度显示
通信连网能力
具有RS-485总线通讯接口，可与楼宇控制中心联网集中控制管理
只有现场操作没有通讯能力不可统一集中管理
区域集中控制管理
可通过主控制面板局部集中管控制
只可单对单控制
锁定功能
可锁定空调使用权限减少空调误动作带来的能源浪费
无锁定功能
灵敏度
数字控制误差小
模块控制误差大
温差调整
有
无
灵活性
强
差
节能效果
可节省25%以上能源消耗
差
类型
中央监控系统
DDC自控系统
型式
采用电子式数字PID控制
采用电子式数字PID控制
风机风速
可自动调节风速，具有良好节能效果
需进行程序设定，输入后方可运行。
温度检测方式
采用回风式温度传感器回风口温度采样
令接感温配件，增加投资成本。
配线方式
室内控制面板为二线式或无极性连接
配线极为复杂
温度显示
可显示环境温度与设定温度
另外选用配套显示面板
区域集中控制管理
可通过主LCD控制面板局部集中管控制
无
锁定功能
可通过主LCD控制面板局部锁定或在中央监控中心锁定空调使用权限
无
经济性
费用低
费用高
一、大型商场灯光应用设计
1.由于大型商场是个人气较旺的电器卖场，营业前、营业后都需要员工入场准备。
如果在正式营业前30分种，入场员工必须做准备工作；在营业结束后的60分钟内，员工必须做整理工作。
那么营业前后的两段时间内，只均匀地开启1/3的灯就可以了。
2.在市电供应出现故障而需要使用后备电源时，在正常营业时只均匀开启1/2的灯。
3.照明的控制（灯光智能控制）方式应可以集中控制，并且能实时显示目前照明的状态，在中央控制计算机上能实时操作。
正常情况下（开关店时间相同的时期），实现计算机的自动开启和关闭照明的功能。
4.在控制系统出现故障时，可由手动装置实现灯光控制。
可以一键总控模式，关闭所有灯光。
在不同的区域安装三联式开关面板（客户模式，休息模式，夜间模式），售货员可以根据具体的运营客流量来开启相对应的模式。
二、大型商场灯光智能控制解决方案
若利用传统的安装方式是无法实现上述的使用要求的，而利用大德D-bus控制系统就很容易实现了。
由于每层卖场分成不同区，每个区的照明线路都进入了相应的配电房的照明箱内。
所以在照明箱内安装了智能元件。
每个智能元件用总线相连，每个装有智能元件的照明箱相连，每个区用用总线相连直至一楼的中央控制室内的计算机终端上。
（照明箱内空气开关、智能模块与负载的连接）照明箱之间与中控机的连接通过软件编程和设定，均匀地分出1/3照明，1/2照明、全亮的3种模式，或者其他的灯光场景需求来自主设定照明时间。
三、投资回报
不同规模的卖场，投资回报率有所不同，以莫苏宁电器A区为例，A区的照明箱的控制回路有60路，每路按500W计，每小时的用电量为30度,利用1/3模式,每天亮1/3时间为1.5小时,节约电能为30*1.5*2/3即30度.假设商场总共有12个区,这样商场每天节电为360度。
按商品用电电费0.8元计，每年节约超过10万元RMB。
除了电费的节约外，还可节约人员管理费用，提高整个卖场的智能化，另外延长了部分光源的寿命。
四、大德D-bus智能灯光控制系统的特点
1.整个系统只须一条D－bus总线，没有大量的电缆附设和繁杂的控制设计。
2.控制模块安装在原有的强电箱内，可与微型断路器同装于照明箱中。
3.现场控制面板只需一条D－bus总线进行连接，采用12V安全低电压供电方式，安全可靠，操作方便。
4.功能修改、控制修改方便灵活，只需仅做小的程序调整，不须现场重新布线就可以实现。
5.节约能源，提高效率。
通过时钟，光线控制设定，自动运行到最佳状态，合理节约能源，方便管理和维护。
6.所有控制模块均为模数化产品。
7.所有现场控制面板及移动感应器均采用标准86盒墙装方式，施工简单，并且不同的面板及移动感应器可随时互换，控制功能变更方便。
8.驱动器安装体积小，可安装在照明箱中，无需定制特殊箱体，尤其适合于别墅安装空间小的环境。
9.现场控制面板可现场记忆场景，随时可对场景控制效果进行调整。
五、D-bus控制系统的结构
六、后期的使用功能修改和扩展
对于大型商场因具体原因要修改原有使用功能，如提前和延后开关店时间等，不用修改线路，只需修改程序即可。
扩展起来也非常方便，只需增加模块即可。
北京大德超越科技有限公司
郭志慧
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