大型购物中心的节能措施以及对策.docx

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大型购物中心的节能措施以及对策

大型购物中心的节能措施以及对策

MALL建筑面积153.5万平方米，按照每平方米80瓦计算，则0.08*189.5/0.9（功率因数），则用电负荷为16.8万KVA，变压器装机容量为16.8/0.8=21万KVA。

并且大型购物中心里有大量的一级负荷，需要独立的两路电源供电，对于用电负荷如此大的大型购物中心，如何考虑节约电能，可以为以后节约大量的运行费用。

热源的计算：

按照普通算法，每平方米的最基本的需求60cal/h（对于商铺，在山东地区，一般取值55~75cal/h）计算，需要113400000cal/h，按照市政供回水温差20摄氏度计算，每小时需要消耗热水5670m3/h，对于如此大的热水需求量，将有大量的可节能的空间。

如果保温措施做得不到位、系统运行不稳定、设备在最大负荷运转，则将消耗掉大量的热源，并且消耗掉大量的水泵运转的电能。

冷负荷的计算：

大型商场、购物中心的空调冷负荷参照莱芜名嘉广场111.6w/m2，则潍坊项目的名嘉MALL为153.5万平方米，则需要111.6w/m2*1535000m2=171306kw，根据莱芜名嘉广场的指标，约至少需要40台1300冷吨的离心式制冷机组，还要有大量的冷冻水循环泵、冷却水循环泵，组成夏季用电的主要设备，因此，如何管理好，这些设备的有序合理的运行，以节约能源，是目前智能建筑节能研究的主要方向。

对于照明用电的消耗，目前的节能办法是合理安排灯具、通过智能化管理来控制灯具的开关、控制灯具的亮度，来达到节约电能的目的。

对热源、冷源的消耗，智能建筑楼宇自控部分会按照室内温度的要求、新风的要求、室内外温度的大小来自动控制制冷机组、冷冻水循环泵、冷却水循环泵、新风机组的运行状态，达到节约电能的目的。

综合各种建筑的节能指标来看，在采取了外墙保温到位、设备状态良好、智能控制程序设置合理到位、通风系统运行时间合理，则可以每年节约10~25%的电能。

目前大型购物中心的电能单位年消耗量为200~500KWh，按照最低200KWh计算，按照节约10%计算，则单位平方米每年节约20KWh，潍坊名嘉MALL总共153.5万平方米，每年节约电能3070万KWh，电费按照0.7元计，则每年节约电费2149万元。

（此数为按照最小系数计算，如果在建设初期，做好节能措施，则每年节约量还会加大）。

一个建筑面积153.5万m2的MALL，在建设如果投入两年节约的电费来进行节能改造，那么在以后的运营中，将是长期受益的事情。

下面从几个方面分析能源是如何消耗和节约的。

一、能源浪费的原因分析

设备系统不配套

设备不配套的做法在工程中屡见不鲜，这种做法不仅会缩短现有设备的生命周期，而且会造成机电设备运行时额外耗费大量的能源。

加上赶工造成的施工质量粗糙等一系列问题，致使投入用后运行效果差，能源浪费严重。

由于在设计阶段，不同的系统，可能是不同的人员计算得出的数据，然后绘制的系统图纸的，导致在不同系统在接口处产生不配套的现象发生，甚至对冷热负荷的计算也差别不小，例如莱芜名嘉MALL和蓬莱名嘉MALL的冷负荷计算相差50W。

此现象在通风空调系统中较常见。

从统计数据看购物中心用电量较大，单位面积全年总耗电量在200～500kWh之间，高低差超过2.5倍。

分项电耗分析

购物中心照明系统所占比重最大，其次为空调系统，然后为电梯、水泵等动力设备。

照明能耗分析

大型商场的照明系统耗电量主要与各种灯具的安装比例有关，内部照明用电与季节、年份关系不大。

目前我们普遍采用节能灯和荧光灯加电子镇流器作为公共光源。

例如潍坊名嘉MALL建筑面积153.5万平方米，按照照明设计规范，商场的照明密度为19W，则商场的照明功率为29165KWh。

但是某些专柜由于陈列商品的需要，增强了一些照度极高的其他类型灯具，远高于高档商场500Lx的照度标准值，照明功率密度已远远超出标准规定的高档商场营业厅19W/m2的照明功率密度指标，造成了室内照明强度和功耗密度的增加，这一方面增加了照明的能耗，另一方面，也增加了商场的空调负荷。

各专柜为突出本柜台商品的吸引力，无节制的增加照明用电量，混淆了一般照明、商品照明、重点照明和装饰照明的区别。

鉴于照明功率大，时间长，可以采用智能照明控制系统，按照一定的控制程序，来控制区域照明，达到节约电能、减少空调负荷的目的。

空调系统能耗分析

购物中心空调系统的能耗大主要由其负荷状况决定的。

一些商场建筑的围护结构采用玻璃幕墙等热量易穿透材料构建，通过围护结构进入室内的冷负荷十分巨大；由于商品展示等要求，室内照明及商品照明负荷大，而且持续时间长；此外，商场人员密集，来自人体的全热负荷成为商场空调系统负荷的一个很重要部分。

商场建筑的热湿负荷密度大，导致商场空调系统夏季开始运行日期相对于其他建筑空调需提前，供冷期一般5～10月，而且，由于大型商场内区大、室内发热量高，秋季甚至也需要供冷。

因此其空调系统能耗占比很大。

从时间上讲，5、10月为过渡期，月平均运行120小时左右，6～9每月平均供冷运行390小时左右。

中央空调中新风负荷和围护结构负荷随室外气候的影响变化很大，基本上与室外干球温度呈直线关系；照明负荷和设备负荷几乎与室外气候因素无关，而人员冷负荷与客流量有密切关系，但变化较为复杂。

有人做过统计，高峰季节每m2营业面积的空调用电量超过54W/m2。

如空调面积冷指标平均按250W/m2计，则空调系统总的性能系数（COP值）约为4.6左右，说明空调系统的耗电量大，但仍有提高能源利用率的潜力。

对于像名嘉MALL这样大型的购物商场，建议空调通风系统采用全空气系统（VAV），对于在长江以北地区，春秋季节，可以利用全新风来平衡商场内灯、人流、货物产生的热负荷。

不用开动制冷机、冷冻循环泵、冷却循环泵等大用电设备。

并且，与智能化结合后，还可以根据负荷自动调节运行参数，不会在全负荷运转。

二、大型购物中心运营主要的节能策略和手段

变压器节电：

统计各台变压器每日每时的负荷曲线。

对已投用变压器进行适当的分析计算，确定每台变压器的最佳负载系数，确定每台变压器最佳运行值，变压器运行最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数，进而实现节电。

按运行规程控制运行中的变压器零序电流，降低变压器不平衡运行的程度。

按照厂方规定，保证变压器运行的正常环境温度。

合理的判定并联变压器经济运行的方式。

利用已安装设备系统在适当时进行转移负荷的操作。

配电房及物业各机房站点内部自用电的全面控制。

照明节电

科学选用电光源，合理选择照明灯具。

紧密跟踪科技发展状况，不断了解著名厂家的新技术、新产品、新方法。

采用智能化管理，自动控制室内/外照明。

绝对减少无效照明时间，控制非营业时间的照明，保证必要的有效照明。

其控制方式有两种，一种是利用时间控制装置定时开关，此方式无法区分天气变化而引起的光照差别。

另一种方式是利用光电自动控制装置。

电动机节能

保证使用地点环境温度/湿度在许可范围内。

保证电源电压在额定范围内。

交流电动机根据负荷性质采用调速节电。

目前多数垂直电梯已经配置变频装置，今后将果断尝试利用各种节能模式将空调循环水泵和主要的变风量空调机组都安装上合适的变频器。

扶梯进一步优化运行时间，合理调度，降低能耗。

通风空调节能

减少冷热负荷

冷热负荷是空调系统最基础的数据，如果能减少建筑的冷热负荷，不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号，降低空调系统的初投资，而且这些设备型号减小后，所需的配电功率也会减少，这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少，运行费用降低，所以减少冷热负荷是购物中心建筑节能最根本的措施。

减少冷热负荷有以下一些具体措施：

改善建筑的保温隔热性能（确定合适的窗墙面积比例，不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。

合理设计窗户遮阳。

充分利用保温隔热性能好的玻璃窗，做好围墙的保温隔热措施）。

选择合理的室内设计参数

中国室内空气质量标准规定夏季22～28℃、冬季16～24℃。

如果夏季设计温度太低或冬季室内设计温度太高，都会增加建筑的冷热负荷。

在满足舒适要求的条件下，要尽量提高夏季室内设计温度和相对湿度，尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度，不要盲目追求夏季室内空气温度过低和冬季室内温度过高，国家广泛宣传的26℃设定值值得提倡，从我们的角度上讲，应该逐步将此要求细化，非高温季节，尽量使夏季室内外温差控制在7～9℃内，室内湿度控制在65%以下，当室外气温高于35℃时，室内环境温度应控制在26℃以上，冬季依次类推，室内环境温度控制在20℃以下。

提高冷源效率

空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高，否则制冷系数就会较低，产生单位冷量所需消耗的功量多，耗电量高，增加建筑的能耗。

提高冷源效率可采取以下一些措施：

降低冷却水温度。

提高冷冻水温度：

冷冻水供水温度提高1℃，冷机的制冷系数可提高3%，所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。

变水温运行。

水处理和翅片清理，提高传热效率。

利用自然冷源

室外冷空气的利用有两种方法：

一是春秋季利用低温室外空气供冷，第二种方法是利用冷却塔供冷（需要增加设备）。

减少水泵电耗

空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用，而且耗电量也非常大。

一般认为水泵占空调系统耗电量的15%～30%（冬夏不一），对商场、写字楼来讲，耗电量接近于全楼照明用的电量，所以水泵节能非常重要，节能潜力也比较大。

减少空调水泵电耗可从以下几个方面着手：

提高水泵效率

水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0～最大效率（一般80％左右）变化。

空调系统运行管理时，也要注意让水泵工作在高效率状态点。

设定合适的空调系统水流量

空调水供回水温差越大，空调水流量越小，从而水泵的耗电量越小。

大空调系统通常都按照5℃的冷冻水供/回水温差和10℃空调热水供回水温差的工况运行，一定要要避免“小温差、大流量”的情况出现。

变频水泵的使用

空调的冷热负荷一年中变很大，全年大部分时间的负荷只有最大负荷的60％左右。

当空调冷热负荷变化时，所需要的空调冷热循环水量也随负荷相应变化。

所以通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化，那么全年平均的水量只有最大水流量的50％左右，水泵能耗只有定水量系统水泵能耗的12.5％，节能效果是非常明显的。

二○一一年五月