节能改造论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇节能改造论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

巨化集团公司热电厂#8炉为280T/H锅炉，采用双引风机式，风机型号为Y4-60-11N022.5D，配置功率为630kW，电压为kV的三相交流异步电动机，风门采用档板调节，正常运行开度为50%左右，形成档板两侧风压差，造成节流损失;同时风机档板执行机构为大力矩电动执行机构，故障较多，风机自动率较低。为此我们对引风量调节进行变频调速技术改造，以达到节能降耗及提高调节自动化水平。现就改造过程中的一些工作情况介绍如下。

2变频器容量的选择

一般情况下变频器容量大小的选择与电动机容量相同，这样能满足电机在额定出力内进行不同转速的调节。但在现实生产工作中，根据实际运行工况来选择合适的变频器容量，既能满足生产需要，又能节省变频器投资及减少配套设施。我们根据我厂#8炉引风机的配置及正常运行工况，了解到当时设计人员考虑风道内装有脱硫装置以及档板开度在70%左右调节特性较好，所以配置了630kW的电机。同时我们也对额定工况下引风机功率进行了分析，在各种工况下引风机功率都不会大于350kW。我们认为如果采用变频调速，风门全开，节流损失会较大减少，风机的功率将更不会大于350kW。为此，选择容量为400kW的变频器应能满足上述风机在各种工况下不同转速调节的要求。

3采用变频调速后的效益预测

利用变频器作为风量的调节器，最直接的效益就是节能降耗。各用户可根据自己的的改造对象进行初步分析计算，以了解改造后节能的投资回报率及风机运行的一些基本参数。

采用变频调速的主要特点是消除或减少档板的节流损失，节能的效果与风机的性能、运行工况、档板的开度等有关。下面就例举我厂#8炉风机改造测算情况作一介绍。

3.1引风机的性能曲线

型号为Y4-60-11N022.5D，其风机性能参数如表1所示:

3.2引风机的实际测量

我厂2002年9月9日的测试结果如表2。

3.3利用相似理论分析风机采用变频后的参数

图1中AB曲线是风机性能曲线，在近似额定转速下，表示风机流量与风压之间的关系。但在实际运行工况中表2所示，风机全压、流量参数只需在图1中C点运行。在没有改造前，风机电机转速不能变，只能靠风门节流。采用变频调节，风门全开，可根据工况所需的风机全压、流量来改变转速。根据风机相似理论，风机性能参数之间关系为:

Q/Q0=n/n0

P/P0=(n/n0)2(P/P0)

式中:Q—风机流量

P—风机全压

n—转速

ρ—介质密度

根据上述关系以及表2所示的运行工况，风机变频后的运行性能曲线下移为图1(abc)所示，其关系式为:

Qa=QAn/n0(1)

Pa=PA(n/n0)2(ρ/ρ0)(2)

Qb=QBn/n0(3)

Pb=PB(n/n0)2(ρ/ρ0)(4)

3.4相关参数估算

(1)表2工况下转速计算:

从图1(abc)性能曲线所示，为了方便计算，近似认为性能曲线成线性关系，即:

(Pc-Pb)/(Qc-Qb)=(Pa-Pb)/(Qa-Qb)(5)

由(1)~(5)式可求得变频后的风机转速为:

(2)风机全压效率估算:

风机有效功率=全压*流量/1000

风机全压效率=有效功率/轴功率

由表1提供的工况A和工况B数据可得，风机的全压效率为0.785和0.726。因此变频调速后的风机全压效率可按0.75进行估算。

(3)变频调速后功率估算

风机有效功率=全压×流量/1000

风机轴功率=风机有效功率/全压效率

电功率=风机轴功率/(变频器效率*电机效率)

其中:变频器效率取0.96，电机效率取0.95。

3.5效益估算

对比变频调速前后的电功率:#1引风机减少电功率230kW，节电率为67.8%;#2引风机减少电功率195.65kW，节电率为61.7%。

以上是理想条件下的节电率。在实际运用中，为了考虑变频器故障切换为工频运行时，风门需保留它用。变频调节运行时风门尽管全开，还有一定的阻碍，影响计算结果。另外，各种运行工况的不同，节电效果也不一样。所以实际节电率要比以上估算结果有一定的出入。但从以上结果来看，节电显著，值得改造。

4变频器性能的选择

利用变频调节技术无疑要在原有的回路中加装一套变频调节设备，也就是说如该产品性能不好，将增加一个设备故障点,影响机炉的安全稳定运行，为此变频调节器的性能选择至关重要。我们在选择时除了考虑一些常规的性能指标外，还着重注意了以下几点:设计上是否相对有其特点，选用的元件是否稳定、成熟;产生的谐波分量是否符合有关标准;电源短时中断恢复时对其影响程度;个别元件故障时能保持短时间的运行等功能。

目前，市场上高压变频器产品较多，变频调节类型也有多种。一般说来，国外有的产品其元件及性能应较好，但价格较高，同时与用户意见的交流、售后服务较为困难。

我们在对风机调节系统改造前，收集、了解了国内一些调节装置的资料，并进行了比较，最后选择了北京利得华福技术有限公司的产品，其主要特点有:

(1)该装置由移相变压器、功率单元和控制器组成。移相变压器副边绕组分为三相，21个功率单元，每相由7个功率单元串联构成，每个单元的主回路相对独立，可等效为一台单相低压变频器，便于采用现有的成熟技术。

(2)每个功率单元电路为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，构成30脉冲整流方式，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，得到每个单元的输出。然后将每相7个单元的输出串联成星形接法，通过对每个单元的PWM波形进行重组，得到阶梯正弦PWM波形。这种波形正弦度好，dv/dt小，谐波分量少于国家规定标准。

(3)当某一个单元出现故障时，内部软开关自动导通，将此单元旁路，由其他单元的继续运行。

5引风机变频器的控制与调节

我们所应用的HARSVERT-A06/050变频器可通过在控制柜门“远控/本控”开关的切换实现“本机控制”与“远方控制”。我厂“远方控制”与原有的DCS连接，在引风机控制画面中增加了变频器画面，与变频器输出接口联接，进行数据通讯，运行人员可以通过DCS中的画面对引风机和变频器的工作电流、转速以及运行、停止、故障等状态进行实时监控。另外，变频器的控制调节还通过负压调节器接受炉膛负压信号和来自送风系统的前馈信号，综合运算后经手、自动切换单元输出4~20mA到变频器的控制端，调节变频器输出电源的频率，从而改变电动机的转速，改变引风量，达到稳定炉膛负压的目的。

与常规的控制调节系统比较，系统结构、运行操作方式基本不变，主要区别在于由调整引风门开度改为调节引风电动机转速。为了保证生产的连续运行，当一台变频器故障时，联跳相应引风机开关，短时出现单边运行。将故障变频器隔离后，引风电动机可切换为工频运行，风量仍由风门档板调节。

6系统调试

变频器安装后，投入系统运行前还需进行必要的调试，其目的主要是检查所选择的变频器其性能、功能是否达到设计要求以及满足实际生产需要。主要内容有:

(1)具备条件:

a)相关变频器工作的一、二次设备安装、组态完毕;

b)变频器柜内变压器耐压试验、直流电阻测量合格;

c)6kV电缆、变频器闸刀柜内支持瓷瓶、避雷器等试验合格;

d)检查各接线正确、紧固;

e)变频器参数设置正确;

f)引风机等机务设备具备试车条件。

(2)试验项目:

a)闸刀闭锁功能试验:主要检查出线闸刀和旁路闸刀的机械闭锁功能;“高压允许合闸”闭锁功能;防止带负荷拉合闸刀功能。

b)静态调试:将变频器控制电源送上，引风机开关处于试验状态。检查“本机控制”(触摸屏控制)、“远方控制”(DCS控制)时的开关动作状态及变频器面板、DCS画面上的各种状态显示是否正确对应。

c)动态调试:引风机开关、变频器柜将正式通电。分别检查“工频旁路”状态以及“变频控制”状态下，在DCS上或变频器面板上操作引风机、变频器的启、停、调是否正常，转速、电流是否下确;在“工频旁路”状态时与“变频控制”状态时的转向是否一致;在“变频控制”时人为模拟故障保护动作、信号是否正确。

d)带负荷试验:主要了解正常运行工况下引风机、变频器的风量、电流、转速(频率);检查变频器额定输出电流时的电机转速、变频器频率。以便确定变频器的“始动频率”值以及是否投用限流功能。

e)动力电源切换试验:变频器在正常运行时,电源发生短时波动或工作厂用电中断备用电切换成功,这时变频器应不发生跳机。

7变频改造后的效果

(1)效益比较:

我厂#8炉#1、#2引风机于2003年7月1日改变频调节正式投用，7月8日测试数据如表4:

从表2、表4中可以看出，经变频改造后，在满足锅炉负荷约260T/H燃烧的情况下，风机输入功率明显减少，分别由339.00kW、317.00kW降到162.00kW、167.143kW;风机单位电耗也由1.282kWh/t、1.219kWh/t降到0.608kWh/t、0.623kWh/t，节电率分别为52.57%、48.89%，每年可节省厂用电200多万kWh。

(2)改为变频调节后，对其它设备的影响有:

a)避免了电动机启动时对电机的冲击损害。

b)提高了引风机的自动控制能力。

c)由于转速的降低,对风机的叶轮、轴承等寿命得以延长。

8结束语

我厂变频装置于2003年7月1日正式投运以来，由于其他原因变频器正常中经历了电源中断切换、单边引风机变频器运行等异常情况的考验。北京利得华福公司生产的高压变频器以其可靠的运行性能及良好的节能效果深得用户的信赖，值得大力推广和应用。

篇（2）

1.供热锅炉节能技术改造问题及原因

哈尔滨市现有供热锅炉型式各异，热效率普遍较低，高效、低污染、宽煤种的循环流化床锅炉还相对较少。由于种种原因，如结构设计不合理，制造质量不良，辅机配套不协调，可用的煤种与设计的煤种不符，运行操作不当等，都会造成锅炉出力不足、热效率低下和输出参数不合格等问题，结果是能源消耗量过大，甚至不能满足生产要求。对于半新以下的锅炉，采取技术改造措施解决问题，经济合理；对于接近寿命期的锅炉，则以更新为佳；究竟采取何种措施，应遵守技术先进、方案成熟、经济合理的原则，采取集中供热锅炉采暖方式是从根本上解决节能改造问题的方式。

2.供热锅炉节能技术改造措施

2.1给煤装置改造

供热锅炉都是燃用原煤，其中占多数的正转链条炉排锅炉，原有的斗式给煤装置，使得煤块和煤末混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即：使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上，有利于进佩，改善了燃烧状况，提高煤的燃烧率，减少灰渣含碳量，可获得5%～20%的节煤率，节能效果视改前炉况而异，炉况越差，效果越好。投资少，回收快。

2.2燃烧系统改造

对于正转链条炉排锅炉，这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置，使之在炉排层燃基础上，增加适量的悬浮燃烧。可以获得10%左右的节能率。但是，喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当，否则，将增大排烟黑度，影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉，是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器，改造效果也与原设备状况相关，原状越差，效果越好，一般可达5%～10%。

2.3炉拱改造

正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的，有不少锅炉不能燃用设计煤种，导致燃烧状况不佳，直接影响锅炉的热效率，甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种，适当改变炉拱的形状与位置，可以改善燃烧状况，提高燃烧效率，减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10%左右的节能效果，技改投资半年左右可收回。

2.4锅炉辅机节能改造

燃煤锅炉的主要辅机——鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关，用适当的调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况，一方面可以节约锅炉燃煤，又可以节约风机的耗电，节能效果是很好的。

2.5层燃锅炉改造成循环流化床锅炉

循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧，所以它的热效率比层燃锅炉高15～20个百分点，而且可以燃用劣质煤；由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫，所以，不但可以在大大减少燃煤锅炉酸雨气体SO2的排放量，而且，其灰渣可直接生产建筑材料。这种改造已有不少成功案例，但它的改造投资较高，约为购置新炉费用的70%，所以要慎重决策。

2.6旧锅炉更新

这项改造是用新锅炉替换旧锅炉，包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉；用火型锅炉替换小型锅炉：用高参数锅炉替换低参数锅炉，以实现热电联产等。如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉，实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率，所以，节能效益可观，投资回收期较短，长则4～5年，短则2～3年。

2.7控制表统改造

供热锅炉控制系统节能改造有2类。第一，按照锅炉的负荷要求，实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量，使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造，对于负荷变化幅度较大，而且变化频繁的锅炉节能效果很好，一般可达10%左右。第二，对于供暖锅炉，在保护足够室温的前提下，根据户外温度的变化，实时调节锅炉的输出热量，达到舒适、节能、环保的目的。实现这类自动控制，可使锅炉节约20%左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉，节能效果是相同的，其经济效益更高。

3.供热锅炉节能技术改造减排技术

由于大多数小型供热锅炉运行效率低于出厂效率，而产品设计效率又低于国际水平，因此具有巨大的减排潜力，要的减排技术包括以下几项：

3.1燃料预处理

根据锅炉型号和使用状况，选择合理的煤炭品种，进行煤炭的筛分、洗选和合理配煤，或者采用煤炭的炉前成型技术，从而以较小的代价实现节约煤炭和减排温室气体的效果。一般通过采用筛分、洗选和配煤处理后，煤炭中灰分的含量每降低10%，锅炉燃烧的效率可提高1%。

3.2改造和完善锅炉的燃烧系统

对现有锅炉的燃烧系统进行必要的改造和完善，可以使燃料效率提高5%～10%。其主要的技术措施是锅炉燃烧室的优化，比如安装省煤器、实行计算机控制等。这些措施已经在工业锅炉上广泛应用，其减排的代价也比较低。

3.3采用高效清洁燃烧技术

3.3.1循环流化床锅炉

该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点，克服了高速床磨损严重、高温分离结构复杂、难于控制的缺点。循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等，燃烧效率为89%～92%，容量35～130蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤1万t，年减少CO2排放1.69万t，寿命期内可减排CO225.42万t。

3.3.2抛煤机燃烧锅炉

抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。在抛煤燃烧过程中，煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧，较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失，提高运行效率，减少污染排放。与链条炉排相比，此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。锅炉热效率大于84%，容量为10～30蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤8100t，年减少CO2排放1.33万t，寿命期内可减少CO2排放19.97万t。

3.3.3振动炉排锅炉

振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率，每年可节煤500t，年减少CO2排放827t，寿命期内可减少CO2排放1.24万t。

3.3.4翻转炉排（万用炉排）锅炉

BL型万用炉排是一种用推力送料，类似于往复炉排的燃烧设备，属于一种水冷式层状燃烧装置。适用范围广，可燃用烟煤、无烟煤、褐煤或各种废料及垃圾。此种炉排与链条炉排相比，制造成本低、燃烧充分、热效率高、水冷结构、炉排寿命长。热效率可达80%～82%，锅炉容量可达4～20蒸t。1台6蒸翻转炉排锅炉，每年可节煤400t，年减少CO2排放约666t，寿命期内可减排CO2近1万t。

综上所述，对集中供热锅炉、锅炉辅机、流化床等进行节能改造，应根据具体实际问题，采取相应对策，以集中供热锅炉推动节能减排技术的应用和发展。 [科]

【参考文献】

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1.前言

随着经济的发展，能源问题已经越来越多的突显在我们的面前，如何做到可持续性发展和成为能源集约型社会成为摆在我们面前的首要问题，其中城镇建筑能源消耗在总能耗中占有重要的比例，约为23%--25%。天津作为经济高速发展的直辖市，其大多数既有建筑都属于高能耗建筑，所以建筑节能改造刻不容缓。

作为公共建筑，天津地区的酒店数量非常巨大，三星级以上的酒店数量也有近百家。所以降低酒店的能耗是建筑能耗问题的重要组成部分。

2.天津气候概况

天津市作为寒冷地区，湿度和温度处于舒适状态的月份只有5月，6月，8月，9月。通过各个月份的温、湿度调查我们可以看到，冬季和夏季的阶段比较长，春秋季节比较短暂。因此，供热期会比较长。

在冬季，酒店类建筑的能耗中，供热消耗最高，占34%，占酒店类建筑能耗的月60%，其中空间室内加热占34%，热水能耗29%。从中我们不难看出降低酒店建筑的供热能耗是解决其能耗问题的关键。

3.天津地区酒店能耗概况和节能改造方法

天津地区发展早，所以旧建筑的数量比较庞大，酒店建筑尤为明显，因而大型的酒店的供热采暖能耗非常大，是住宅建筑的几倍，其中冬季采暖能耗所占比例非常大，远大于夏季制冷能耗。无论采暖和制冷都可以通过节能改造将降低能耗。

3.1．酒店屋顶节能改造探究

在屋顶节能改造前，首先要通过实测对酒店屋面状况进行深入研究。通过设备的测量和探测，对屋面的荷载进行复核，看是否适合改造，如不适合应对其进行加固改造。然后，再根据屋顶的形式对其进行加固改造。目前，我们使用比较多的方法是设置隔空保温层和架设坡屋顶。

(1).设置隔空保温层，在屋顶上铺设保温层，保温层上为防水层，最上面一层为预知混凝土架空板，这种保温方法非常有效，但是应用范围比较小，仅适用于进深比较小的酒店建筑。

(2).设置坡屋顶。天津地区在住宅中进行了大规模的坡屋顶改造，取得了一定的成效，对于酒店建筑，也可以加以使用，具体做法是在平屋面上用轻钢龙骨支撑起混凝土薄板，并设通风口来进行保温、隔热作用。最常见的是将坡屋顶的通风口做成老虎窗，能够在冬季起到保温的作用，在夏季还有隔热的作用，夏季打开老虎窗，便于通风；冬季关闭，可以保温，天津作为夏热冬冷地区尤为合适。

3.2．酒店外墙节能改造探究

对于外墙保温性能的提高，主要途径有降低体型系数和提高保温材料的性能。由于是既有建筑所以结构改造的空间不大，所以使用保暖性能更高的保温材料是提高外墙保温的主要办法。随着科技的发展一批新的隔热保温系统也逐步在投入到使用中，如EPS板薄抹外墙外保温系统，即由胶粘剂、EPS板、玻纤网、薄抹面层，饰面涂层组成。对于这些新保温材料的实践运用，也将这些新材料得以推广。

3.3．酒店的门窗改造探究

通过对大部分既有建筑节能改造的研究我们发现，门窗散热和吸热都占有很大的比例，在采暖的负荷计算中，房间中普通的门窗的热负荷比外墙要大。而在现实的节能改造中，门窗往往会被忽略，这样可能会造成降低能耗的效果达不到预期，所以，在使用节能型门窗也是酒店节能改造不可缺少的一环。

3.4酒店地面节能改造探究

地面作为维护结构的重要组成，由于和人体有直接接触，对于人的舒适度会有比较大的影响，在节能改造中，其常用的保温形式有地板采暖和设置地板、楼板的保温层。其中地板采暖改造难度成本比较高，使用较少，但是可以释放了室内的空间，作用比较明显。设置地板，楼板保温层在现实中使用还是比较普遍的。

3.5.酒店采暖系统的节能改造

天津绝大部分酒店基本上是靠散热器采暖。通过提高热媒的利用率和采暖系统平衡来保证能耗的降低。酒店作为一个特殊载体，有些时间段房间的空置率会比较高，可以通过安装控制阀，大大降低闲置房间的能源的消耗。

4.总结

天津作为节能改造动手比较早的地区，在节能改造方面已经做出了大量的实践，取得了一定的成果，既有建筑节能改造对于城市的发展也有很大的推动作用，所以在今后相当长的一段时间内，既有节能改造会成为旧建筑改造的核心内容，通过对酒店节能改造各种方式和方法的分析，我们探讨了一系列的改造方法，这些方法在今后不仅在酒店的改造中会继续应用，对于其他的公共建筑和住宅的改造都会有一定的帮助，利用先进的科学技术理念，不断丰富改造方法，完善其改造体系也是我们要不断努力的目标。

参考文献

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中图分类号： TU201.5 文献标识码： A 文章编号：

1引言

随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，建筑能耗数量不断上升。据统计我国建筑能耗占社会的总能耗的25.5%，并将继续增加。其中北方建筑冬季采暖为主要的一部分。

近年来我国对于新建建筑的设计施工都已提出严格的相关节能规范要求，因此对既有建筑的节能改造是建设节约型社会的重要步骤之一，本文通过对某大学一栋既有办公楼的节能改造实例，提出了一种行之有效的建筑改造规划及分析方法：首先采用既有建筑改造前评价软件（CASE TOOL）对既有建筑节能改造的必要性进行评估；其次，针对评价结果提出相应的改造方案；最后，将各评价方案进行技术经济分析，论证方案的可行性及其经济效益。

2工程概况

该工程共有十二层，分为两段，一段为南侧一到十二层主体结构，二段为北侧一到四层裙楼部分。从2009年1月12日至2009年1月22日8天，对该办公楼阶梯教室109全天早中2次温度统计调查，发现这八天时间该办公楼中午12：30平均温度约为10.4度，早8点平均温度约为6.2度。与人体皮肤20度的正常舒适度要求相差甚远。从节能和舒适度两方面考虑，该办公楼节能改造势在必行。

3节能性评估

对于该办公楼改造是通过CASE TOOL软件对节能方面改造必要性进行评估。软件设计过程中采用超级决策软件SD确定各因素权重，对建筑结构、室内环境、规划、人文、节能等方面进行了综合分析并给出分值。评级标准拟定为：（1）急需改造（0≤n≤30分）；（2）需要改造（30＜n≤60分）；（3）不需要改造（60＜n≤100分）。

经过调查，该建筑未采用任何一种软件中所涉及到的节能技术，所以在技术节能方面远远没有达到要求。根据对实例建筑的综合评价，经CASE TOOL计算，得出了如下结果。

表3-1该办公楼评价结果

由评估结果可以看出：该结构安全性、室内环境舒适性、建筑规划及人文价值均满足要求，不需要进行改造；节能措施较少，结构运营能耗大，需要进行节能改造。根据评估过程中的具体指标，将改造内容确定为围护结构的保温改造，即门窗及外墙屋顶的保温改造。

4针对该办公楼现有状况的节能改造方案

4.1该办公楼部分围护结构改造前后能耗模拟对比分析

方案设计过程中采用了PKPM节能设计软件对该办公楼维护结构改造前后的能耗进行了模拟。

模拟过程做如下假定：

（1）主楼正门上方2—10层有部分玻璃幕墙简化为装饰材料，并将其略去，按照正常墙体和窗户导入模型。（2）由于层间都为采暖间，对能耗影响很小，故模型采用底部四层合并为两层。（3）采暖日内室内温度为20℃。

4.1.1围护结构的改造方案及分析

围护结构改造方案一：仅对屋面和墙体墙体改造。

对于外墙围护结构改造主要是在原有墙体添加了60厚EPS保温板，对于瓷砖贴面等饰面层，未列入墙体。对于屋面改造主要是在原有屋面的基础上，添加了60厚EPS保温板。

模拟结果显示：相对于改造之前的模拟结果，其采暖负荷与热指标值明显降低。

围护结构改造方案二：整体围护结构均进行改造

对外窗围护结构进行改造模拟的时候，所有窗户安装目前建材市场较先进的塑钢窗户，传热系数为2.33 W/m2。墙体及屋顶的改造后参数均与方案一相同。

模拟结果显示：相对于改造之前的模拟结果，其采暖负荷与热指标值明显降低，且相对于仅改造屋顶和墙体的的方案也有明显降低。

表4-1各方案改造后保温性能变化比较

围护结构改造总结分析

1、通过对该工程的围护结构改造前后进行系统模拟，结果显示：仅对屋面和墙体进行节能改造，热指标明显降低24.57 W/m2.，节能效果有了明显提高，一个采暖季可节煤约173吨。

2、在此基础上，再通过对窗户进行节能改造，结果显示：热指标再次明显降低24.75 W/m2，相比改造前降低了49.32 W/m2，节能效果有了明显提高，一个采暖季可节煤约420吨。

5 改造方案技术经济性分析

5.1思源楼门窗的节能改造

5.1.1年均节约资金计算

定义，年节约总能耗为H=126Q×10-3（H单位为千瓦时）。标准煤发热量为7000千卡/ kg，即标准煤发热量为8.14千瓦时/kg。故，所节省标煤质量为M=H/8.14（kg）

其中，北京市采暖日为126天/年，2008年8月统计的标煤价格为1000元/t，则通过改造每年可节省S=M×10-4（万元）又有标煤含硫量大约为0.7%，则燃烧一吨标煤释放二氧化硫14kg，释放二氧化碳3641kg。对于门窗改造经济性分析见表5-1：

表5-1 门窗改造经济性分析

经过技术经济分析可知门窗改造成本为119万元，改造后由能耗降低所产生的年均资金节约为7.54万元，考虑我国平均年折现率进行价值折现后发现成本回收期为16年，远小于该结构预期寿命，由此可知，此方案的实施将会为该结构预期剩余寿命内的运营带来较大的经济效益与社会效益，适宜采用。

5.2围护结构改造节能分析

由表4-1可知，仅改造屋顶和墙体围护结构，改造前后全楼总采暖负荷有了一定改变，从冬季热指标来看。降低了24.57W/m2，即节约能量4.12×1012焦耳。

定义：每千克标准煤的发热量为29270千焦耳；锅炉效率按照0.65计算，则节煤216.72t。

表5-2 屋顶及外墙保温改造经济性分析

由表5-2可知，该方案改造成本约158万元，改造后由能耗降低所产生的年均资金节约为21.7万元，考虑我国平均年折现率进行价值折现后发现成本回收期约为7年，远小于该结构预期寿命，由此可知此方案的实施将会为该结构预期剩余寿命内的运营带来较大的经济效益与社会效益，适宜采用。

结束语

在节能减排的大背景下，本文章从提高某高校办公楼的舒适度，节约能源的角度出发，并以价值工程为最终理念对改造方案进行了技术经济分析，从而考查了其可行性。本研究对于既有建筑性能分析还比较浅显，只是迈出了既有建筑节能改造方法体系研究的第一步，但也是很重要的一步，还需要进一步的研究来对具体方法进行完善。

参考文献：

[1]薛志峰.公共建筑节能.北京:中国建筑工业出版社.2007: 5-10.

[2]江亿.中国建筑能耗现状及节能途径分析[J].新建筑,2008,2:4-7.

[3]李仕国,王烨.中国建筑能耗现状及节能措施概述[J]. 环境科学与管理,2008,33(2):6-9.

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中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

既有建筑节能改造施工是一个相当复杂的过程，前期要严格做出相应的规划，施工过程中也必须遵守相应的条例法规。以下就既有建筑节能改造施工过程中比较常见的问题展开讨论，提出相应合理的解决方案，并依次提出有效的管理措施，以保证整个改造工程的顺利进行。

一、应注意的问题

1.施工流程

首先对施工现场平面布置，对现场采用彩钢瓦进行封闭，从减少对居民生活影响、保证居民安全、方便施工的角度出发，对现场进行规划。明确划分施工作业区和居民生活区，搭设安全通道，拆除散水、勒脚，阳台基础。等到外窗更换、外脚手架搭设等准备工作做好之后，就可以开始处理外墙附着管线，检查墙面空鼓情况，以及剔凿、抹灰等工作。于此同时，要拆除窗套及窗口外侧抹灰层，这样在下一步就可以进行外窗的更换，再等到窗进场后就可以选择适当的时机进行集中拆除。在屋面防护棚搭设完毕后便可以进行屋面的施工，这样可以加快防护棚的利用率，为后面的工作提供保障。等到外墙以及外窗的处理以及更换完毕以后，再进行外墙面的清洁、放线等工作。其中，暖气以及给水改造等工作可以在整个改造施工的起始阶段开始。最后的工作就是粉刷楼梯间，安装窗罩、空调，拆除外脚手架以及现场清理等等。

2.屋面改造

在既有建筑的节能改造施工过程中，可选择“倒置式屋面”的施工方式。有时为消除外墙顶层与屋面转角之间的热桥，要在墙的适当位置做外保温系统，同时，为保护保温层，可以在保温层上面压一层防水层，这样最顶部的防水层就可以起到防水兼保护二重功效。

3.外窗改造

外窗改造顺序为：拆除原有窗户——放线测量——安装塑钢窗——封闭窗口四周一安装配件。在窗口节点处理的过程中，要将外窗安装在与外墙外侧平齐的地方，这样可以有效避免热桥的出现，同时，还要在间隙处填充聚氨酯发泡胶，以起到防护的效果。窗户拆除：更换塑钢窗可采用当日拆、当日安装的施工程序，结合塑钢窗实际拆装能力提前与业主协商拆装时间。在就窗的拆除过程中一定要注意不要损坏室内物品。对于偶然因素造成的损坏，在拆除完成后一定要及时进行修补处理。

4.外墙保温

外墙保温是既有建筑改造的重点，现今国内一般采用外墙外保温工艺。其工艺流程为：处理基层——放线测量——挂基准线——聚合物砂浆的调制——粘贴聚苯板——打磨、修理、安装固定螺栓——抹聚合物砂浆底层——铺增强网格布和普通网格布——抹聚合物砂浆面层——修整、验收——做外饰面——安装空调支架及窗罩。在施工的过程中要按照这样顺序进行，人为的随意操作可能导致工程质量的降低。

二、管理措施

在整个施工过程中，除了要严格遵循已有的建筑条例法规外，相关领导组还要根据施工现场的实际情况制定出符合具体施工过程的规章制度，以保证施工的安全进行以及整个工程的质量。此外，还要组织专门的监护人员，负责施工现场的检查以及对施工过程中出现问题的纠正工作。在整个建筑节能改造施工中要建立比较可行完善的管理模式，要保证整个施工过程都在此模式的管理下进行运行。只有这样，才能使整个工程有据可依，才能切实保障施工的安全进行，才能真正保证整个节能改造工程的质量。最后，为保证整个管理措施运行到实处，一定要让更多的人具有管理监督的权利。为此，相关领导组要采取必要的措施，制定相关的条例，让每一位工人都具有管理监督的权利，并且对提出管理中问题与不足的员工进行一定的奖励，只有这样，才能防止管理过程中出现的漏洞和不足，才能切实提高整个既有建筑节能改造工程项目的质量。

小结

在现代建筑节能施工中，越来越多的单位和企业积极推行新型高效的建筑节能技术，这些新技术和新方法也在一定程度上取得了较好的效果。新形势下对建筑的节能提出了新的挑战。新的节能材料的开发与新的节能技术都是今后研究的重点之一，要使新的节能材料、节能技术尽快应用到具体的建筑项目中去节省消耗、节约能源。在既有建筑节能改造施工中应注意以上提到的基本问题，并且形成良好的管理模式，保证整个既有建筑节能改造工程的质量。

参考文献

1.谭庆琏. 关于建设节能省地型住宅的几点思考. [J].土木工程学报.2005.

2.郭华. 唐山河北1号小区建筑节能改造能耗总结分析.[D].全国供热企业节能设备及新技术应用研讨会论文集.2009.

篇（6）

当前，由于我国正处在工业化和城镇化加快发展阶段，能源消耗强度较高，消费规模不断扩大，特别是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，加剧了能源供求矛盾和环境污染状况。在我国能源消耗中，建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗三大组成部分。因此，做好我国既有建筑节能改造工作刻不容缓。我国建筑节能工作起步较晚，尤其是既有建筑节能改造在我国是一项全新的课题，无论是在政策上还是在技术上存在较大的空缺，建筑节能的推进有赖于相应的政策法规去加以规范约束以及经济上可以承受的先进技术、质量合格、数量足够的产品加以支持。

1 我国既有建筑节能改造存在的问题

既有民用建筑物节能改造虽然能给整个社会带来巨大的利益，但由于种种原因，实际改造工作却困难重重。比如居住者只考虑眼前利益，不愿意花大笔钱进行改造；节能改造是一项全新的工作，在技术上是一片空白；有些参与改造工作的人员本身没有节能意识，对节能工作应付了事。除此之外，还有一系列的原因导致节能改造工作无法正常进行，其主要问题可以归结为以下几个方面：

1.1 对既有建筑节能改造工作仍然认识不足

首先是我国对既有建筑节能改造工作的重要性、紧迫性认识不足。地方政府没有将既有建筑节能改造工作放在关系全局的高度来进行指导，政府对既有建筑节能改造工作的宣传力度不够。其次是对既有建筑节能改造工作的发展趋势认识不足，不了解节能改造会给全社会带来多方面的巨大利益，认为节能改造工作可搞可不搞，因此推动既有建筑节能改造工作的主动性不够，没有发挥主观能动作用。

1.2 建筑节能的政策法规落实不到位

我国目前虽已推出部分针对建筑节能的政策法规，但针对既有建筑节能改造尚不完善，地方政府对已有政策法规执行力度不够，从而影响了我市建筑节能改造工作的推进。要推动我国的建筑节能改造工作，就需要出台相应的政策法规去加以规范约束，甚至是强制执行。

1.3 管理机构不健全，管理体制缺位

长期以来，建筑节能工作缺乏强有力的管理机构。我国建筑节能工作的推广，同样需要政府机构利用法律、行政、经济等多种手段进行强有力的引导和干预。另外，建筑节能工作除了应该注意建筑门窗、建筑屋顶和采暖制冷系统的用能效率外，建筑物的围护墙体节能也是十分重要的方面。建筑节能不抓墙体革新不可能达到节能的效果，同样，墙体革新不与建筑节能相结合，也失去了墙体革新的作用。当前建筑节能与墙体材料革新工作分离，关系不顺。建筑节能与墙体材料革新工作的管理体制仍未完全理顺，不利于工作的开展。

1.4 缺乏相应的激励政策

建筑围护结构的节能改造和制冷供热系统的改造工作量巨大，需要大量的资金投入，依我国目前情况来看，缺乏的并不是建筑节能的新技术，而是政府的鼓励和市场的支持。为调动社会各方的积极性，我国急需政府出台相关的经济鼓励政策，引导市场，优化资源配置，促进建筑节能的发展。

1.5 对建筑节能技术创新、技术进步支持力度不够

目前我国既有建筑节能改造工作发展不平衡，部分省市政府对建筑节能工作不重视，建筑节能改造工作尚未提上工作日程。建筑节能的推进还有赖于经济上可以承受的先进技术，以及质量合格、数量足够的产品支持。但是目前一些新的建筑节能科技成果，只能库存在研究者的电脑里，或作为学术论文使用，未能在市场上大规模的推广，没能发挥出其相应的社会价值。由于政府支持力度不够，有关建筑节能的技术标准也尚未完善，影响标准的执行。

1.6 缺乏建筑节能监管体系以及有效的能耗评估体系

目前，现行的建筑验收标准虽然把建筑节能包括进去，但未出台具体的实施办法。因此，对于房地产开发商来说，建筑节能不节能并不具有强制性，因此一些缺乏社会责任感的开发商只顾眼前的利益，不愿做节能建筑。要推动建筑节能工作的开展，就需要有相应的职能部门进行严格监督管理，并建立有效的能耗评估体系，对现有建筑是否达到节能标准进行评估。

2 推动我国既有建筑节能改造工作的对策和措施

通过对建筑节能改造存在问题的分析，为了我国既有建筑节能改造工作顺利开展，建议采取以下政策保障措施：

2.1 积极宣传，使建筑节能意识深入人心

广泛、持久开展形式多样的专题宣传活动和建筑节能科普知识教育；开展不同层次、适合不同阶段、循序渐进的专业技术培训，组织典型技术示范；应建立建筑节能信息网站，收集整理与定期国内外建筑节能技术、政策等信息资料；应充分发挥相关行业协会、学会、科研机构和院校在推进建筑节能工作中的作用，尤其是在专业培训和舆论宣传等方面的作用。

2.2 进一步完善既有建筑节能改造相关政策法规

鉴于我国建筑节能工作尤其是既有建筑节能改造工作起步较晚，与国内外的先进水平相比，有关建筑节能的政策法规与标准还不够完善。为了加快既有建筑节能改造和建筑节能有序发展，应编制既有建筑节能改造的规划和实施计划等。严格实施建筑节能标准，是保证我市可持续发展的重要措施之一，通过行政立法，把推广建筑节能从一种号召转变为一种强制，以全面启动我市建筑节能工作，并加强落实和监督管理。加大执法力度，明确各级政府职责，并带有强制性，使建筑节能工作步上法制化轨道。

2.3 建立健全建筑节能工作的管理机构

首先，各级政府要把建筑节能提高到实施资源战略和可持续发展战略的高度来认识；其次，要把建筑节能工作纳入各级政府的职能范围，作为当前经济工作的必要组成部分，实实在在去抓，求真务实去管，把建筑节能工作落到实处，将建筑节能作为实施公共服务、强化资源战略管理和加强环境建设的重要职能来对待；第三，由政府实施建筑节能示范工程试点小区，通过示范工程以点带面，这是市场经济条件下政府推动建筑节能的一种有效工作方法。并要明确地方政府在节能建筑推广工作中的职能和必须完成的任务，否则，就是失职，可给予行政处罚。

2.4 建立建筑节能政府基金，制定经济鼓励优惠政策

在国外，对建造高效节能建筑及采用节能建筑设备的开发商，政府采用现金补贴、减免税、低息贷款等方式进行激励，已经收到了显著的效果。例如，在美国，对新节能住宅，凡在标准基础上节能30%以上和50%以上的新建建筑，可以分别减免税1000美元和2000美元。如果我国政府也能像这些国家一样有了鼓励、扶持的政策，那么，就一定能调动各方面推广节能建筑的积极性和自觉性，使节能建筑的推广工作不再滞缓。

2.5 加大政府对建筑节能技术创新、技术进步的支持力度

要想有效地推动既有建筑节能改造工作，就必须有足够能力的技术支持。首先应有计划地开展对对既有建筑围护结构节能改造等应用项目的试点研究和工程示范；其次应在三年内对建筑节能及其围护结构的节能产品实施认定和标识制度，培育和认定相应的建筑节能专业技术评定机构；最后应根据不同的建筑节能材料、不同的建筑结构体系进行数据采集，提出建筑节能技术的指导目录等，及时总结科学的、具有可操作性的建筑节能推广应用新经验，为促进建筑节能的市场化、产业化奠定坚实的基础。同时要建立建筑节能的专家库资料，汇集一批建筑节能的学术带头人、资深技术和管理专家，为提高我国建筑节能技术和管理水平出谋划策。

2.6 加强监管，建立健全建筑能耗评估体系

建立符合国际惯例、适应中国国情的建筑能耗统计制度，主要包括三部分内容：一是在现有统计渠道基础上建立可持续运行的建筑能耗基础数据统计体系，包括行政管理方案、数据调查方法、统计信息标准等；二是建立城市、省区、全国的建筑能耗数据库和统计数据报送网络，建立建筑能耗统计分析模型和建筑导致的温室气体排放量估算模型等，并开展统计分析和预测研究；三是建立一定范围内、适当形式的建筑能耗数据定期公开和公布制度，利用网络、媒体，促进公众参与，形成激励和奖惩机制。

我国既有建筑节能改造工作是一项系统的管理工作，应充分研究相关政策的制定和配套，形成新的机制和运作模式，是建筑节能改造工作顺利推进的有效保障。只有不断地学习、研究、实践、开拓和发展，我国建筑节能改造工作才会有成效。

参考文献：

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中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

1背景介绍

随着建筑行业发展的越来越迅速，相应的，建筑的能耗问题成为不容忽视的问题。我国很早就开展了建筑节能的研究，并在研究的基础上开展实践活动，取得了一些成绩。对建成建筑的节能改造工作同样是建筑节能的重点，其设计内容繁杂，具体实施方法困难。本次改造项目地西安，属寒冷地区，对该类地区已建成建筑节能改造要逐步实施，本文提出了建筑节能改造具体的实施流程、方法和相应的政策，以使得节能改造能够有效、顺利的开展。

2项目概况

长安大学小寨小区2#学生宿舍，建造于20世纪80年代初，是校区内最早建造的几栋建筑之一。为5层的多层建筑，砖混结构，每层建筑面积约500，总建筑面积约2500。层高约3600，走道宽2400。

3现状分析

本次改造的项目为上世纪末建造的多层建筑，此类建筑在上世纪八九十年代盛行一时，随着经济发展，这种住宅渐渐暴露在声、光、热等热工性能方面缺点：

噪声控制方面：通常的学生宿舍都采用内廊的形式，所以噪声干扰再所难免，建造老式砖混房屋所采用的材料、施工工艺受当时条件的制约，无法使每一个居住单元都有良好的隔声效果，加之基地北侧一面距闹市只有不到十米的距离，噪音问题更为严重；

采光效果方面：2#学生宿舍南北两侧布置居住单元，南侧日照，北侧采光，窗的上沿落在圈梁下，下沿距离地面900，窗尺寸为2100，由于层高较高（3600），所以窗面积保证了充足的采光，在宿舍内部，由于层高过高，没有吊顶，电灯的高度距离工作面较高，人在正常使用时，光线不够充足，需要辅助照明设备；

热工性能方面：夏季，南侧的大树很好的遮挡了直射的阳光，西侧、东侧只在走廊开窗，由于砖墙本身的热惰性高，而且厚实，能够较好阻挡太阳辐射；楼盖挑出约600，在层数不高的情况下，能够遮蔽正午时的阳光；而在冬季，砖墙面在寒冷地区能够很好的防风和防寒，但过大的窗洞热损失大，窗框为铝合金，冬季作为冷桥散热；门厅未设置门斗，冷风直接吹进走廊；

能源系统方面：采用常规能源供电，在夏季用电高峰期，电网负荷大常常停电；自然通风效果不明显，机械通风设备老旧，难以发挥作用；

水环境方面：2#学生宿舍上水采用地下井水，上水系统采用铜质管道，外包裹石棉，居住单元内并无管道出入，所有管道集中在两端洗手间，两端系统相对独立，独自成系统；下水系统采用铜质管道外刷银色防水油漆，与上水系统类似，设置在两端洗手间，相对独立；

废弃物处理方面：废物的处理采用集中存放，定时清理，并未分类收集，南侧15米开外设有校区垃圾存放站；废水并未设置特殊处理措施，生活废水一律排入市政管道；

绿化系统方面：南侧设有5m绿化带，种植树龄20年以上柏树，树木高大，树叶葱翠，为建筑物提供良好的绿化环境，北侧临街，街边中有行道树，高度达到2层楼，建筑物四周均并未种植草地，也无垂直，屋顶绿化。

4绿色建筑技术应用

4.1气候适应性改造

4.1.1外墙保温改造

本改造选择墙体外保温，外墙可以铺设面层，改善热工性能的同时也美化外立面。外保温材料选择为市面上主流材料。饰面层贴面砖。

4.1.2门窗改造

门窗的消耗为屋面的5倍，墙体的4倍，大约占围护结构能耗42%～51%。2#学生公寓门窗多为铝合金门窗，施工年代久远，缝隙、孔洞很多，给围护结构的保温性能造成很大的破坏。本次改造采用门窗洞口改造和门窗构件更新。

4.1.3遮阳改造

遮阳改造能够使建筑节能约29%。因此，好的遮阳不仅能够降低能耗，还能改善舒适度，遮阳构件同时是立面造型的重要元素。

4.1.4屋面改造

屋面占围护结构总能耗约25%，是重点改造部位。2#学生公寓的屋面是平屋面，保温隔热能力比外墙更差，需要进行绿色节能改造。屋面改造的主要有一下三种方式选择：（1）屋顶加设保温层；（2）屋顶增设架空保温层；（3）平屋顶改坡屋顶；（4）绿色屋面系统改造。

4.2空间利用性

4.2.1

楼梯间改造

建议将开敞式楼梯间改为封闭式门斗，避免冬季西北风灌入。对楼梯间的顶部加设可开启的通风口使热量从楼梯间顶部散失，加强整个楼梯间保温、隔热性能。

4.2.2走廊改造

2#学生公寓走廊为单内廊形式，采光，通风效果受限制，因此，在本次改造中，我们建议：由于走廊高度约3600mm，在走廊屋面加设吊顶层，吊顶起到的作用一是降低走廊高度，使得机械照明更加有效；二是在吊顶中增加通风管道，改善建筑风环境，改造为走廊的新风系统。

4.2.33阳台改造

2#学生公寓由于没有设置阳台，所以这里所指即为走道尽端两侧窗的改造作法，改造时将其围护结构做成整体保温，窗可改为双层窗。

4.3能源利用性

4.3.1 自然通风组织

建议在走廊的尽端两侧，建筑的东西外墙上加设直通屋顶的通风管道，管道连通每层的走廊吊顶，突出屋顶部分安装可开启的换气门。冬季换气门关闭，夏季开启，通过热压通风的方式将一层到五层的废气拔到屋顶，排出室外。同时，在每间居住单元的靠近走廊侧的墙上开设换气通风口，这样可以确保无论是否有人操作的情况下，都能够有自然通风到达室内，进行换气工作。

4.3.2自然采光组织

2#学生公寓的采光系统改造结合门窗的改造进行，门窗的尺寸和比例可以得到适宜的采光。将室内墙面和地面、天花装饰成浅色调，可以让室内更加明亮。

4.3.1.3设置反光装置

使用反光板进行采光的作用有：（1）将直射阳光反射到室内更深的地方。（2）将直射阳光反射到顶棚，漫射光线。（3）调节进入室内的光线数量，提高照明效果。（4）减少眩光的产生。（5）改善不同季节获取光线的平衡。

4.3.1.3利用非常规能源（太阳能）

在学生公寓改造中，我们建议采用太阳能蓄电池和太阳能光伏板老作为蓄热体。在南向和西向墙体立面上的间隙处，铺设太阳能蓄电池板，使得南向西向的多余太阳辐射被储存起来以备后用，而在屋顶则采用太阳能光伏板。

4结语

本文通过对长安大学小寨小区2#学生公寓的改造项目方案，进行绿色建筑改造实践。通过对方案的仔细思考、反复对比来确定最优。从中，获益良多，绿色建筑的改造不仅仅是一项技术，更是一种方法，一种思路，一种思想。在进行绿色建筑设计时，建筑师所考虑的除了规划、建筑、水暖电外，还要有更全面、更宏观的考虑，即经济效益、环境效益、社会效益。所要做的也不仅仅是建筑从无到有，更是建筑如何与建成环境，与自然环境和谐共生的工作。这就要求一个合格的建筑师具有跨专业的思维和知识，同时也对我们提出更高的要求。做出符合时代要求的建筑，是我们的使命，同时也是责任。

参考文献

沈芳亮《绿色节能技术在建筑改造中的应用研究》天津大学硕士学位论文 2007.12

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1 暖通空调系统节能改造的重要性

采用合理的措施和策略来节约空调能耗，对我国来说可以节约资源、保护环境，而且可避免不必要的电力建设投资；对用户来说则可减少空调运行费用的开支，其经济性是显而易见的。在某种程度上，综合利用各种技术措施达到空调节能，有利于国民经济的可持续发展，是一件利国利民的好事。因此，既有建筑空调系统的节能改造势在必行。

2 暧通空调系统存在的主要问题

暖通空调系统设计方案在很大程度上制约着系统的节能，然而，在实际设计中往往由于设计周期短、设计费用与产生的经济效益不挂钩等原因造成系统节能得不到设计人员的足够重视；随着国内对节能和环保要求的不断提高，新技术方案不断涌现，再设计过程中由于缺乏科学的、客观的评价，致使设计人员最终未能采用最合适的节能方案，甚至不科学的评价方法会起到误导的作用等等，最终造成暖通空调系统投资大、运行能耗高的结局。系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。由于系统往往都是按最大负载且有一定的余量设计的，但是在绝大部分时间内实际负载远远比设计负载低。

对于空调系统，一年中负载在50%以下的运行小时数约占全部运行时间的50%以上。根据全年逐时动态负荷计算所得的空调、供暖的冷、热负荷和全年负荷，以及能耗系统的准确计量，选择合理的运行策略，尽量使空调系统制冷机运行在较高的负荷下，以获得较高的COP，达到节能的目的。特别是过渡季和冬季充分利用室外新风作为自然冷源，随着室外气象参数的变化改变新风量，以最大限度地缩短主机的开启时间，有效提高舒适性并实现节能。

3 既有空调系统的节能改造的主要内容

空调系统能耗在建筑能耗中占有很大比重，如在商业建筑中占建筑总能耗的65%左右，空调系统节能对建筑节能具有重要的意义。一般来说，一个完整的空调系统由三大部分组成，即空调冷热源、供热与供冷管网和空调用户系统。冷热源就是通过管路系统将各种设备组成制备热媒或冷媒的热力系统；供热与供冷管网是输送热媒与冷媒的大动脉，将冷热源制备的冷、热媒输送到用户；空调用户系统是由管路系统与末端空气处理设备组成的冷量或热量的分配系统，按各建筑物冷热负荷的大小，合理地将冷量或热量分配到各个房间或区域，以创造出舒适而健康的室内环境。空调系统的用能也集中在这三大部分中，即冷热源中能量的转换、冷媒与热媒的输送用能和空调用户分配系统用能。空调系统的节能应从这三方面着手，采取节能技术措施。

3.1 空调冷热源的节能改造

众所周知，空调冷热源的能耗是暖通空调能耗中的主要部分，在空调冷热源的设计中合理采用节能技术措施对整个暖通空调系统的能耗至关重要。因此，有必要对空调冷热源的主要节能技术作一总结，以便增强设计者在空调冷热源设计中的节能意识。

空调冷热源形式的选择应综合考虑能耗指标、初投资和运行费用、使用寿命、安全和可靠性、维护管理难易程度、对环境的影响、当地能源结构、建筑特点等因素。从节能角度考虑，在设计中，应遵循《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）5.14中的有关规定。从节能角度，改造中应尽量选用能量利用效率高的冷热源设备与系统。改造时优先考虑采用天然冷热源，空调冷热源中可采用的天然冷热源主要有：太阳能、寒冷地区和严寒地区的天然冰、蒸发冷却技术、地下水等。众所周知，空调冷源的冷凝热通常为冷水机组制冷量的1.2～1.25倍左右，其数量庞大。因此，冷凝热通过冷却塔直接排入大气，势必造成大量宝贵能量的浪费。而在一些建筑物中又要另设热源制备低温水作为热水供应用。显然，这种用能方式十分不合理，一方面在同一建筑物内不断向环境排放大量的热量，另一方面又不断消耗高位能制备低温热水。为此，在空调冷源设计中，回收与利用冷凝热，即在制冷的同时又制备热水为热水供应提供热源，这种方案才是一个节能而环保的优化方案，是合理使用能量的典范。国外早已使用这种方案，称之为免费热水供应系统。在20世纪80年代，国内空调制冷界就对冷凝热的利用非常关注。

冷凝热回收与利用系统（又称免费热水供应系统）在理论上具有一定的实用价值，但是该系统的实际节能效果与气象条件、建筑特点及使用功能等因素有很大关系，应具体问题具体分析。

3.2空调排风系统的能量回收与利用

新风系统能耗在空调通风系统中，占了较大的比例。为保证房间室内空气品质，不能以削减新风量来节省能量，而且还可能需要增加新风量的供应。建筑中有新风进入，必有等量的室内空气排出。这些排风相对于新风来说，含有热量（冬季）或冷量（夏季）。有许多建筑中，排风是有组织的，不是无组织的从门窗等缝隙挤出的。这样，有可能从排风中回收热量或冷量，以减少新风的能耗。特别是对于新风量大的既有建筑，采用排风热回收能达到很好的节能效果。

3.3空调风管系统的节能改造

布置风管系统要考虑的因素（如系统的造价、运行的经济性及运行效果、建筑结构与功能、防火要求等）十分繁多。现仅从节能角度考虑风管系统的布置，应注意以下几点：a.对称布置：对称布置干管尺寸通常比较小，设计管路较短，比非对称布置更容易保持系统的水力平衡。b.多路并联布置：多路并联布置可使风管尽可能的短，以降低每路风管的流动阻力。同时，也使风管断面尺寸变小。c.在风管系统的最不利环路上尽量避免设置高局部阻力系数的管路附件，以减小最不利环路中空气流动的总阻力。

4 结论

暖通空调系统在建筑节能中占据重要的位置，起着举足轻重的作用。节能技术推新、广泛应用离不开技术人员的研究开发、政府职能部门的重视和支持、行业内的每一名暖通专业的工作者的辛勤劳动，也只有全方位的开展暖通空调系统节能研究使用才能真正达到节能的目的。

参考文献：

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【关键词】变频器；斗取料机；小车行走电机；运用

【Keywords】inverter； bucket wheel reclaimer； trolley motor； application

【中图分类号】TF345.4 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0139-02

1 变频器的应用及结构特性

变频技术是先进的电力技术和计算机技术合二为一的高效节能技术。变频器就是通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备[1]。变频器主要是由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，具备自动节能器监视变频器电流的功能，与设置的变频器最大输出电流相对比。根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等，从而进一步保护电机在运行过程中的消耗，为生产企业降低生产经济成本。随着生产企业的工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

变频器是由主回路和控制回路两部分组成：主回路的作用是通过整流电路将交流电转换成直流电，其次是通过直流中间回路将整流电路的输出信号进行平滑滤波，最后再通过逆变电路将直流电再次逆变为变流电。控制回路则是完成对主回路的控制，并对转矩计算的CPU及相应的电压、电流检测回路进行控制。变频器的控制方式为动态矢量控制，就是通过控制系统高速计算给电机驱动所需的最佳控制电压及电流矢量，最大限度地发挥电机的输出转矩[2]。

2 原有的小车电机控制系统

斗轮取料机小车是一台往复式运动的设备，使用单台15kW的异步电动机进行驱动，通过牵引钢丝绳拖动小车进行往复运动。其控制方式最初采用两个交流接触器控制小车行走电机正反转，在小车的两头安装限位开关控制小车的行程。由于电机工作需要频繁的正反转切换，启动时的冲击力，造成减速机、钢丝绳等机械设备频繁损坏，电气设备中的交流接触器使用寿命减短，需要经常更换，造成设备的故障停机时间长，维修工作量大，并且在生产运行过程中，由于小车运行速度无法进行调节，造成在取料过程中会出现过载情况，取料量无法控制的问题，严重影响了生产。

3 使用变频器调速控制系统

3.1 变频器的选用

根据取料机小车的电机参数以及使用环境，我们选用了型号为FRN18.5G11S-4CX的富士FRN系列交流变频器，它是由富士电机株式会社研发、生产、销售的世界知名变频器品牌之一，在世界各地占有率比较高。主要用于三相异步交流电机，用于控制和调节电机速度。该变频器不但可以通过其键盘面板实现正反转的启动停机操作以及频率的给定，也通过外部接线的方式进行控制，在实际应用中，根据生产工艺要求调整变频器的参数设定，实现设备的保护功能[3]。

3.2 变频器的接线

针对变频器主回路的接线，由于原小车电机控制系统中，使用了两个交流接触器进行控制，在改为变频器控制时，需要将原交流接触器拆除，将电源端接到变频器主回路电源输入端L1/R、L2/S、L3/T，将电机线接到变频器输出端U、V、W，并且输出侧不能连接进相电容器和电涌吸收器，还有就是接地端子必须有良好接地，一方面可以防止电击及火警事故，另外也能降低噪声。

对于控制回路的接线，可将原控制回路的正反转开关接到变频器的正转运行/停止命令端FWD、反转运行/停止命令端REV以及变频器的接点输入公共端CM[4]。当端子FWD与CM端之间闭合（ON）时，电机正转运行，断开时（OFF），电机减速停止；当端子REV与CM端之间闭合（ON）时，电机反转运行，断开时（OFF），电机减速停止。同时将小车行程两端的限位串联到控制回路中，利用限位进行自动正反转控制。在操作台上增加调速电位器，接入变频器模拟输入端子13、12、C1、11，实现变频器的调速。在检查主回路和控制回路接线正确无误，并且试运行小车行走机构没有电机旋转不平衡、加速或者减速不平稳等异常后，即可给变频器送电设置参数。根据电机的参数设定电机额定电压、电机额定电流、电机额定频率、电机额定转速等，根据机械设备负载性能的要求设定相应的加减速时间。由于生产工艺的需求，还要对变频器的运行频率进行限制，所以需要设置频率的上限[5]。针对运行中的过载保护，利用变频器的报警输出继电器，设定相应的报警电流，实现超电流快速跳闸，从而保护设备不受损坏。

3.3 变频器常见故障判断及检查方法

①变频器报OC1、OC2、OC3则是过流故障，主要检查电机连接端U、V、W有无相间短路或者对地短路，未发现短路现象则复位变频器，并运行电机查看运行电流是否过载；

②变频器报OU1、OU2、OU3则是过电压，检查电源电压是否超出参数设置范围，询问操作人员是否突然加速运行而突然停止设备，检查设备动作时主电路直流回路电压是否在保护值以上[6]；

③变频器报OH3则是变频器内过热故障，检查变频器风扇是否运作，散热片是否堵塞，测量变频器工作环境温度是否在规定值内；

④变频器报OL则是过载故障，检查电机功率与变频器内电子热继电器额定值是否匹配，电子热继电器设定值是否合适，电机运行是否有机械卡阻；

⑤变频器报FUS则是熔断器短路，检查变频器内部熔断器是否断路；

4 总结

变频器调速系统的使用为机械设备、电气设备提供了很好的保护，减少了设备的故障率，提高了系统的可靠性，利用变频器的调速系统实现了取料机小车运行速度的控制，速度变化平滑[7]。变频器在保护跳闸后，键盘面板上将显示相应的故障信息，在处理故障时可根据故障信息进行排查，大大减少了维修时间，变频器的使用还有节能降耗的功能，降低企业的生产经济成本，再降低了电气维护人员的劳动强度的同时提高了检修和排查的工作效率。

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