第一篇：大型商場節能技術分析

大型商場照明節能技術分析

黃秀敏 楊玉龍 孫曉光

(吉林油田勘察設計院)摘要：隨著現代經濟的日益發展，節能已經是當今社會一個不可忽視的主要問題，本文關于大型商場照明節能方面的一些問題，采取的有效措施及取得的經濟效益。

關鍵詞 大型商場 照明電路 節能

近幾十年，我國的經濟有了迅猛的發展，隨之帶來的結果就是能源開始越來越缺乏，對一些用電時間較長、較多的機構, 比如大型商場，據測算, 其照明耗電占大型商場所有耗電的40%左右，中央空調用電約占30%，其他用電設備用電約占35%。通過對商場的基本用電設備的分析，目前的大型商場中存在著非常大的節能空間。本文主要探討大型商場照明節能需要采取的有效措施。

近年來，照明產品有了顯著的改進，朝著高光效，高顯色性，長壽命，低價格發展。選用這些產品，可以大大提高照明電路的節能效果。為了提高照明電路的節能效果，可以從輸電線路、開關、照明器、鎮流器等環節考慮。

1.選用線損比較小的傳輸導線，合理優化配電方式，可以把單相的改為三相或三相四線制，線損可以比原來下降75%～80%。

2.正確、合理選用光源，是實施節能照明工程的重要因素。選用光源要考慮以下兩個方面;（1）根據場所使用情況的特點、建筑面積，選用合適的光源類型。

（2）根據使用要求選擇光源的顯色性和色表。

熒光燈的光效、顯色性、壽命等不斷改進，品種不斷發展，這一系列的改進，使熒光燈的光效從早期的28Lm/W提高到104Lm/W，壽命從1000h提高到24000h，顯色指數Ra提高到85以上，專用于需要高顯色性場所的熒光燈，Ra已達到95～98，光效為65Lm/W，作為特殊用途的熒光燈，Ra最高可達到99，光效為59Lm/W。金屬鹵化燈更以其光效高、壽命長為見長，日益受到人們所重視。我們在商場照明設計中，當空間高度較低時，以熒光燈作為主光源，再配以小功率金鹵燈作為副光源。當空間高度較高時，則采用250W以上的金鹵燈作為主光源。

3、照明自動控制系統的應用天氣較亮的時候人們經常忘記關燈，有時為了局部需要又往往不得不大面積的開燈，因此致使大量電能被浪費。解決這一問題較好的辦法通常是采用照明自動控制系統。如采用超聲波開關系統或微機自動控制系統及優化開關控制路數，以滿足燈開、關的數量和事先設定的照度要求，以期合理用電。

4、優質電子鎮流器的應用。我們通常使用的鎮流器都是電感鎮流器，因為它價格便宜且不易損壞。電感鎮流器雖然可起到鎮流作用，但其消耗的電能相當于匹配的熒光燈功率的20%，且功率因數低.噪音大、頻閃嚴重。而電子鎮流器則可使照明系統的光效提高15%，節電率通常在20%以上，每只電子鎮流器的功耗只有大約2.5W，功率因數可達0.9以上，同時線路的損耗也會相應減少。由于利用高頻點火，因而其兼有啟動速度快、無噪音、無頻閃的優點。

5、照明節電器的使用.照明節電器是通過提高燈光電路系統的功率因數，調節電路電壓電流的幅度，降低燈具和線路的工作溫度，從而最大限度地降低燈光照明電路的電能損耗。其特別加強的磁場能量補償技術，可保證燈光系統的啟動正常運行穩定，達到節電的目的。節電效果顯著，不產生任何高次諧波，不會對電網產生任何影響；降低燈具、鎮流器、開關和線路的工作溫度從而延長其使用壽命，降低了維護成本；投資成本低廉，應用范圍廣；安裝改造簡單，不改變原有線路的控制狀態，不改變用戶的用電習慣和使用方式，不影響正常生產生活。

以上照明節能措施的實施，不僅對節約電能，保護全球環境具有十分重要的意義，而用經濟效益也是十分可觀的。照明節電設備的節電率為25~35%，照明節能改造后的綜合節電率在30%以上。一個大型商場每月的用電量約為30萬元，其中照明用電約為10萬元，如果進行照明系統的節電工程改造每月將給商場節約電費3萬元以上，每年可節約40萬元左右的電費開支。從而可快速收回投資成本，高效的節電和可靠的運行。

作者簡介：黃秀敏（1979--）女，2004年畢業于大慶石油學院通信工程專業，工程師，現于吉林油田勘察設計院電信室從事電氣設計工作，聯系電話：6259944.

第二篇：大型商場空調節能分析

對大型商場調研與空調節能可能性分析

摘要: 通過對北京市西城區華堂商場西直門店等北京市的一些大型商場進行實地調研, 找出了商場中央空調系統普遍存在的一些問題, 并對這些問題進行了具體的分析, 最后從節能的角度, 提出了相應的解決對策。

引言：近年來, 我國的經濟迅速發展, 與此同時, 我國商業建筑的面 積也日趨增大。我國的大型商場已超過800 多家, 而這800 多家 大型商場中設有中央空調系統的建筑面積約為1.5 億m2。中央 空調在改善和提高建筑內部環境質量的同時, 也帶來了巨大的能 源消耗。據調查統計, 北京市商場的平均全年運行能耗大約是 188 kWh/(m2年), 而氣候條件大致相同的日本的同類建筑的平均全年能耗大約是135 kWh/(m2年), 也就是說北京市商場的能 耗要比日本高出將近40%。空調能耗是商業建筑能耗的主要部分, 占總能耗的50%~ 60%, 如圖1 所示。如何既能滿足空調服務質量, 又能降低空調能耗, 一直是管理者們迫切希望解決的一個難題, 也必然成為從事中央空調行業工作者的一個重要課題。

1、實地調研情況

我們對位于北京市西城區的華堂商場西直門店進行了中央空調狀況的實地調研。

在商場夏季營業時段內, 整個商場內部溫度分布不均勻, 而且溫差較大, 不同層和不同位置差別不同。地下一層溫度最高,一層、五層溫度次之, 二層~ 四層溫度最低。地下超市之所以溫度最高, 主要是由于地下室是食品超市, 人員密度最大, 人員的散熱量、散濕量較大, 而且貨架擺設比較密集, 并且有食品烹飪加工區, 蒸、炸、烤等散熱量較大, 所以空調的冷負荷比其他各層要大,但是風口布置及風口大小與其他層相同, 因而室內溫度最高, 感覺較悶熱。而地上一層因為有三面外門與外界相通, 只有一扇自動門開啟, 且人員流動較大, 因此空調冷負荷較高, 感覺溫度較高。而對于五層, 由于受熱壓作用的影響, 使得熱氣流上升, 又由于該層有餐飲區, 火鍋等散熱量較大, 增大了該層的空調冷負荷。在空氣品質方面, 地下一層最差, 地上一層、五層較差, 二層~四層的空氣品質較好。原因是地下超市有各種食品、蔬菜和各種熟食會散發出不同氣味, 而且地下超市的客流量較大, 人員密度很大, 人呼出的二氧化碳和散發出的汗液也會污染空氣, 再加上送入的新風量不大, 遠不能滿足室內的衛生要求。而一層靠近外門, 直接和街道相連, 再加上所有進入商場的客人都要經過一樓,增加了空氣被污染的程度。而五層在最高層位置, 由于熱壓作用, 熱氣流上升, 一些被污染的空氣會被熱氣流攜帶到頂層, 影響空氣品質, 另外, 五層有火鍋和其他餐飲區, 有部分油煙會擴散到空氣當中。而其他幾層的人員較少, 散發氣味的商品也較少, 所以空氣品質略好于其他層。當我們在過渡季節(如4 月)對華堂商場西直門店進行調研時, 發現其局部比較悶熱, 有的地方最高溫度可達到30 以上, 而且空氣品質較差, 明顯不能滿足人們的溫濕度要求和衛生要求。

2、北京市大型商場中央空調系統存在的問題

以上我們主要針對北京市西城區的華堂商場西直門店進行 了實地調研, 其中央空調系統所暴露出來的問題是目前北京市大 型商場中央空調普遍所存在的問題, 再結合北京市其他大型商場(如家樂福、北京市西單商場等)的中央空調系統, 我們分析了其 存在的問題如下: 1)商場建筑的熱濕負荷密度大, 導致商場空調 系統夏季開始運行日期相對于其他建筑空調需提前, 而且由于大 型商場內區大、室內發熱量高, 冬季甚至也需要供冷。2)中央空 調系統的設計通常按建筑物所在地的極端氣候條件來計算其最大負荷, 并以其最大冷(熱)負荷的1.2 倍~ 1.5 倍確定空調主機 的裝機容量及空調水系統的供水流量。因此, 出現了大馬拉小車的現象。3)新風量設計不足, 室內未考慮機械排風。4)在過渡季節和冬季難以采用全新風形式進行室內溫、濕度的控制, 不能大量利用室外新風來抵消室內熱負荷。5)基本上都采用定風量空調系統, 難以適應商場內的負荷變化, 容易造成室溫過高或過低。6)長期以來, 由于各種原因, 一直缺乏比較完善、簡便有效的計量核算、運行管理制度。

3、北京市大型商場中央空調系統主要節能措施

1)采用變頻器。在中央空調系統中, 水泵和風機流量Q, 壓 力P , 電機轉速n 和功率N 滿足如下關系: 流量Q 與轉速n 成正比的關系: Q= an。壓力P 與轉速n2 成正比的關系: P= bn2。

功率N 與轉速n3 成正比的關系: N = cn3。

如果采用變頻器, 在改變輸出頻率的同時, 改變輸出電壓就 能保障電動機穩定運行。在降低電源頻率時, 即可降低水泵和風 機轉速, 減少水泵和風機的流量(風量), 從而按立方關系大幅度 降低水泵電機和風機的功率消耗, 實現有效節能。

2)改善建筑的保溫隔熱性能。房間內冷熱量的損失是通過房間的墻體、門窗等傳遞出去的。改善建筑的保溫隔熱性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負荷。

3)選擇合適的室內設計參數。在滿足舒適度要求的條件下, 要盡量提高夏季的室內設計溫度和相對濕度, 盡量降低冬季的室 內設計溫度和相對濕度。

4)合理的利用自然冷源。由于商場的特殊性, 當室內人員、照明燈、烹飪食品等的散熱量較多時, 在過渡季節和冬季即使當室外空氣溫度較低時, 室內空氣溫度仍然較高, 仍需要供冷。此時如果開啟冷機供冷, 不但由于此時冷負荷較小, 冷機制冷系數較低、能耗大, 而且極端不合理。較常見而且容易利用的自然冷源主要有兩種, 一種是地下水, 另一種是春秋季和冬季的室外冷空氣。

5)局部熱源的排除。在大型商場內部, 因為烹飪食品等原因, 會在局部位置產生較大的散熱量, 因此, 在空調系統設計過程中, 應考慮在發熱量比較大的局部熱源附近設置局部排風, 將局部熱源產生的熱量很好的排到室外去。

6)加強運行管理。建立嚴格的運行管理制度, 引入專業管理人

員, 在管理人員上崗之前要進行專業的運行管理培訓, 并進行實際操作的考核。定期對運行情況進行實際的觀測和記錄, 做到天天有記錄, 月月做總結, 年年定計劃, 并按照實際觀測情況填寫中央空調運行情況記錄表和中央空調運行情況統計表, 對空調運行情況及時監控。

7)減少水質污垢、腐蝕及青苔影響。水質的水垢、腐蝕及青苔對制冷系統影響極大, 這也是空調系統能耗高的重要原因, 除設備生產廠家應采取措施外, 還應增設水處理裝置, 提倡選用高頻電磁多功能水處理裝置。

4、結語

商場空調節能涉及的范圍是比較廣的, 建筑、空調、設計、產 品和運行管理等各方面都有許多問題可深入研究探討, 合理的設 計方案、精心的施工安裝和科學的運行管理對空調節能都是至關 重要的。

第三篇：節能技術

地源熱泵中央空調：地源熱泵機組利用土壤或水體溫度冬季為12-22℃，溫度比環境空氣溫度高，熱泵循環的蒸發溫度提高，能效比也提高；土壤或水體溫度夏季為18-32℃，溫度比環境空氣溫度低，制冷系統冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率大大提高，可以節約30--40%的供熱制冷空調的運行費用，1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或5KW以上冷量。

與鍋爐（電、燃料）供熱系統相比，鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70～90%的燃料內能為熱量，供用戶使用，因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節省約二分之一的能量；由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩定，一般為10～25℃，其制冷、制熱系數可達3.5～4.4，與傳統的空氣源熱泵相比，要高出40%左右，其運行費用為普通中央空調的50～60%。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，地源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發展，中國的地源熱泵市場也日趨活躍，可以預計，該項技術將會成為21世紀最有效的供熱和供冷空調技術。能量回饋技術：

1、回饋節能基本原理

將運動中負載上的機械能（位能、動能）通過能量回饋裝置變換成電能（再生電能）并回送給交流電網，供附近其它用電設

備使用，使電機拖動系統在單位時間消耗電網電能下降，從而達到節約電能的目的。

2、回饋節能解決方案

能量回饋裝置的作用就是能有效的將電動機的再生電能高效回送給交流電網，供周邊其它用電設備使用，節電效果十分明顯，一般節電率可達15%～45%。此外，由于無電阻發熱元件，機房溫度下降，可以節省機房空調的耗電量，在許多場合，節約空調耗電量往往帶來更優的節電效果。在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中，當電動機所傳動的位能負載下放時，電動機將可能處于再生發電制動狀態；或當電動機從高速到低速（含停車）減速時，頻率可以突減，但因電機的機械慣性，電機可能處于再生發電狀態，傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能，通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時，這部分能量就可能對變頻器帶來損壞，所以這部分能量我們就應該考慮考慮了。

在通用變頻器中，對再生能量最常用的處理方式有兩種：(1)、耗散到直流回路中人為設置的與電容器并聯的“制動電阻”中，稱之為動力制動狀態；(2)、使之回饋到電網，則稱之為回饋制動狀態（又稱再生制動狀態）。還有一種制動方式，即直流制動，可以用于要求準確停車的情況或起動前制動電機由于外界因素引起的不規則旋轉。

有許多專家談論過有關變頻器制動方面的設計與應用，尤其是近些時間有過許多關于“能量回饋制動”方面的文章。今天，提供一種新型的制動方法，它具有“回饋制動”的四象限運轉、運行效率高等優點，也具有“能耗制動”對電網無污染、可靠性高等好處。

功率因數補償技術：功率因數是交流電路的重要技術數據之一。功率因數的高低，對于電氣設備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。

所謂功率因數，是指任意二端網絡（與外界有二個接點的電路）兩端電壓U與其中電流I之間的相位差的余弦。在二端網絡中消耗的功率是指平均功率，也稱為有功功率，它等于電壓×電流×電壓電流間相位差的余弦。

由此可以看出，電路中消耗的功率P，不僅取決于電壓V與電流I的大小，還與功率因數有關。而功率因數的大小，取決于電路中負載的性質。對于電阻性負載，其電壓與電流的位相差為0，因此，電路的功率因數最大（）；而純電感電路，電壓與電流的位相差為π/2，并且是電壓超前電流；在純電容電路中，電壓與電流的位相差則為－（π/2），即電流超前電壓。在后兩種電路中，功率因數都為0。對于一般性負載的電路，功率因數就介于0與1之間。

一般來說，在二端網絡中，提高用電器的功率因數有兩方面的意義，一是可以減小輸電線路上的功率損失；二是可以充分發揮電力設備（如發電機、變壓器等）的潛力。因為用電器總是在一定電壓U和一定有功功率P的條件下工作，由公式P=UIcosΦ

可知，功率因數過低，就要用較大的電流來保障用電器正常工作，與此同時輸電線路上輸電電流增大，從而導致線路上焦耳熱損耗增大。另外，在輸電線路的電阻上及電源的內組上的電壓降，都與用電器中的電流成正比，增大電流必然增大在輸電線路和電源內部的電壓損失。因此，提高用電器的功率因數，可以減小輸電電流，進而減小了輸電線路上的功率損失。

提高功率因數，可以充分發揮電力設備的潛力，這也不難理解。因為任何電力設備，工作時總是在一定的額定電壓和額定電流限度內。工作電壓超過額定值，會威脅設備的絕緣性能；工作電流超過額定值，會使設備內部溫度升得過高，從而降低了設備的使用壽命。對于電力設備，電壓與電流額定值的乘積，稱為這臺設備的額定視在功率S額即也稱它為設備的容量，對于發電機來說，這個容量就是發電機可能輸出的最大功率，它標志著發電機的發電潛力，至于發電機實際輸出多大功率，就跟用電器的功率因數有關，用電器消耗的功率為

功率因數高，表示有功功率占額定視在功率的比例大，發電機輸出的電能被充分地利用了。例如，發電機的容量若為15000千伏安，當電力系統的功率因數由0．6提高到0．8時，就可以

使發電機實際發電能力提高3000千瓦，這不正是發揮了發電機的潛力嗎？設備的利用也更合理。從這個角度來講，功率因數可以表示為有功功率與機在功率的比值，即

如何提高功率因數，是電力工業中需要認真考慮的一個重要而又實際的問題。在平常遇到的電感性負載的電路中，例如日光燈電路，一般采用并聯合適的電容器來提高整個電路的功率因數。閉環控制技術：閉環控制是根據控制對象輸出反饋來進行校正的控制方式，它是在測量出實際與計劃發生偏差時，按定額或標準來進行糾正的。閉環控制，從輸出量變化取出控制信號作為比較量反饋給輸入端控制輸入量，一般這個取出量和輸入量相位相反，所以叫負反饋控制，自動控制通常是閉環控制。比如家用空調溫度的控制

在控制論中，閉環通常指輸出端通過“旁鏈”方式回饋到輸入，所謂閉環控制。輸出端回饋到輸入端并參與對輸出端再控制，這才是閉環控制的目的，這種目的是通過反饋來實現的。正反饋和負反饋是閉環控制常見的兩種基本形式。其中負反饋和正反饋從達于目的的角度講具有相同的意義。從反饋實現的具體方式來看，正反饋和負反饋屬于代數或者算術意義上的“加減”反饋方式，即輸出量回饋到輸入端后，與輸入量進行加減的統一性整合后，作為新的控制輸出，去進一步控制輸出量。實際上，輸出量對輸入量的回饋遠不止這些方式。這表現為：運算上，不止于加減運算，還包括更廣域的數學運算；回饋方式上，輸出量對輸入

量的回饋，也不一定采取與輸入量進行綜合運算形成統一的控制輸出，輸出量可以通過控制鏈直接施控于輸入量等等。相控調功技術：相控技術采用閉環反饋系統進行優化控制，通過實時測量電動機的電壓與電流波形，由于電動機為一感性負載，其電流與電壓波形通常存在相位差，該相位差的大小與其負載的大小有關。相控器將實際相位差與依據電動機特性的理想相位差進行比較，并依此來控制SCR可控硅整流橋觸發角以給電動機提供優化的電流和電壓，以便及時調整輸入電機的功率，實現“所供即所需”。電能質量質量技術：

（1）電壓質量。給出實際電壓與理想電壓間的偏差以反映分配的電力是是否合格。電壓質量通常包括：電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓瞬變現象、電壓波動與閃變、電壓暫降、暫升與終端、電壓諧波、電壓陷波、欠電壓、過電壓等。

（2）電流質量。電流質量與電壓質量密切相關，為了提高電能的傳輸效率，除了要求用戶汲取的電流是單一頻率正弦波形外，還應盡量保持該電流波形與供電電壓同相位。電流質量包括：電流諧波、間諧波或次諧波、電流相位超前與之后、噪聲等。

（3）供電質量。包括技術含義和非技術含義兩部分，技術含義有電壓質量和供電可靠性；非技術含義是指服務質量，包括供電部門對用戶投訴與抱怨的反應速度和電力價目的透明度等。

（4）用電質量。包含電流質量和非技術含義等，如用戶是否按時、如數繳納電費等。

治理方法：

一、瞬變現象 在電力系統運行分析里。它表示電力系統運行中一種并不希望而又事實上出現的瞬時事件。由于RLC電路的存在，大多數人的概念里瞬變現象自然是指阻尼振蕩現象。關于此，IEEE里有一個含義更寬，描述也更簡單的定義：變化量的部分變化，且從一種穩態過渡到另一種穩態過程中，該變化逐漸消失的現象。但這樣描述在電能質量領域里會存在潛在的許多分歧。下面對瞬變的兩種普遍類型做一下介紹：

1、沖擊性瞬變現象是在穩態條件下，電壓、電流的非工頻、單極性的突然變化現象。通常用上升和衰減時間來表現沖擊性瞬變的特性，也可以通過其頻譜特性成分表示。

2、振蕩瞬變現象是一種電壓、電流的非工頻、有正負極性的突然變化現象。對于迅速改變瞬時值極性的電壓和電流振蕩問題，常用其頻譜成分（主頻率）、持續時間和幅值大小來描述其特性。

二、短時電壓變動

這一類型包括電壓暫降（也稱為驟降或凹陷）和短時間電壓中斷等現象。若按照持續時間長短來劃分，進一步還可將其分成瞬時、暫時和短時三種類型。順便指出：如此細分的目的是用于電能質量監測中隊電壓干擾分類統計。

1、電壓中斷，當供電電壓降低到0.1p.u以下，且持續時間不超過1min時，我們就認為出現的電壓中斷現象。出現原因可能是系統故障、用電設備故障或控制失靈等。

2、電壓暫降是指工頻條件下電壓方均根值減小到0.1~0.9p.u之間、持續時間為0.5~50周波的短時電壓變動現象。電能質量領域使用暫降（sag）來描述短時電壓降低已經很多年了，IEC把這一現象成為驟降（dips）在國內外行業內這兩個詞可以相互替換，是同意詞。

3、電壓暫升的涵義是指在工頻條件下，電壓均方根值上升到1.1~1.8p.u之間、持續時間為半個到50個周波的電壓變動現象。與暫降的起因一樣，暫升現象也是同系統故障相聯系的。我們可以用幅值大小和持續時間來表征這一現象。由于分類的方法不同，在許多資料中也使用“瞬態過電壓”作為“電壓暫升”的同義詞。電壓暫升現象遠沒有電壓暫降現象那樣常見。

三、長時電壓變動

長時間電壓變動是指，在工頻條件下電壓均方根值偏離額定值，并且持續時間超過1分鐘的電壓變動現象。分兩種情況，即過電壓和欠電壓。通常，過電壓和欠電壓并非由于系統故障造成，而是由于負荷變動或系統開關操作引起的。

1、過電壓過電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值升高，超過額定值10%，并且持續時間大于1分鐘的電壓上升現象。過電壓的出現通常是負荷投切的結果。

2、欠電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值降低，低至額定值的90%且持續時間超過1分鐘的電壓變動現象。與過電壓的出現原因正好相反。某一負荷的投入或某一電容器的切除都可能引起系統欠電壓。

3、持續中斷是指系統電壓迅速降到0且持續時間大于1min。這種長時間電壓中斷往往是持久的。當系統事故發生后，往往需要人工應急處理以恢復正常供電，通常需數分鐘或數小時。持續電壓中斷是特有的電力系統現象。但如果是電氣設備檢修或線路更改導致停電，或由于工程設計不當或電力供應不足引起的持續中斷，則不屬于電能質量問題。

四、電壓不平衡

電壓不平衡，時常被定義為與三相電壓或電流的平均值的最大偏差，并且用該偏差與平均值的百分比表示。電壓不平衡也可以用對稱分量發來定義即用負序或零序分量的百分比加以衡量。電壓不平衡的起因主要是負荷不平衡（如單相運行）所致，或者是三相電容器組的某一相熔斷器熔斷造成的。大于5%的電壓不平衡屬于電壓嚴重不平衡，它的起因很可能是由于單相負荷過重引起的。

五、波形畸變

波形畸變是指電壓或電流波形偏離穩態工頻正弦波形的現象，可以用偏移頻譜描述其特征。波形畸變有五種重要類型，即直流偏置、諧波、間諧波陷波和噪聲。

1、直流偏置，在交流系統中出現直流電壓或電流稱為直流偏置。這可能是由于地磁干擾或半波整流引起的。例如為延長燈管的壽命在照明系統中采用的半波整流器電流，會是交流變壓器偏磁以至于發生磁飽和，引起鐵芯發熱縮短壽命直流分量還會引起接地極和其它電氣設備連接的電解腐蝕。

2、諧波，把含有供電系統設計運行頻率整數倍頻率的電壓或電流定義為諧波。可以把畸變波分解成工頻和各次諧波分量的綜合。電力系統中的非線性負荷是造成波形畸變的源頭。

3、間諧波，與諧波定義方法類似，只是將整數倍于工頻的條件換成非整數倍。

4、陷波是電力電子器件在正常工作情況下，交流輸入電流從一相切換到另一相時產生的周期性電壓擾動。由于陷波的連續出現，可以用受影響電壓的波形頻譜來表征該量。但由于陷波的相關頻率相當高，很難用諧波分析中習慣采用的測量手段來反映它的特征量，通常把它作為特殊問題處理。例如，一種評價指標規定，出現的陷波以其下陷深度和寬度來衡量。

5、噪聲是指帶有低于200kHz寬帶頻譜，混疊在電力系統的相線、中性線或信號線中的有害干擾信號。電力電子裝置、控制器、電弧設備、整流負荷以及供電電源投切等都可能產生噪聲。由于接地線配置不當，未能把噪聲產地至遠離電力系統，常常會加重對系統的噪聲干擾和影響。噪聲可以對點射設備的正常工作造成危害。采用濾波器、隔離變和電力線調節器等措施能減緩噪聲的影響

第四篇：壓縮機節能技術分析論文

摘要：文章研究了壓縮機節能技術，分析了壓縮機節能運行中存在的問題和運行能耗機理以及變頻節能基本原理，并介紹了變頻技術、集中控制技術、結構優化和工藝參數調整等效果顯著的壓縮機節能技術措施。

關鍵詞：壓縮機；節能技術；變頻技術；集中控制技術；結構優化；工藝參數調整

壓縮機是一種重要的工業設備，廣泛應用于生產生活的各個方面，空調、冷庫、石油工業、化工工業都離不開壓縮機。但是壓縮機同樣也是耗電大戶，其在生產生活中的運行會造成大量的電力消耗，研究壓縮機節能技術十分必要。

1壓縮機運行節能

1.1壓縮機運行中存在的問題

1.1.1出力低，能耗高。很多工業用壓縮機出于節能考慮，限制壓縮機功率，導致壓縮機壓縮能力低于設計值，尤其是夏季載荷升高時輸送量將明顯下降，由于散熱能力有限，使得生產線其他設備不能滿荷運行，降低了生產效率。壓縮機雙機并聯的運行模式運行效率不高，穩定性欠佳，兩臺壓縮機并聯工作，雖然能夠明顯增加總流量，但是單臺壓縮機的工作流量要比單機工作時低，因此每臺壓縮機的工作效率都下降了，雙機并聯的總壓縮流量要比獨立工作的流量小，而且并聯之后流量增加，管道阻力損失將隨之增大，機組的安全性也受到影響。

1.1.2機組運行狀態不佳。這個問題主要表現在壓縮機運行周期難以滿足設計要求、夏季運行不穩定、故障多發等方面，一些壓縮機設備長期運行，機械、電氣和儀表等構件故障多發，采用事后維修的方式難以實現機組長時間無故障穩定運行，容易出現故障，導致壓縮機停車，影響生產安全。

1.1.3運行維護費用偏高。舊壓縮機維護費用很高，兩機并行時，兩組壓縮機都要備用一套故障多發件，雙備份成本，同時也造成了一些備用件的冗余和浪費。

1.2壓縮機能量調節與能耗

壓縮機一般根據設計工況冷量實際需求選型，一般情況下壓縮機都是全年工作，橫跨冬夏極端天氣，所以面臨著相對復雜的外部環境，而且實際工況和設計方案之間難免存在一定偏差，所以壓縮機功率要有適當富余。現階段，壓縮機能量調節主要有間歇控制運行、吸氣調節、氣缸卸載、旁通調節和無極變速調節等類型，其中壓縮機間歇運行是比較常見的運行方式，環境溫度高于設定溫度，壓縮機將啟動運行，環境溫度下降到設定溫度以下，壓縮機將停止工作。這樣的工作方式適用于環境溫度比較穩定、負載不大的情況，但是實際使用過程中，并非任何時刻環境溫度都趨于穩定，極端天氣和復雜工作環境下，各種生產活動都會造成冷量負載變化，溫度變化頻繁，發動機頻繁啟停，會造成較大的能量浪費，而發電機瞬時電流會污染電網，增加電網波動，壓縮機的壽命也會受到影響，因此變頻技術在壓縮機中也得到了更多的應用。

1.3壓縮機變頻節能

工況一定的情況下，壓縮機制冷量和質量流量成正比，變頻調節的基本思路就是通過改變壓縮機電機轉速來調整質量流量，從而改變總機組制冷量。

2壓縮機節能技術

2.1壓縮機控制工藝參數優化

2.1.1吸入壓力調整。選擇合適的吸入壓力能夠有效降低壓縮機功耗，一般情況下，吸入壓力越低，能耗將越大，特別是壓縮機一段的吸入壓力，因此可適當提高壓縮機的吸入壓力，在一段吸入中增加高效旋風入口分離器，進一步消除進氣管網的阻力，在保證充足處理氣量的同時獲得更高的吸入壓力。

2.1.2壓縮機段間壓降降低。壓縮機段間壓降同樣也是壓縮機功耗的重要原因，為了降低段間壓降，可用高效換熱器代替級間冷卻器，減少不必要的管路設備和彎頭，同時改善操作條件，降低冷卻器結垢程度。

2.2壓縮機結構設計優化

2.2.1三元流葉輪。三元流葉輪是專為氣體流動設計的葉輪結構形式，大型壓縮機一般采用這種結構形式，現有葉輪也可以通過適當的改造使之具有三元流葉輪的特點，顯著改善葉輪的性能。相關理論研究和試運行證明三元流葉輪的使用能夠提高葉輪運行效率最高10%左右，對原有壓縮機葉輪的改造成本較低，但是能夠明顯提高設備生產能力，改善經濟效益，壓縮機的節能性能也將明顯提高。

2.2.2葉輪拋光。葉輪的表面粗糙度和輪組損失之間有著直接關系，可通過精鑄、精車和打磨拋光的方式提高葉輪表面的光潔度。葉輪拋光的方法有很多，包括噴砂、拋光輪、液體拋光、砂帶研拋等，一般根據葉輪實際結構形式和材質選擇合適的拋光方案。對于表面積比較大的葉輪可進行砂帶振動研拋，而結構復雜、多凹穴、凸臺的葉輪可進行液體拋光。

2.2.3壓縮機回流量控制。為了避免壓縮機在工作中出現喘振問題，壓縮機都設置有防喘振控制機構，正常工藝參數下，通過對機組運行參數的監測繪制狀態曲線，并根據喘振線計算喘振控制線，從而獲得喘振流量控制點，通過和入口流量的比對，控制壓縮機回流量，保證壓縮機能夠獲得充足的工作氣體。可改造壓縮機回流手動控制為自動控制，應用更加精確的防喘振控制系統，降低機組能耗。

2.2.4管路布局的綜合優化。為了進一步降低管路內壓降，需要對管路布局進行調整，提高線路布局的合理性，可使用壓損來評定管路布局方案是否合理，如果入口壓力和出口壓力之間壓差不超過5%，表示壓縮機系統管路布局規劃比較科學。在管路中，能夠造成壓損的設備結構件主要有干燥劑、冷卻器、控制閥、彎頭等，干燥劑、控制閥和冷卻器壓損可依據壓損標準計量，彎頭壓損近似于8～10倍等徑管長壓損，通過對壓損設備總壓損的精確計算，降低管路總壓損。除了優化設計，壓縮機日常使用和維護保養工作對壓縮機節能效果也有著很大影響，日常工作中，要采用科學的控制方式進行壓縮機調整，配合預防性維護策略，降低壓縮機的故障率，維持壓縮機的正常性能，從而將壓縮機的節能優勢充分發揮出來。

2.3變頻調節技術

傳統壓縮機一般通過控制流量和壓力工藝來降低壓縮機能耗，達到節能的目的，一般通過閥門節流、旁通回流和排空等方式進行控制，這些調節方式效果顯著、操作簡單，但是會增加管網損耗和能源浪費，而變頻調速技術應用變頻器控制壓縮機電機轉速，改變流量質量，不存在閥門節流損失，從而提高了能源的利用效率。變頻調速在壓縮機中的應用大幅度提高了壓縮機的節能性能，依據流量傳感器輸出信號來調節壓縮機轉速，使壓縮機能夠準確輸出現階段需要的回流量，實現高精度的流量調節，保證壓縮機能夠安全、高效率的運行，在節約能源的同時還強化了壓縮機的卸載能力，降低了運行噪音，設備磨損更緩慢，而功率因數則得到了明顯提高。

2.4集中控制與熱回收

很多情況下壓縮機都不是單機工作模式，而是很多臺同時工作，因此在節能改造中，應用集中控制技術實現多臺壓縮機的集中控制，成為降低能耗節約能源的有效措施。壓縮機開啟的臺數一般都是固定的，當用氣量下降到一定程度，就可以通過集中控制來降低壓縮機的工作時間或者轉速，用氣量繼續下降，性能好，功率大的壓縮機將停止工作，通過徹底停機來消除卸載狀態下的能耗，集中控制來集中調整壓縮機的工作狀態，從而擴大壓縮機的功率范圍，同時減少運行壓縮機數量，降低能耗。熱回收技術的基本思路是，壓縮機高溫油通過熱能回收交換器，將熱量傳遞給冷卻水，冷卻水加熱之后進入保溫水桶儲存起來，回收壓縮機工作熱量。熱回收技術解決了壓縮機自身的散熱問題，省卻了壓縮機的冷卻風機設備投入和能耗。在工作中監測壓縮機主機排氣口溫度，超過80℃熱回收裝置開始工作，保證壓縮機不會過熱，而余熱被轉換為了熱水，可以用作供暖等其他用途。

3結語

節能是工業生產和日常生活中永恒的主題，壓縮機節能技術就是以降低壓縮機工作能耗為目的的節能技術，通過壓縮機結構設計優化和運行參數調整，配合新節能技術的應用，能夠顯著提高壓縮機的節能性能，降低壓縮機工作能耗。

參考文獻:

[1]梁政，李雙雙，田家林，朱小華，梅慶剛，張力文．CNG壓縮機節能技術與試驗分析[J]．天然氣工業，2013，（2）．

[2]梁政，李雙雙，田家林，梅慶鋼，張力文．L-12/5-250型壓縮機節能改造與效果分析[J]．石油礦場機械，2013，（3）．

[3]楊昭，譚晶瑩，李喜宏，徐曉麗．冷庫壓縮機變頻技術節能原理與經濟效益分析[J]．壓縮機技術，2014，（5）．

[4]蘇勇．陜汽壓縮空氣系統節能技術研究[D]．西安石油大學，2014．

第五篇：中央空調節能技術分析論文

摘要：本次研究以機場作為主題，探討與其相關的中央空調節能技術及實踐問題。首先對中央空調的系統設計優化措施進行了簡要說明；通過分階段水溫運行、節能調整、節能技改、設備養護，以及增加人力資源管理培訓提高管理素質，分析了實踐節能技術的具體措施。希望能夠為中央空調節能實踐水平提高提供一些有益建議。

關鍵詞：機場；中央空調；節能技術；實踐

現階段我國機場因其擴建、改建、新建在各個方面的供熱、降溫均需要通過中央空調來實現。目前，隨著運行實踐發現中央空調因其系統復雜、耗電量大，也帶來了極大的資源浪費。為了更好的解決機場中央空調耗能問題（約占總機場耗電量45%左右），必要采取一些有效的節能措施，從而達到降耗目的。以下就結合工作經驗，對主題展開具體論述。

1優化系統設計

在中央空調節能措施中，系統優化需要注重水系統設計。由于它屬于系統工程，應該在方案設計中運用系統思維，在安裝過程中，將建筑、施工、營運進行統一安排。以水系統為例，就需要抓住水力平衡、空調變水量、空調冷凍水系統大溫差，以環節切入，實施具體節能設計、優化。比如，可以從平衡閥設置、設計、使用方面，按照科學、規范方法實施安裝使用。再如，應用動態流量平衡閥，確保末端設備的流量正常；當風機盤管、新風機組改變流量時，就可以應用它解決流量不平衡造成的管網壓力改變問題。建議在設計值選取時，使它與應用流量保持一致。另外，實施節能改造時，可以選擇一次泵變流量系統，與二次泵變水量相比，應用它可以降低6%到12%的運行費用，節約流量達到原來的20%到30%。至于大流量、小溫差，可以采用“大溫差小流量”技術減少冷凍水循環量，從而達到設計管徑減少、投資降低的目的。

2加強運行管理

2.1分階段變水溫運行，提高節能調節

機場的地理條件選擇對氣候氣象均有一定的要求；而且，在不同的區域也會因自然條件而產生巨大差異。因此，建議在實際節能措施應用中，實施分階段、分季節的變水溫運行；通過人為主體的科學操作管理，達到節能目的。同時，應該借助氣象基本資料分析，根據人流量、氣流量，早晚溫差，對空調的使用進行可能性的日常節能調節。再如，借助機場的候機室、購票室等不同區域進行按空間、按需求進行暖風或冷風流量供給。另外，也可以通過門窗、頂棚、幕墻玻璃等匹配設置，進行吸熱數據分析，檢測不同季節、溫度條件下的室內溫差變化。實施多元路徑的節能調節，將中央空調的節能調節融入到機場整體的節能體系之中，從而提高節能效果。

2.2運用節能技改促進系統效能，增加養護

運用節能技術改造可以提升機場中央空調系統效能。具體實踐中，可以通過對冷卻塔冷卻效果的改善來達到。比如，以風機為例，就可以實施多級維護、保養；通過對配件進行更換提高節能效果；或利用新型連續式填料措施實施整改，達到冷卻水溫度的有效降低。同時，建議對停止工作的冷卻塔水管實施關閉，從而達到冷卻效果的提升。這種改善既能夠提高部分效能，也能夠減少主機總體耗能。再如，可以借助當前應用較廣的變頻技術，采用高效能泵達到節能目的；具體通過對冷凍泵實施變頻控制，使水泵、揚程的軸功率得到科學降低；令水泵運行中的振動減少，從而提高水泵的使用壽命，并達到節能降耗目標。另一方面，需要在日常的運行管理中，設置細致的養護方案，按照日、周、月、年的分期實施按時、按期的養護保養。及時排除故障；在檢修的基礎上，實施更換期的節能技改，逐漸完成系統效能提升。

2.3做好養護，強化培訓

在中央空調節能實踐中，要求按照養護標準實施及時的清洗維護工作。除了上文提到的一般設備維護之外，重點需要對系統水質進行定期處理。比如，以冷卻水為例，它屬于開式系統，因此，易受到各種細菌、水分、塵埃、氣體的損害，從而影響運行系統的水質，并降低運行效率，造成管材腐蝕等；尤其是在微生物繁殖中會使制冷量下降。比如，冷凝器中的污垢增加0.1毫米，就會減少近30%的熱交換效率，從耗電量方面計算，相應增加量會達到5%到8%。所以，需要進行及時的清洗養護。另一方面，由于機場中央空調設備的維護保養、節能需要一定的技術支持；因此，應該按照實際需求，對管理人員、技術操作人員進行相應培訓；并通過發放培訓資格證書的方式，實施按崗培訓，提高操作技能及應用水平。另外，透過培訓管理打造一支以中央空調節能技術實踐操作為基礎的技術團隊，選拔培訓中優秀的人才，組織半自主小組，實施工作外的研發工作；進一步提高技術支持與實踐經驗提煉之間的關聯，形成一個節能應用-節能經驗提煉-成果再應用的良性循環，以此促進機場中央空調節能技術實踐的可持續性。

3結束語

通過上文初步論述可以看到，機場中央空調節能技術可通過整體設計時的全面節能，也能夠選取改造方法加以實踐。根據現階段實踐經驗，建議雙管齊下，結合機場實際的中央空調節能需求實施系統設計優化；另一方面，可以通過實際節能技術改造與應用、增加日常養護，提高對中央空調系統運行的管理效率；匹配設置相應的技術人員培訓，提高操作水平；最終達到節能降耗目的，節約營運成本。

參考文獻：

[1]王蓓蓓等.中央空調降負荷潛力建模及影響因素分析[J].電力系統自動化,2016(19).[2]辛潔晴,吳亮.商務樓中央空調周期性暫停分檔控制策略[J].電力系統自動化,2013(05).[3]朱振宇,朱廣宇.模糊控制技術在電廠高壓開關室中央空調監控系統中的應用[J].石油大學學報,2015(06).