《制冷新技术》课件-模块四 能源管理

2025/5/9厚德乐学、修能致用1模块四

能源管理任务1能源类型2025/5/9厚德乐学、修能致用2一、能源分类一次能源，即天然能源，指在自然界现成存在的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等；二次能源,指由一次能源加工转换而成的能源产品，如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。按能源的基本形态分类按能源的来源分类第一类是来自地球以外的太阳能转化而来，包括化石资源（煤、石油、天然气等）、生物质能、水能、风能、海洋能等资源；第二类是地球本身蕴藏的能量资源，主要是核裂变能、核聚变能及地热能资源；第三类是地球和月球、太阳等天体之间有规律的运动所形成的能源，如潮汐能等。按使用类型分类常规能源包括水电、汽油、蒸汽、煤炭、石油、天然气等资源；新能源包括太阳能、地热能、核能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。2025/5/9厚德乐学、修能致用3一、能源分类燃料型能源，包括煤炭、石油、天然气等；非燃料型能源，包括水能、风能、地热能、海洋能等。按是否燃烧分类按能源消耗后是否造成环境污染分类污染型能源，包括煤炭、石油等；清洁型能源，包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。载能工质（耗能工质）由能源经过一次或多次转换而成的非热属性的载能体，其本身状态参数的变化而能够吸收或放出能量的介质，即介质是能量的载体。如工业水、压缩空气、氧气、氮气、氩气、保护气等。2025/5/9厚德乐学、修能致用4二、能量的当量值（数量上,热一律）按照物理学电热当量、热功当量、电功当量换算的各种能源所含的实际能量。当量热值是指某种能源一个度量单位所含的热量。具有一定品位的能源，其当量热值是相对固定不变。法定单位：焦耳J1kWh=3.6×106J1J=2.778×10-7kWh非法定单位：我国热量单位卡是指20℃卡，是指1g纯水从19.5℃升高到20.5℃所需要的热量，通常用千卡（kcal20）。20℃卡与焦耳及kWh热量的换算关系式为:1cal20=4.1816J1J=2.3914×10-7cal201kWh=860.91kcal20标准燃料的当量值:标准煤（煤当量）与标准油（油当量）1kgoe=10000kcal=41868kJ1kgce=7000kcal=29307kJ=8.14kwh1kwh=0.1228kgce2025/5/9厚德乐学、修能致用5三、能量的等价值（品质上,热二律）生产单位数量的二次能源或载能工质所消耗的各种能源折算成一次能源的能量。加工转换产出的某种能源与相应投入的能源的当量，能量的等价值是个变动值，随着能源加工转换工艺的提高和能源管理工作的加强，转换损失逐渐减少，等价热值会不断降低。煤电的等价值：燃煤发电电力的等价热值也是不断变化的，电力等价折标系数与转换效率有关，燃煤发电的能量转换过程为化学能—热能—机械能—电能，效率约40%，综合热效率约70%。燃气发电的等价值：天然气热值为8000-8500大卡/m3，目前国内大型天然气发电厂的发电效率一般为35%~55%，而天然气分布式能源通过冷、热、电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率可达70%以上。近10年我国煤电供电煤耗变化1kgce=7000kcal=29307kJ=8.14kwh8.14kwh*40%=3.26kwh2025/5/9厚德乐学、修能致用6四、能量的㶲值㶲代表了任一形式能量中的可用能，㶲是所有形式能量相对于参考环境在做功能力方面的量化表达，㶲在能量中所占比例的大小代表了能量品质的高低。为便于表示不同能源的㶲值，可首先计算出不同能源的能质系数。能质系数：为能源的㶲与该能源数量（热值）的比值，其数值在0~1之间，能源品位越高，对应的能质系数也越大。种类工作温度/℃能质系数λ冷水7/12

0.0726冷水5/12

0.0764热水130/700.2670.186热水95/700.2320.147热水50/400.1410.0471饱和蒸汽180(1.0MPa）0.3520.296饱和蒸汽144(0.4MPa)0.3120.250饱和蒸汽133(0.3MPa)0.2990.235*冷水和热水的工作温度指供水和回水温度：饱和蒸汽的工作温度指蒸汽压力相应的饱和温度常见的冷热量的能质系数㶲：系统与环境作用，从所处状态到与环境相平衡的状态的可逆过程中，对外界做出的最大有用功。2025/5/9厚德乐学、修能致用7五、㶲值的计算分析方法热电联产电厂燃煤490tce热量200kwh电力100kwh95/70热水2025/5/9厚德乐学、修能致用8

2025/5/9厚德乐学、修能致用9五、㶲值的计算分析方法按㶲值分摊法核算分摊的步骤给出外界冷热源全年制备和输送冷／热量的输入能源种类(电、燃料)和实物量，以及全年输出能源种类(如电、冷媒、热媒)和实物量(第i个输出能源对应能源量为Qi)；根据表2.2，计算每个输出能源相应的能质系数（第i个输出能源的能质系数为λi），如果所用的冷／热量状态没有在表中列出，则根据附录2的方法计算；计算每个输出能源对应的输入能源分摊比例，第i个输出能源分摊输入能源的比例xi按照式计算；

计算每个输出能源所消耗(分摊)的输入能源量，图2所示第i个输出能源分摊的输入能源量按照式计算；

2025/5/9厚德乐学、修能致用10模块四

能源管理任务2建筑用能分类与计算方法2025/5/9厚德乐学、修能致用11一、建筑用能分类按输入建筑的能源形式分类根据GB／T34913-2017《民用建筑能耗分类及表示方法》，建筑用能边界位于建筑入口处，对应为满足建筑各项功能需求从外部输入的电力、燃料、冷／热媒及可再生能源等。建筑用能边界示意图2025/5/9厚德乐学、修能致用12一、建筑用能分类按输入建筑的能源形式分类民用建筑能耗为建筑使用过程中由外部输入的能源，包括维持建筑环境的用能(如供暖、制冷、通风、空调和照明等)和各类建筑内活动（如办公、电器、电梯、生活热水等）的用能。建筑能耗统计示例2025/5/9厚德乐学、修能致用13一、建筑用能分类按建筑功能、使用主体和供需机制分综合考虑建筑功能，城乡建筑形式、能源类型和生活方式的差别，北方地区城镇供暖运行的特点，我国《民用建筑能耗标准》GB/T51161-2016将建筑用能分为以下4类：北方城镇建筑供暖能耗，包括供暖热源、循环水泵和辅助设备所消耗的能源；公共建筑能耗，包括公共建筑内空调、通风、照明、生活热水、电梯、办公设备等使用的所有能耗，但不包括北方城镇建筑供暖能耗；城镇居住建筑能耗，为城镇居住建筑使用过程中消耗的从外部输入的能源量，包括每户内使用的能源和公摊部分使用的能源，但不包括北方城镇建筑供暖能耗；农村居住建筑能耗，为农村居住建筑使用过程中消耗的从外部输入的能源量。2025/5/9厚德乐学、修能致用14一、建筑用能分类建筑能耗度量的时间周期以及能耗指标形式描述如下：北方城镇建筑供暖能耗指标形式，是以一个完整供暖期内供暖系统的累积能耗计，并以单位建筑面积年能耗量作为该能耗指标的形式；公共建筑能耗指标形式，是以一个完整的日历年或者连续12个日历月的累积能耗计，并以单位建筑面积的年能耗量作为该能耗指标的基本形式；城镇居住建筑能耗指标形式，是以一个完整的日历年或者连续12个日历月的累积能耗计，并以每户或单位建筑面积的年能耗量这两种形式作为该能耗指标的形式；农村居住建筑能耗指标形式，是以一个完整的日历年或者连续12个日历月的累积能耗计，并以每户或单位建筑面积的年能耗量这两种形式作为该能耗指标的形式。按建筑功能、使用主体和供需机制分2025/5/9厚德乐学、修能致用15一、建筑用能分类按建筑功能、使用主体和供需机制分2025/5/9厚德乐学、修能致用16一、建筑用能分类按能源服务用途分依据国家标准《民用建筑能耗分类及表示方法》GB／T34913-2017，建筑用能按用途进行分类：供暖系统供冷系统生活热水系统照明设备风机炊事家电、办公设备电梯信息机房设备变压器损耗其他专用设备2025/5/9厚德乐学、修能致用17二、建筑用能计算方法

某建筑能耗情况如图所示，该建筑能耗涉及的能源种类为电力、天然气、冷水和热水，该建筑全年能耗的具体数值为63万kwh电力、0.5万m3

天然气、2000GJ冷水（冷水供回水温度为7℃/12℃）和2140GJ热水（热水供回水温度为95℃/70℃）。

需要将该建筑不同能源种类（电力、天然气、冷水、热水）的建筑能耗统一折算为电力。算例12025/5/9厚德乐学、修能致用18二、建筑用能计算方法算例1冷冻水若该建筑所消耗的冷水来源为性能系数EER（EER=制冷量/制冷站耗电量）为4.0的制冷站，则2000GJ冷量折算的建筑能耗为13.9万kWh电。2025/5/9厚德乐学、修能致用19二、建筑用能计算方法若建筑外界制备和输送热量系统的输出为品位一致的单一能源形式，该系统同时供给热水给多个建筑使用输送热媒系统为天然气锅炉房，该锅炉房消耗55万m3

天然气，输送热水泵电耗为5万KWh电，输出总热量为21400Gj热水。

按照热量的热值分摊外界冷热源制备和输送系统所消耗的电力和化石能源。案例中2140Gj热水折算的建筑能耗为5.5万m3天然气和0.5万KWh电。算例1热水2025/5/9厚德乐学、修能致用20二、建筑用能计算方法算例2某建筑能耗情况如图所示，该建筑能耗涉及的能源种类为电力、天然气、冷水和热水，该建筑全年能耗的具体数值为63万kwh电力、0.5万m3

天然气、2000GJ冷水（冷水供回水温度为7℃/12℃）和2140GJ热水（热水供回水温度为95℃/70℃）。需要将该建筑不同能源种类（电力、天然气、冷水、热水）的建筑能耗统一折算为电力。2025/5/9厚德乐学、修能致用21二、建筑用能计算方法算例2分摊比例及分摊能耗计算

2025/5/9厚德乐学、修能致用22二、建筑用能计算方法算例2电能与热水按能质分摊

2025/5/9厚德乐学、修能致用23题目1：

某办公建筑年度能耗包括：电力45万kWh、天然气0.8万m³、热水1800GJ（供/回水温度90°C/65°C）。该建筑的热水由区域锅炉房供应，锅炉房年消耗天然气40万m³，输送热水泵电耗4万kWh，总输出热量18000GJ热水。请将该建筑的所有能耗统一折算为电力形式。题目2：

某商业建筑建筑面积为20000平方米，年度能耗包括：电力80万kWh、冷水2500GJ（供/回水温度7°C/12°C）、热水1600GJ（供/回水温度95°C/70°C）。其中：冷水由性能系数EER为4.2的中央空调制冷站供应热水由区域能源站提供，能源站采用"电锅炉+热泵"混合供热：电锅炉供热量占60%，输入功率2000kW热泵供热量占40%，COP为3.5

请计算：（1）该建筑的总耗电量（2）该建筑的单位面积年能耗指标（kgce/m²·a）2025/5/9厚德乐学、修能致用24题目1答案：热水折算：该建筑消耗热水1800GJ，占锅炉房总输出热量18000GJ的10%因此分摊锅炉房天然气消耗：40万×10%=4万m³分摊水泵电耗：4万kWh×10%=0.4万kWh天然气折算电力（按1m³天然气=5kWh）：建筑直接用天然气：0.8万m³×5=4万kWh分摊锅炉房天然气：4万m³×5=20万kWh修正后的总电量：

=直接用电+水泵分摊电量+折算天然气用电

=45+0.4+(4+20)

=69.4万kWh2025/5/9厚德乐学、修能致用25题目2答案：总耗电量计算：直接用电：80万kWh冷水耗电：2500GJ÷4.2=16.5万kWh热水耗电：电锅炉部分：1600GJ×60%÷3.6=26.7万kWh热泵部分：1600GJ×40%÷(3.5×3.6)=5.1万kWh总耗电量：80+16.5+26.7+5.1=128.3万kWh单位面积年能耗指标：

128.3万kWh÷20000m²=64.15kWh/m²·a2025/5/9厚德乐学、修能致用262025/5/9厚德乐学、修能致用272025/5/9厚德乐学、修能致用282025/5/9厚德乐学、修能致用29万元产值综合能耗tce/万元单位产品能耗（kgce/t）将企业划分为I优先发展类、Ⅱ鼓励提升类、Ⅲ监管调控类、Ⅳ落后整治类四类。2025/5/9厚德乐学、修能致用30模块四

能源管理任务3节能诊断2025/5/9厚德乐学、修能致用31目的：通过现场调查、检测以及对能源消费账单和设备历史运行记录的统计分析等，找到建筑物能源浪费的环节，给建筑的节能改造提供依据。诊断内容：外围护结构热工性能

外围护结构的检测项目可根据建筑物所处气候区、外围护结构类型有所侧重，对上述检测项目进行选择性节能诊断。（严寒冷地区——建筑自身保温性能；夏热冬暖——建筑自身隔热与通风性能；夏热冬冷——兼顾）包含内容：传热系数；热工缺陷及热桥部位内表面温度；遮阳设施的综合遮阳系数；外围护结构的隔热性能；玻璃或其他透明材料的可见光透射比、遮阳系数；外窗、透明幕墙的气密性；房间气密性或建筑物整体气密性。2025/5/9厚德乐学、修能致用32诊断内容：采暖通风空调及生活热水供应系统建筑物室内的平均温度、湿度；冷水机组、热泵机组的实际性能系数；锅炉运行效率；水系统回水温度一致性；水系统供回水温差；水泵效率；水系统补水率；冷却塔冷却性能；冷源系统能效系数；风机单位风量耗功率；系统新风量；风系统平衡度；能量回收装置的性能；空气过滤器的积尘情况；管道保温性能。供配电系统

系统中仪表、电动机、电器、变压器等设备状况；供配电系统容量及结构；用电分项计量；无功补偿；供用电电能质量。照明系统

灯具类型；照明灯具效率和照度值；照明功率密度值；照明控制方式；有效利用自然光情况；照明系统节电率。2025/5/9厚德乐学、修能致用33诊断内容：监测与控制系统

监测与控制系统诊断包括：集中采暖与空气调节系统监测与控制的基本要求；生活热水监测与控制的基本要求；照明、动力设备监测与控制的基本要求；现场控制设备及元件状况。

现场控制设备及元件诊断包括：控制阀门及执行器选型与安装﹔变频器型号和参数﹔温度、流量、压力仪表的选型及安装﹔与仪表配套的阀门安装﹔传感器的准确性；控制阀门、执行器及变频器的工作状态。综合诊断公共建筑的年能耗量及其变化规律；能耗构成及各分项所占比例；针对公共建筑的能源利用情况，分析存在的问题和关键因素，提出节能改造方案；进行节能改造的技术经济分析；编制节能诊断报告。2025/5/9厚德乐学、修能致用34节能诊断表——建筑能耗对象内容参数对标参数符合性判断差异性分析建议意见提升效果参数来源建筑能耗年总能耗基本参数电（kgce）参照本地区内相同功能建筑的基准值（或平均值）详细分析各项用能情况，进行节能改造；提高使用者节能意识近两年能耗账单燃气（kgce）油（kgce）热力（kgce）月能耗基本参数电（kgce）燃气（kgce）油（kgce）热力（kgce）暖通空调系统能耗计算参数eH/C-建筑采暖或空调能耗指标（kWh/m2）

EH/C-建筑年供暖或空调能耗（kWh）

AH/C-建筑供暖面积或空调面积（m2）照明插座系统能耗计算参数eL/S-建筑照明插座能耗指标（kWh/m2）

EL/S-建筑照明插座系统能耗（kWh）

AL/S-建筑面积（m2）动力系统能耗计算参数ED/S-建筑动力系统指标（kWh/m2）

ED/S-建筑动力系统能耗（kWh）

AD/S-建筑面积（m2）生活热水能耗计算参数eD/W-建筑生活热水能耗指标（kWh/m2）

ED/W-建筑生活热水能耗（kWh）

AD/W-建筑面积（m2）

2025/5/9厚德乐学、修能致用35节能诊断表——围护结构对象内容参数对标参数符合性判断差异性分析建议意见提升效果参数来源围护结构屋面基本参数围护结构热惰性指标D≤2.5传热系数[W/(m2·K)]0.5≤0.40不符合0.25外墙（包括非透光幕墙）基本参数围护结构热惰性指标D≤2.5传热系数[W/(m2·K)]0.7≤0.60不符合0.17外窗玻璃基本参数窗墙比0.350.30＜窗墙面积比≤0.40--更换高性能窗/采用隔热膜CLwc-外窗传热形成的逐时冷负荷（W）；

K-外窗的传热系数[W/(㎡·K)]；

F-外窗的传热面积（㎡）；

twlc-外窗的逐时冷负荷计算温度（℃）；

tn-夏季空调区设计温度（℃）；

CLc-透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷（W）；

Cclc-透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数；

Cz-外窗综合遮挡系数；

Cw-外遮阳修正系数；

Cn-内遮阳修正系数；

Cs-玻璃修正系数；

Djmax-夏季日射得热因数最大值；

Fc-窗玻璃净面积（㎡）传热系数[W/(m2·K)]3≤2.6不符合0.15太阳得热系数0.5≤0.40/0.44不符合0.252025/5/9厚德乐学、修能致用36节能诊断表——设备系统（空调系统）对象内容参数对标参数符合性判断差异性分析建议意见提升效果参数来源设备系统空调系统水泵基本参数流量（m³/h）7080（系统要求）不符合0.13更换水泵/加装变频设备现场测试计算参数效率50%70%（系统要求）不符合0.29η-水泵效率；

P-水泵平均输入功率;

V-水泵平均水流量（m³/h）；

ρ-冷水平均密度（kg/m³）；

g-自由落体加速度，取9.8（m/s）；

ΔH-水泵进、出口平均压差（m）；

P-水泵平均输入功率（kW）能耗-----E-水泵能耗；

n-水泵数量；

P-水泵功率（kW）；

i-同时使用系数；

t-工作小时数（h）冷水（热泵）机组基本参数类型水冷变频离心式----系统基础信息填写名义制冷量（kW）12501200（系统要求）符合---系统基础信息填写计算参数性能系数（W/W）4.75.208不符合0.10加装中央控制系统Qo-冷水机组的制冷量（KW）；

COP-冷水机组性能系数

V-冷水平均流量（m³/h）；

Δt-冷水进、出口平均温差（℃）；

ρ-冷水平均密度（kg/m3）；

C-冷水平均定压比热[KJ/(kg•℃)],取4.19kJ/(kg.℃)

W-冷水机组输入功率（KW）

2025/5/9厚德乐学、修能致用37节能诊断表——设备系统（空调系统）对象内容参数对标参数符合性判断差异性分析建议意见提升效果参数来源设备系统空调系统锅炉基本参数锅炉燃料燃气锅炉类型D≤2/Q≤1.4D-锅炉额定蒸发量（t/h）；

Q-额定热功率（MW）。计算参数热效率8088不符合q2,t-热效率计算排烟热损失，%；

q3,t-热效率计算气体未完全燃烧损失，%；

q4,t-热效率计算固体未完全燃烧损失，%；

q5,t-热效率计算锅炉散热损失，%；

q6,t-热效率计算灰、渣物理显热损失，%；

qoth,t-热效率计算其他热损失，%。冷却塔计算参数冷却塔效率87%≥95%不符合0.08更换填料/更换喷嘴η-冷却塔效率；

Tc,out-冷却塔出水温度（℃）；

Tc,in-冷却塔进水温度（℃）；

Tw-室外空气湿球温度（℃）

2025/5/9厚德乐学、修能致用38节能诊断表——设备系统（空调系统）对象内容参数对标参数符合性判断差异性分析建议意见提升效果参数来源设备系统空调系统空调机组基本参数风机风量35002000（系统要求）不符合0.75节流Pc-实测风机全压（Pa）；

S-管路阻抗（s2/m5）；

Ps-风机合理全压（Pa）；

Qz-实测系统风量（m³/h）；

Qs-系统设计风量（m³/h）送回风温度送/回：22/26（若房间高度＜5m）21/26不符合0.05降低送风温度进出水温度进/出：进出水流量计算参数风机效率55%70%~92%不符合0.21η-风机效率；

Ns-有效功率（kW）；

Q-风机风量（m³/s）;

P-风机全压（Pa）；

N-轴功率（kW）风系统计算参数风系统单位风量耗功率

（风量大于10000m³/h时）0.30.24（新风系统）不符合0.25Ws-单位风量耗功率；

P-空调机组的余压或通风系统风机的风压（Pa）；

ηcd-电机及传动效率(%)，ηcd取0.855；

ηf-风机效率（%），按照设计图中标注的效率选择

2025/5/9厚德乐学、修能致用39单位验证：风压P：帕(Pa)=N/m²风量Q：m³/sP×Q=(N/m²)×(m³/s)=N·m/s=瓦特(W)所以，风量乘以风压得到的就是功率，这反映了风机对气流做功的物理过程。注意：实际工程中还需要考虑风机效率，因此实际输入功率会更大：

实际功率=(风量×风压)/风机效率功率的基本定义

功率=力×速度，或者功率=做功/时间在风机系统中：风量（Q）单位为m³/s，表示单位时间内流过的空气体积风压（P）单位为Pa（帕），即N/m²，表示单位面积上的作用力推导过程：假设风机出口面积为A（m²）则风速v=Q/A（m/s）作用在这个面积上的总力F=P×A（N）因此功率W=F×v=(P×A)×(Q/A)=P×Q2025/5/9厚德乐学、修能致用40节能诊断表——照明插座系统对象内容参数对标参数符合性判断差异性分析建议意见提升效果参数来源设备系统照明插座系统灯具基本参数普通办公室灯具功率（W/㎡）11现行值9.0/目标值8.0不符合0.18更换低功率灯具更换高照度灯具P-房间灯具功率（W/㎡）；

Pi-第i类照明灯具功率（W）;

n-第i类照明灯具类型个数；

A-房间面积（㎡）灯具照度（lx）220300不符合0.27现场测试计算参数系统能耗（kgce）----E-照明系统能耗（kW）；

n-改造的照明灯具类型个数；

Pi-第i类照明灯具功率（kW）；

ti-第i类照明灯具的运行时间（h）；

Ki-第i类照明灯具所在建筑类型的同时使用系数；

φ-电力折算为标准煤的系数办公设备计算参数节能量--待机能耗--采用节电插座ΔE-插座系统节能量（kW）

n-插座设备数量；

P-待机能耗（kW）；

t-待机时间（s）

2025/5/9厚德乐学、修能致用41节能诊断表——动力系统对象内容参数对标参数符合性判断差异性分析建议意见提升效果参数来源设备系统动力系统电梯计算参数节能量

----加装反馈系统E-电梯系统能耗（除去待机能耗）；

K1-驱动系统系数；

K1=1.6(对于交流调压调速驱动系统)

K1=1.0(对于VVVF驱动系统)（VVVF表示电梯变压变频调速）

K1=0.6(对于带能量反馈的VVVF驱动系统)

K2-平均运行距离系数；

K2=1.0(对于2层)

K2=0.5(对于单梯或两台且超过2层)

K2=0.3(对于3台及以上的电梯群)

K3-轿内平均载荷系数，K3=0.35；

H-最大运行距离，m；

F-年启动次数，一般在100000到300000之间；

P-电梯的额定功率，P=P1×P0，kW；

其中：P1与平衡系数相关的系数

P1=1.0(平衡系数为50%时)

P1=0.8(平衡系数为40%时)

P0=(0.5×额定载重量×额定速度×gn)/(1000×ns×ng×nm)

ns-悬挂效率，ns=0.85；

ng-传动效率，ng=0.75(蜗载蜗杆传动系统)；

ng=1.0(无齿轮传动系统)

nm-电动机效率，nm=0.75(交流调压调速驱动系统)

nm=0.85(VVVF驱动系统)

ɡn=9.81m/s2

V-电梯额定速度，m/s；

φ-电力折算为标准煤的系数

2025/5/9厚德乐学、修能致用42一、本文的研究思路和结构框架是怎样的？能否绘制技术路线图？二、文中如何对建筑总能耗进行统计分析的？数据来源有哪些？三、文中如何对建筑分项能耗进行统计分析的？四、作者是如何计算不同功能区的单位建筑面积用电量的？五、文中采用哪些指标评价冷水机组的性能？这些指标的物理意义是什么？六、冷冻水系统和冷却水系统的性能评价指标分别是什么？如何判断系统运行是否合理？七、文中提出的主要节能改造方案有哪些？这些方案的理论依据是什么？2025/5/9厚德乐学、修能致用43一、本文的研究思路和结构框架是怎样的？能否绘制技术路线图？2025/5/9厚德乐学、修能致用44一、本文的研究思路和结构框架是怎样的？能否绘制技术路线图？2025/5/9厚德乐学、修能致用45二、文中如何对建筑总能耗进行统计分析的？

数据来源有哪些？2025/5/9厚德乐学、修能致用46三、文中如何对建筑分项能耗进行统计分析的？2025/5/9厚德乐学、修能致用47四、作者是如何计算不同功能区的单位建筑面积用电量的？由于空调计费管理的需要，在裙楼各承租商户的空调水管上安装了1组能量计，主楼共用1组能量计，能量计由测温装置、流量计、积算仪等组成，可把空调能量数据以通讯方式传至数据中心计量监控软件上。2025/5/9厚德乐学、修能致用48五、文中采用哪些指标评价冷水机组的性能？这些指标的物理意义是什么？能效比(COP)物理含义：制冷量与输入功率之比计算公式：COP=制冷量(kW)/输入功率(kW)评价意义：反映机组能源转换效率数值越大表明效率越高是评价能效水平的关键指标测试内容主要包括冷冻水供回水温度、冷冻水流量、机组运行电功率等。2025/5/9厚德乐学、修能致用49五、文中采用哪些指标评价冷水机组的性能？这些指标的物理意义是什么？2.综合部分负荷性能系数(IPLV)物理含义：不同负荷率下的加权平均能效比计算方法：考虑25%、50%、75%、100%负荷评价意义：反映实际运行效率体现变负荷性能更接近实际使用状况2025/5/9厚德乐学、修能致用50六、冷冻水系统和冷却水系统的性能评价指标分别是什么？如何判断系统运行是否合理？不合理的可能原因？2025/5/9厚德乐学、修能致用51七、文中提出的主要节能改造方案有哪些？这些方案的理论依据是什么？选型额定功率过大主楼与裙楼运行时间存在差别主机负荷使用率低2025/5/9厚德乐学、修能致用52模块四

能源管理任务4节能改造的主要途径2025/5/9厚德乐学、修能致用53公共建筑外围护结构外墙、屋面及非透明幕墙门窗、透明幕墙采暖空调及生活热水供应系统冷热源系统输配系统末端系统供配电与照明系统供配电系统照明系统监测与控制系统可再生能源地源热泵系统太阳能利用居住建筑围护结构严寒和寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬暖地区采暖热源(锅炉房)室外管网室内采暖系统节能改造可再生能源采用太阳能热水系统采用空气源热泵热水器自然通风2025/5/9厚德乐学、修能致用54严寒地区主要指东北、内蒙古和新疆北部、西藏北部、青海等地区，累年最冷月平均温度≤-10℃或日平均≤5℃的天数，一般在145天以上地区；寒冷地区主要指我国北京、天津、河北、山东、山西、宁夏、陕西大部、辽宁南部、甘肃中东部、新疆南部、河南、安徽、江苏北部以及西藏南部等地区，主要指标为：最冷月平均温度0~10℃，辅助指标为：日平均温度≤5℃的天数为90~145d。夏热冬冷地区主要指长江中下游及其周围地区。该地区的范围大致为陇海线以南，南岭以北，四川盆地以东，包括上海、重庆二直辖市，湖北、湖南、江西、安徽、浙江五省全部，四川、贵州二省东半部，江苏、河南二省南半部，福建省北半部，陕西、甘肃二省南端，广东、广西二省区北端；夏热冬暖地区主要是指我国南部，在北纬27°以南，东经97°以东，包括海南全境，广东大部，广西大部，福建南部，云南小部分以及香港、澳门与台湾。温和地区主要指云南和贵州两省区。气候分区我国气候分区是按照现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176的规定而确定的，主要划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区等五个气候区。各气候区大致包括：2025/5/9厚德乐学、修能致用55气候分区我国气候分区是按照现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176的规定而确定的，主要划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区等五个气候区。各气候区大致包括：2025/5/9厚德乐学、修能致用56居住建筑：围护结构围护结构改造应遵循经济、适用、少扰民的原则。围护结构节能改造所使用的材料、技术应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。严寒和寒冷地区外墙改造夏热冬冷地区→优选外保温技术外窗改造→采取更换原窗户或在保留原窗户基础上再增加一层新窗户的措施楼梯间及外廊→应封闭并采取保温措施屋面改造→宜改造成坡屋面或种植屋面，并设置保温层和通风架空层外窗改造→用中空玻璃替代原单层玻璃；用中空玻璃新窗扇替代原窗扇等阳台改造→应优先采用活动外遮阳设施，阳台门不透明部分进行保温处理夏热冬暖地区墙面改造→应优先采取反射隔热涂料、浅色饰面等外窗改造→外窗玻璃贴遮阳膜；东、西、南方向主要房间加设外遮阳装置等屋面改造宜采取涂刷反射隔热涂料、设置通风架空层或遮阳等措施→2025/5/9厚德乐学、修能致用574.3.2居住建筑：采暖供热采暖系统进行节能改造时，应进行水力平衡验算，采用气候补偿和变流量调节等技术措施以解决采暖系统垂直及水平方向水力失衡的问题。热源（锅炉房）室外管网→提高锅炉运行效率。目前，我国集中采暖系统的效率低于55%，改造时应尽量提高热源效率，使既有建筑的集中供暖系统效率提高到85%以上。室外管网热损失在20%~30%的现象非常普遍，因此应对管网进行改造和重新保温，此项改造的效益大于分户计量改造的效益，因此应优先提倡。室外供热管网改造前，应对管道及其保温质量进行检查和检修，及时更换损坏的管道阀门及部件。→室内采暖系统节能改造→为实现热用户行为节能，散热器采暖系统每组散热器均应安装恒温阀:地面辐射供暖系统应在户内系统入口处设置自控调节阀，各分支环路上宜加装流量调节阀。2025/5/9厚德乐学、修能致用58可再生能源

采用太阳能热水系统采用空气源热泵热水器→太阳能热水系统和辅助热源相结合，在太阳辐照条件不能满足制备足够热水的条件下，使用辅助热源予以补充。常用的辅助热源形式有电加热、燃气加热以及热泵热水装置等。空气源热泵热水器为一种利用空气作为低温热源来制取生活热水的热泵热水器，主要由空气源热泵循环系统和蓄水箱两部分组成。空气源热泵热水器就是通过消耗少部分电能，把空气中的热量转移到水中的制取热水的设备。→自然通风→直接作用——新的空调节能运行模式:自然通风＋机械调风＋空气调节。间接作用——夜间打开窗户将低温空气引入室内降低室温，同时加速围护结构的冷却为下一个白天储存冷量。（a）自然循环系统（b）自然循环定温放水系统（c）直流式系统（d）采用二次换热的强制循环太阳能热水系统2025/5/9厚德乐学、修能致用59公共建筑：外围护结构

公共建筑外围护结构进行节能改造后，所改造部位的热工性能应符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189的规定性指标限制的要求。外墙外保温改造→检查基墙墙面的性能（满足表中要求）内保温改造→对内表面涂层、积灰油污及杂物、粉刷空鼓应刮掉并清理干净；对内表面脱落、虫蛀、霉烂、受潮所产生的损坏进行修复等。屋面→符合现行国家标准《屋面工程技术规范》GB50345和《屋面工程质量验收规范》GB50207的规定。非透明幕墙→可安装牢固、不松脱的保温系统；构造缝、沉降缝以及幕墙周边与墙体接缝处等热桥部位进行保温处理；采取加强幕墙支承结构的抗震和抗风压性能等措施。2025/5/9厚德乐学、修能致用60公共建筑：外围护结构

公共建筑外围护结构进行节能改造后，所改造部位的热工性能应符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189的规定性指标限制的要求。门窗→采用只换窗扇、换整窗或加窗的方法，满足外窗的热工性能要求：加窗时，应避免层间结露；采用更换低辐射中空玻璃，或在原有玻璃表面貼膜的措施，也可增设可调节百叶遮阳或遮阳卷帘。透明幕墙→透明幕墙玻璃可增加中空玻璃的中空层数，或更换保温性能好的玻璃；可采用低辐射中空玻璃，或采用在原有玻璃的表面贴膜或涂膜的工艺；更换幕墙外框时，直接参与传热过程的型材应迭择隔热效果好的型材；在保证安全的前提下，可增加透明幕墙的可开启扇。除超高层及特别设计的透明幕墙外。透明幕墙的可开启面积不宜低于外墙总面积的12%。2025/5/9厚德乐学、修能致用61常用节能玻璃性能比较low-E玻璃，是表面镀上拥有极低表面辐射率的金属或其他化合物组成的多层膜层的特种玻璃2025/5/9厚德乐学、修能致用62公共建筑：采暖空调及生活热水供应系统确定公共建筑采暖通风空调及生活热水供应系统的节能改造方案时，应充分考虑改造施工过程中对未改造区域使用功能的影响。对公共建筑的冷热源系统、输配系统、末端系统进行改造时，各系统的配置应互相匹配。冷热源系统冷水机组或热泵机组的容量与系统负荷不匹配输配系统→增设变频装置或更换水泵冬季或过渡季存在供冷需求的建筑→全新风空调或冷却塔供冷有较大内区且有稳定的大量余热的建筑物→采用水环热泵空调系统全空气空调系统增设风机变速控制装置→冷热负荷随季节或使用情况变化较大的系统→增设变速控制系统，设置变水量系统空调冷却水系统→保证冷却水系统能够随系统负荷以及外界温湿度的变化而进行自动调节末端系统全空气空调系统实现全新风和可调新风比的运行方式→新、排风系统→合理设置排风热回收装置2025/5/9厚德乐学、修能致用63公共建筑：供配电与照明系统

供配电与照明系统的改造设计宜结合系统主要设备的更新换代和建筑物的功能升级进行。供配电系统增减用电负荷照明系统→重新核算对供配电容量、敷设电缆、供配电线路保护等参数变压器的改造→根据用电设备实际耗电率总和，重新计算变压器容量供用电电能质量改造→根据测试结果确定需进行改造的位置和方法照明光源改造用LED灯具替换原有传统灯具，并充分利用自然光来减少照明负荷→照明配电系统改造设计→按《建筑照明设计标准》GB50034的规定对原回路容量进行校核公共区域照明→设置声控或延时等感应功能就地控制集中监控控制→宜根据照度自动控制照明2025/5/9厚德乐学、修能致用64公共建筑：监测与控制系统

监测与控制系统应实时采集数据，对设备的运行情况进行记录，且应具有历史数据保存功能，与节能相关的数据应能至少保存12个月。采暖通风空调及生活热水供应系统生活热水供应→冷热源监控系统宜对冷水、冷却水进行变流量控制，并应具备连锁保护功能。公共场合的风机盘管温控器宜联网控制。热水出口压力、温度、流量显示；运行状态显示；顺序启停控制等。→供配电系统→对于低压配电系统电压、电流、有功功率、功率因数等监测参数宜通过数据网关与监测与控制系统集成，满足用电分项计量的要求。照明系统→分组照明控制；经济技术合理时，宜采用办公区域的照明调节控制；照明系统与遮阳系统的联动控制等。2025/5/9厚德乐学、修能致用65公共建筑：可再生能源

公共建筑进行节能改造时，有条件的场所应优先利用可再生能源。当公共建筑采用可再生能源时，其外围护结构的性能指标宜符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189的规定。地源热泵系统→宜保留原有系统中与地源热泵系统相适合的设备和装置，构成复合式系统设计时，地源热泵系统宜承担基础负荷，原有设备宜作为调峰或备用措施。太阳能利用→应根据当地的年太阳辐照量和年日照时数确定太阳能的可利用情况。在进行节能改造时，采用的太阳能系统形式，应根据所在地的气候、太阳能资源、建筑物类型、使用功能、业主要求、投资规模及安装条件等因素综合确定。2025/5/9厚德乐学、修能致用66模块四

能源管理任务5节能改造效果判断2025/5/9厚德乐学、修能致用6770445.3459992.8458280.572530.82306.92364.4案例引入：节能量计算2025/5/9厚德乐学、修能致用68测量和验证方法——

“基期能耗-影响因素”模型法相关参数示意图

《节能量测量和验证技术通则》（GB/T28750—2012）《节能量测量和验证技术要求中央空调系统》（GB/T31349—2014）2025/5/9厚德乐学、修能致用69《节能量测量和验证技术要求中央空调系统》（GB/T31349—2014）测量和验证方法——

“基期能耗-影响因素”模型法1、选取能耗主要影响因素建立中央空调系统“基期能耗-影响因素”回归模型时应考虑以下能耗主要影响因素：a）室内/外干球温度，室内/外湿球温度或相对湿度；太阳辐照度；中央空调系统运行时间；空调面积建筑使用情况（如运行时间、用能人数、入住率、出租率、产量等）2025/5/9厚德乐学、修能致用70《节能量测量和验证技术要求中央空调系统》（GB/T31349—2014）测量和验证方法——

“基期能耗-影响因素”模型法2、建立“基期能耗-影响因素”回归模型基于中央空调系统能耗和相关因素的基期数据，可建立中央空调“基期能耗-影响因素”函数，函数中的能耗影响因素均为独立变量。

2025/5/9厚德乐学、修能致用71回归模型与假设检验复习案例2025/5/9厚德乐学、修能致用72回归模型与拟合优度总结2025/5/9厚德乐学、修能致用73《节能量测量和验证技术要求中央空调系统》（GB/T31349—2014）测量和验证方法——

“基期能耗-影响因素”模型法3、校准能耗的计算将统计报告期的测量数据代入建立的回归模型对校准能耗进行计算，见式（2）。

2025/5/9厚德乐学、修能致用74《节能量测量和验证技术要求中央空调系统》（GB/T31349—2014）测量和验证方法——

“基期能耗-影响因素”模型法5、统计报告期能耗的计算将统计报告期的逐时段能耗数据代入式（3）计算统计报告期能耗。

2025/5/9厚德乐学、修能致用75《节能量测量和验证技术要求中央空调系统》（GB/T31349—2014）测量和验证方法——

“基期能耗-影响因素”模型法6、节能量的计算按照式（4）计算节能量。基于“基期能耗-影响因素”模型法的节能量测量和验证示例见附录A

2025/5/9厚德乐学、修能致用76《节能量测量和验证技术要求中央空调系统》（GB/T31349—2014）测量和验证方法——

“基期能耗-影响因素”模型法基期和统计报告期对于仅提供冷量的中央空调系统，基期应至少包括实施节能措施前的1个完整制冷季，统计报告期应为实施节能措施后的1个完整制冷季。对于既可提供制冷量又可提供制热量的中央空调系统，基期应至少包括实施节能措施前的1个完整制冷季和1个完整的制热季，统计报告期应为实施节能措施后的1个完整制冷季和1个完整的制热季。2025/5/9厚德乐学、修能致用772025/5/9厚德乐学、修能致用782025/5/9厚德乐学、修能致用792025/5/9厚德乐学、修能致用802025/5/9厚德乐学、修能致用812025/5/9厚德乐学、修能致用822025/5/9厚德乐学、修能致用8370445.3459992.8458280.572530.82306.92364.4案例引入：节能量计算2025/5/9厚德乐学、修能致用845326tce此案例多项式拟合更优2025/5/9厚德乐学、修能致用85不同节能量计算方法应用对比2025/5/9厚德乐学、修能致用86不同节能量计算方法的适用性分析2025/5/9厚德乐学、修能致用872025/5/9厚德乐学、修能致用88模块四

能源管理任务6合同能源管理2025/5/9厚德乐学、修能致用89一、简介EPC是20世纪70年代中期在发达国家逐步发展起来的一种节能服务机制，它由专门的节能服务公司（energyservicecompany，ESCO）为客户提供耗能设备的改良、更新服务及设备运行节省下来的能源费用中回收投资和获得利润。合同能源管理（EPC）

基于这种机制运作、以盈利为直接目的的专业化“节能服务公司”（在国外简称ESCO，国内简称EMC）的发展也十分迅速，尤其是在美国、加拿大和欧洲地区，ESCO公司已发展成为一种新兴的节能产业。我国从20世纪90年代通过世界银行全球环境基金项目，在山东、北京和大连设立试点，目前已有20余个省市出台文件，鼓励发展节能服务产业。从“十一五”开始，我国已经进入ESCO行业的高速发展期。EMCA会员数量增长了5倍：全国节能服务公司数量增长了9倍；从业人员数量增长了10倍：节能服务产业规模增长了16倍；合同能源年管理项目投资额增长了22倍；EnergyPerformanceContracting2025/5/9厚德乐学、修能致用90合同能源管理机制的实质是一种以减少的能源费来支付节能项目全部成本的节能投资方式，其基本运作模式和投资与利益分配机理如下图所示。合同能源管理（EPC）EMC基本运作模式EMC投资与利益分配机制一、简介2025/5/9厚德乐学、修能致用91模式一：节能量保证型下图为节能量保证型的融资模式。在该模式下，由于与第三方签署独立的贷款合同，节能服务公司并不直接承担还款义务。节能服务公司的保证，是对节能项目所要达到的成果的保证，间接确保了用户有能力如期还贷。这种合同称为节能量保证型的能源服务合同。在该模式下，由用能单位承担融资（还贷）风险，节能服务公司承担项目的节能绩效风险。节能量保证型中，节能服务公司只需要承担绩效风险，即实际节能量未能达到合同约定时差额补偿，实现了节能服务公司的资产负债表外融资。二、合同能源管理模式2025/5/9厚德乐学、修能致用92二、合同能源管理模式模式二：节能效益分享型下图为节能效益分享型模式。该模式与节能量保证型的最主要区别在于融资主体的不同以及随之而来的效益分配比例的不同。相比于节能量保证型模式，节能效益分享型模式可使节能服务公司获得更高的回报，以作为风险溢酬。另外，一些相关法律和政策也规定或鼓励采用节能效益分享型模式。在该模式下，用能单位无需承担融资风险，节能服务公司则需要承担项目的绩效风险和融资风险，并且在用户违约时，该风险将进一步放大。2025/5/9厚德乐学、修能致用93二、合同能源管理模式模式三：第三方融资模式第三方融资是由用能单位和节能服务公司以外的主体进行项目融资，即“特殊目的公司(specialpurposecompany，SPE）。其运营模式如下图所示。2025/5/9厚德乐学、修能致用94三、节能效果评价效果评价包括项目识别及边界确定、评价方法确认、数据采集与处理，量化评价、评价报告编制等阶段。节能量计算宜采用账单法或测量法，也可采用模拟法。账单法采集计量表的计量数据，分析建筑节能改造前后的能耗以确定节能量的节能效果评价方法。测量法测量建筑节能改造前后用能设备和系统与能耗相关的参数，得到改造前后的能耗以确定节能量的节能效果评价方法。模拟法采用建筑能耗模拟软件模拟建筑节能改造前后的能耗，以确定节能量的节能效果评价方法。2025/5/9厚德乐学、修能致用95三、节能效果评价节能量计算当建筑合同能源管理项目的实施对建筑冷热源系统的能耗产生影响时，宜对冷热源系统的能源消耗量及其运行时间进行计量。节能量可按下式计算：

式中:𝐸_𝑠一节能量；

𝐸_𝑎一校准能耗；𝐸_𝑒一评价期能耗。基准期：在建筑合同能源管