當(dāng)前我國(guó)城鎮(zhèn)化加速，公共建筑面積增大，能耗隨之增加。2024年，我國(guó)公共建筑面積達(dá)170億平方米，較過(guò)去10年增長(zhǎng)160%，因此推廣公共建筑能效提升及能源托管策略勢(shì)在必行。
1 公共建筑能效提升以及能源托管工作的現(xiàn)狀分析
我國(guó)城鎮(zhèn)綠色建筑占新建建筑約50%，國(guó)家據(jù)此推出《綠色生活創(chuàng)建行動(dòng)總體方案》等，對(duì)公共建筑能耗提出更具體要求，如針對(duì)辦公樓、醫(yī)院等大型公共建筑及數(shù)據(jù)中心，開(kāi)展樓宇用能優(yōu)化、電冷暖供應(yīng)等工作，強(qiáng)調(diào)能源托管。
能源托管作為合同能源管理主要模式，彌補(bǔ)了節(jié)能效益分享型商業(yè)模式缺陷，因此推廣相關(guān)措施對(duì)解決我國(guó)公共建筑能效提升等問(wèn)題意義重大。
2 公共建筑主要用能設(shè)備能效提升的有效方法
多聯(lián)式熱泵空調(diào)機(jī)組能效提升方法
在多聯(lián)分體式結(jié)構(gòu)的空調(diào)系統(tǒng)中，制冷劑管路直接連接室內(nèi)外機(jī)組，制冷劑管路通過(guò)換熱器、壓縮機(jī)以及其他制冷附件設(shè)備，室內(nèi)機(jī)通過(guò)多臺(tái)設(shè)備傳輸制冷劑，滿足冷熱負(fù)荷需求。
該系統(tǒng)具備節(jié)約能源、智能化調(diào)節(jié)以及溫控精確度高的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)各房間獨(dú)立調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同負(fù)荷。但系統(tǒng)控制復(fù)雜，在環(huán)境溫度過(guò)低或管路過(guò)長(zhǎng)時(shí)，易出現(xiàn)液體回流、回油困難，需增設(shè)輔助回路與附件解決。同時(shí)，其對(duì)管路材質(zhì)、工藝及現(xiàn)場(chǎng)焊接要求高，推高了機(jī)組生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
而多聯(lián)機(jī)組優(yōu)勢(shì)顯著：一是可分室控溫，根據(jù)室溫調(diào)節(jié)冷量；二是運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能效果好；三是內(nèi)外機(jī)通過(guò)信號(hào)線連接，運(yùn)行安全穩(wěn)定；四是節(jié)省空間，適用于公寓、辦公室等戶型，且噪聲低。
但是，系統(tǒng)存在明顯缺陷：冷媒管長(zhǎng)度限制使其不適用于房間縱深大的戶型，無(wú)法滿足大空間制冷制熱需求；控制線路復(fù)雜，接線繁瑣易發(fā)生故障；初期投資成本高。這些問(wèn)題易導(dǎo)致用能浪費(fèi)，影響制冷制熱效果。
為解決上述問(wèn)題，本文探討了系統(tǒng)的設(shè)備能效提升方法，主要包括：
（1）更換輸配系統(tǒng)設(shè)備。更換此設(shè)備可降低能耗，如更換為高效冷凍水泵、冷卻水泵、熱水泵、冷卻塔等，適用于水泵多年未換、能效提升不足的公共建筑。此外，更換空調(diào)機(jī)組等末端設(shè)備，采用高效風(fēng)機(jī)可降低風(fēng)機(jī)能耗。但具體需測(cè)量主機(jī)、輸配系統(tǒng)及末端變頻位置的水泵容量，分析建筑最大設(shè)計(jì)冷熱負(fù)荷并留余量。若系統(tǒng)未調(diào)速，水泵全年工頻全速運(yùn)行會(huì)增加電機(jī)負(fù)荷，造成電能浪費(fèi)。
（2）采用變頻技術(shù)。通過(guò)變頻技術(shù)可直接改變中央空調(diào)系統(tǒng)的水泵轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步調(diào)節(jié)管道流量，有效取代閥門調(diào)節(jié)以及回流方式。該方法的節(jié)電率可達(dá)20%以上，節(jié)能效果顯著。
（3）更換冷水機(jī)組設(shè)備加入變頻技術(shù)。在建筑制冷系統(tǒng)優(yōu)化中，為離心式冷水機(jī)組加裝變頻調(diào)速裝置（VSD）是有效節(jié)能措施。VSD通過(guò)控制邏輯同步調(diào)節(jié)導(dǎo)流葉片開(kāi)關(guān)度與電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。當(dāng)離心式冷水機(jī)組負(fù)荷低時(shí)，導(dǎo)流葉片自動(dòng)關(guān)閉，使得離心式冷水機(jī)組負(fù)載大幅度降低。通過(guò)進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié),可使喘振點(diǎn)在小制冷量情況下有效發(fā)生，當(dāng)室外溫度或者中央空調(diào)負(fù)荷降低時(shí)，采用變速控制降低壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，能夠確保機(jī)組部分負(fù)荷平穩(wěn)運(yùn)行，達(dá)成變頻調(diào)速節(jié)能目標(biāo)。
鍋爐系統(tǒng)能效提升方法
鍋爐系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)為建筑提供生活熱水，補(bǔ)水功能表現(xiàn)優(yōu)越。但傳統(tǒng)建筑中該系統(tǒng)能效提升有限，經(jīng)常出現(xiàn)停水、無(wú)熱水供應(yīng)現(xiàn)象。采用熱量回收方法可最大限度提升能效，燃?xì)饣蛘呷加湾仩t的排煙溫度通常控制在120～250℃，煙氣中大量熱量未被有效利用，會(huì)導(dǎo)致能源浪費(fèi)與環(huán)境熱污染。為此，需要有效增設(shè)煙氣回收裝置，降低鍋爐的排煙溫度，為鍋爐提高生產(chǎn)效率約3%～8%。在煙氣余熱回收系統(tǒng)中，所回收的熱量可用于余熱鍋爐系統(tǒng)，作為生活用水及熱水補(bǔ)充，強(qiáng)化暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用效能。
通常鍋爐的排煙溫度相對(duì)較高，可以通過(guò)加裝余熱回收裝置確保將煙氣排放溫度控制在180℃左右。如果使用冷凝熱回收技術(shù)，則節(jié)能效率會(huì)進(jìn)一步提高。冷凝熱回收技術(shù)擁有全自動(dòng)化運(yùn)行模式，可通過(guò)采集煙溫來(lái)控制循環(huán)水泵的啟動(dòng)運(yùn)行與停止，實(shí)現(xiàn)鍋爐與水泵同步生產(chǎn)運(yùn)行。該技術(shù)的另一作用是控制運(yùn)行溫度，將水箱運(yùn)行溫度控制在40～60℃，通過(guò)煙氣余熱回收利用系統(tǒng)促進(jìn)節(jié)能減排，不僅安全，且效果突出。
冷凝熱回收能效提升方法
暖通空調(diào)系統(tǒng)采用冷凝熱回收技術(shù)，能效提升效果明顯，其主要針對(duì)螺桿式機(jī)組。但該類機(jī)組在制冷運(yùn)行過(guò)程中必須向外部環(huán)境排放冷凝熱氣，如此才能達(dá)到制冷量的1.3倍。為達(dá)到能效提升目的，可在機(jī)組冷凝器前增加中冷器，配合高溫冷媒蒸汽技術(shù)制備熱水，在制冷同時(shí)為建筑中人群提供生活熱水。由于整個(gè)過(guò)程中對(duì)制冷COP指標(biāo)的降低明顯，因此可進(jìn)一步為系統(tǒng)提供熱回收技術(shù)支持，將排放的冷凝熱作為生活熱水熱源，最大限度減少冷凝熱對(duì)環(huán)境的熱污染，以調(diào)整部分熱量變化情況，大幅度提高機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)作效率。
空調(diào)冷凝熱的能源回收、提升流程的過(guò)程比較復(fù)雜，適用于夏天制冷模式，需通過(guò)改造螺桿機(jī)的方式完成，一臺(tái)螺桿機(jī)的改造費(fèi)用約為10萬(wàn)～20萬(wàn)元。改造后的螺桿機(jī)熱回收溫度不會(huì)超過(guò)45℃，靜態(tài)投資回收期大約3～5年。