led照明节能及空调节能改造项目可行性研究报告(编辑修改稿)

led照明节能及空调节能改造项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择，对于调整经济结构、转变增长方式、提高人民生活质量、维护中华民族长远利益，具有极其重要而深远的意义。 也是我国 对国际社会应该承担的责任。 照明在全球能源消费中占了 20%。 我国照明约占整个照明用电量的30%,节电新能源与节能降耗是全世界所追求的目标，是必然的朝阳产业。 ＬＥＤ半导体照明，具有节能（比传统灯具节能 6０％以上）特点，可全面替代现有的公用照明和家用照明，若全国 80%照明使用LED 产品，每年可节约三峡电站一年的发电量 847 亿度。 市场规模将达到５万亿元之多。 商业照明、道路照明对 LED 而言是个崭新的***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 14 / 48 大市场。 近年来，我国的资源环境问题日益突出，节能减排形势十分严峻。 在资源稀缺与环境承载能力有限的情况下，传统的高投入 、高消耗、高排放、低效率的增长方式已经走到了尽头。 对于我国来讲，进一步加强节能减排工作，既是对人类社会发展规律认识的不断深化，也是积极应对全球气候变化的迫切需要，是树立负责任的大国形象、走新型工业化道路的战略选择。 LED 以高光效、长寿命、节电安全其固有的优越性，吸引着世界的目光，美国、日本、欧盟等国及台湾地区，针对绿色照明 LED新光源，进行实用性研究并取得新成果。 近年来，日本日亚化工、丰田和成、索尼、昭和电工都已有 LED 照明产品问世。 世界著名照明电器公司飞利浦、欧司朗、通用电气等也投入大量人力、物力、财力进行 LED 照明产品的研究开发和生产。 台湾目前 LED 产量仅次于日本列美国之前。 空调 系统 众所周知，作为工民建的耗能大户“空调系统”的节能难题，受到社会各界的高度关注。 好多的科研单位，工程咨询单位，专业工程商，能源技术公司都在致力于空调节能的研究与开发。 空调节能措施除了设备的节能技术研究，系统的合理设计之外，像维护保养，保证空调机组安全高效运行都是至关重要的环节。 而现如今新的节能研究和跳跃定向思维的措施：在以上研究的基础上，把过渡季节空调的室内负荷利用室外冷却塔散热的冷却水系统直接接入室内各空调末端的新思维理念正在受到越来越多设计单位，建设单位及政府节能部门***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 15 / 48 的肯定。 空调系统之所以成为“耗能大户”是因为整个室内空调区域的冷负荷较大，空调主机及空调系统的能效比在能量守恒的基本原理上，受到各种技术限制。 空调系统的高耗电设备主要有：空调主机（耗电最大），泵、冷却塔，各空调末端和其它。 所以研究空调节能的重中之重是在于空调主机的节能。 项目建设必要性 根据《北京市 “十二五 ”时期节能降耗与应对气候变化综合性工作方案》要求，北京市重点用能单位应进一步挖掘节能潜力，完成国家下达的生产总值能耗下降 17%、碳排放 强度下降 18%的节能减碳目标。 由于建筑布局和经营性质的原因，百货店 建筑面积和客流量大，各种照明设备安装密度高， 白天也需要进行人工照明，照明用电已成为百货店的主要能耗之一。 由于商场环境人流量很大，人体产生的冷负荷较大以及商场面积较大，造成过度季节的购物环境不能满足人们对舒适性的需求，所以过渡季节空调系统也需要开启，空调系统的高能耗产生。 随着传统产业竞争的日益加剧，企业面临着利益下滑的处境，对此只能从加强市场开拓以及强化成本控制两方面着手。 相对而言，成本空置更宜实施、风险也更低。 ***能耗分析表明，商厦 电力 成本占企业 能源成本的比例高达 %，电费是各项成本中的主要项目，通过省电来降低成本、提高利润空间已经势在必行。 ***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 16 / 48 项目可行性 照明 在目前全球 照明市 场绿色、环保、节能、低碳的主题下， LED 正成为全球照明产业和市场上新的亮点。 对于高效节能的 LED 光源来说，其增长速度更是一日千里。 2020 年中国 LED 照明市场的产值为1200 亿元，到 2020 年可达到 5000 亿元。 国际 LED 照明巨头飞利浦、东芝已领先业界成功开发出 800 流明 LED 球泡灯，并且正在积极研发 1000 流明以上 LED 球泡灯。 美国 克里公司目标是达到每 1 美元达 1000 流明的 LED 产品。 目前国内 LED 企业是在政府鼓励扶持下，通过北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳大运会和“十城万盏”等获得了快速发展。 而接下来 LED 照明要作为新的节能光源，快速被消费者认同，进入寻常百姓家。 近年来 LED 在商厦、办公写字楼的应用范围逐步扩大 , 已从装饰照明逐步进入功能性照明的应用领域 , LED 技术的发展使其将逐步成为高档建筑的理想光源。 大功率 LED 新光源的问世，就是对上百年传统照明理论颠覆性的技术创新，它低能耗、长寿命、绿色环保的半导体照明技术 将当之无愧地成为最具发展潜力的照明替代产品， LED 照明灯具具有以下优势： 1， 大功率 LED 灯具的寿命长 LED 光源理论使用寿命为 8— 10 万小时，实际因各种因素影响，***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 17 / 48 LED 灯具使用寿命在 3— 5 万小时间，它的寿命取决于以下几点： （ 1） LED 光源的芯片质量，光衰减值。 （ 2） LED 的封装质量 .一致性及可靠性。 （ 3） LED 作为冷光源，但 LED 半导体本身会产生热。 LED 的散热，保证 LED 的良好工作条件。 （ 4）电源、恒流驱动的寿命质量保证。 2， 节能效率高 照明工程是个系统工程，不管是明视照明还是气氛照明 都是通过电能转换成光，再通过灯具投影，使某一个局部的被照面达到一定的照度、均匀度、显色性，多个被照面的局部合成一个完整的照明工程，不能简单的用功耗来比较，而是要通过综合、全面的分析进行比较。 3， 常规灯具与半导体 LED 照明灯具的差异化 灯具是光源、电源、灯罩和其他附件等装配组合而成的照明器具，它又是用来控制光源、光线投照的方式，同时又能起到保护光源，提高照明效率的照明工具。 常规照明灯具主要由灯壳体、光源腔、电器室等组成。 因其有足够的壳体空间及活性炭和泡沫硅橡胶的密封安装散热，保证了光源的工作条件。 其光源腔的 防护等级 IP6电器室的防护等级 IP45。 半导体 LED 路灯的面世，其光源的长寿命独特性，具有易合理配光的优越性，色温的可变性，显色指数高的优势，低电压、电流的光源供电具备了高效节能的发展趋势。 对于 LED 应用于照明有先天的优势，其优势在于： （ 1） LED 作为点光源，如果设计合理，很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题； （ 2）对光照射面的均匀度可控，理论上可以做到在目标区域内***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 18 / 48 完全均匀，这也能避免传统光源 灯下亮 现象中的光浪费； （ 3）色温可选，这样在不同场合的应用中 ，也是提高效率、降低成本的一个重要途径。 空调 系统 由于过渡季节，冷负荷较小，而室外温度相对于夏季较低，空调的冷却水通过冷却塔散热后，能够满足室内较小冷负荷的要求；由于空调主机的冷冻水和冷却水在主机中进行热交换，所以此方案只需冷却水系统直接接入冷冻水管道即可，整个系统中其它各个部分均不需要改变，能够满足工程施工对主机四周空间的要求，能够满足其它现场实际条件的要求。 所以此空调方案具有设计和施工可行性 1， 延长主机及冷冻水泵的使用寿命。 延长 为保证购物环境的舒适，新华百货中央空调每年 3 月中旬就需要开 机，制冷季节初期为 40 天；每年 10 月底才能关机，制冷末期为 30 天。 在制冷季节初期和制冷末期共 70 天的时间内，将店屋顶冷却塔内的冷却水直接引入循环系统，在不开动主机及冷冻泵的前提下， 达到购物环境对空调的需求。 主机及冷冻水泵每个供冷季运行时间减少了约 1／ 3，大大延长了主机和冷冻水泵的使用寿命。 2，节能明显 ***每个供 冷季 的过渡季节 主机 和冷冻水泵停止运行，只有冷却水泵、冷却塔，和各空调末端系统参与运行，大大降低了能耗。 ***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 19 / 48 项目建设依据 1， 《产业结构调整指导目录（ 2020 年本）》发展改革委令 2020 第 9号 2， 《北京市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》 3， 《北京市 “十二五 ”时期节能降耗与应对气候变化综合性工作方案》 4， 《北京市节能节水减排技术推广计划》京发改 [2020]1722 号 ***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 20 / 48 第三章 项目建设现状分析及改造方案 项目单位能耗现状 1， 能源消费品种 ***所使用的能耗种类为电力 和外购热力。 统计如下表 （ 表 31）。 表 31 2020 年能耗统计表 能源种类 单位 2020 年能耗统计表 实物量 折标煤量 (tce) 所占 比例 （ %） 电力 万 kWh 外购热力 百万 KJ 综合能耗 2， 产品单耗 （ 1）主营业务收入单耗 2020 年公司实现主营业务收入 万元，综合能源消费量 吨标准煤，万元主营业务收入能耗量为 吨标煤。 （ 2）单位营业面积能耗 2020 年公司经营总面积为 83111 平方米，单位营业面积能耗为 千克标准煤 /平米。 项目单位能耗问题分析 照明所占的能耗比例大是商场建筑的特点，商家为了吸引顾客，往往装有较多的灯具，因此商铺内的照度普遍偏高，这可以通过现场***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 21 / 48 测试结果得到证明。 照度偏高是商家希望以较高的照度、合适的色温来展示商品，吸引顾客。 商场的照明设备难以实现“部分空间、部分时间”开启，只要是营业时间，照明基本全部开启，否则可能影响销售，因此照明设备开启时间长，其能耗较大。 ***照明灯具主要包括节能筒灯、金卤筒射灯；双眼、三眼金卤 /斗胆卤素射灯； T T8 灯管等，以及少量的白炽灯。 商场照明也是能耗较大的一项， 如果将这些灯具更换为 LED 高效节能灯 ，将会大大减少能源消耗，降低运行成本。 商场环境除了照明系统“能耗高”外，空调系统也是“耗能大户”此改造方案是直接采用主机和冷冻水泵停止运行，所以空调主机和冷冻水泵 在过渡季节 的能耗直接降低到“ 0”。 大大减少了能源消耗。 项目单位改造方案 照明 LED 光源工作原理 目前的 LED 光源是低电压（ VF=2→ ）、大电流（ IF=20→1500mA）工作的半 导体器件，必须提供合适的直流电才能正常发光。 由于我们日常照明使用的电源是高压交流（ AC 100～ 220V），所以必须使用降压的技术来获得较低的电压，常用的是变压器或开关电源降压，然后将交流（ AC）变换成直流（ DC），再变换成直流恒流源，才能促使 LED 光 源发光（图 31）。 ***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 22 / 48 图 31 直流驱动 LED 光源的系统应用方案 将 220V 的电压经电容 C1 的降压后，经过 VDI～ VD4 全波整流，再经 C2 滤波和稳压管 VD5 产生 1 稳定电压作为发光管的电源，将LED 串联再并联后接到此电源上，使得每只发光管都能正常发光（图32）。 图 32 LED 光源的工作原理图 由于 LED 是由超导发光晶体产生超高强度的灯光，它发出的热量少，不像白 炽灯那样浪费太多热量，不像荧光灯那样因消耗高能量而产生有毒气体，也不像霓虹灯那样要求高电压而容易损坏。 LED已被全球公认为新一代的环保型高科技技术光源。 2， LED 灯具结构及特点 ***LED 照明节能改造及空调系统节能改造项目可行性研究报告 23 / 48 LED 灯具主要由 LED 灯珠、 PCB 板、透镜、外壳、散热装置、恒流源等部分构成。 将已封装的 LED 灯珠组装在一个带有铝夹层的金属芯 PCB 板上，形成功率密度 LED， PCB 板作为器件电极连接的布线之用，铝芯夹层则可作热沉使用，获得较高的发光通量和光电转换效率。 铝基板 PCB 由电路层 (铜箔层 )、导热绝缘层和金属基层组成。 电路层要求具有很大的 载流能力，从而应使用较厚的铜箔；导热绝缘层是 PCB 铝基板核心技术之所在，它一般是由特种陶瓷。