CRC技術在商場節能改造中的應用與效益分析

文/朱雁鳴 馬悅山啟東世紀（北京）節能環保科技有限公司

隨著國民經濟的快速發展，我國大中型商業建筑高能耗的問題日益突出。據統計，建筑能耗占全國城鎮總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍。“十二五”期間，建筑節能是節能減排工作的重點，而在建筑能耗中，空調系統的能耗約占總耗電量的50%，如何通過科學合理的技術手段，最大限度的降低空調系統能耗，是行業和社會亟待解決的問題。

本文以北京某大型商場空調通風系統合同能源管理項目為例，闡述了CRC技術實現中央空調系統優化運行與智能化控制。

1 CRC技術簡介

CRC（Control Retro-Commissioning，管理控制調優）技術，是通過優化能源設備與控制系統來改進建筑物內部空調、采暖、通風，冷熱水管道系統以及冷熱集中站工作性能和綜合表現的一套系統的理論與方法。

CRC的現代管理理念是通過團隊合作（現場運行維護管理與操作人員和CRC工程師）的方式對系統和控制設備進行運行調試，達到優化整個建筑能源系統的目的，并且定位于建筑的整體性能，并著重強調其能源綜合管理。

CRC技術通過運用計算機控制技術，對建筑節能設備進行智能控制，將原有分散控制和管理的設備進行集中控制和決策管理。該控制中心具有控制、分析、數據處理的功能，其實現過程是通過采集傳感器數據，包括室內外溫濕度、管道風道溫度、CO2濃度、電流功率等參數，依靠預先編制好的（控制系統專用的編程語言）具有不同功能的控制程序控制相應的外圍設備,對空調系統，通風，采暖，管道等設備進行統一的控制與合理的優化運行。

CRC建立一個高效穩定的多功能控制中心，由控制中心對節能系統內外的各種信息進行統一的加工處理，發現問題，并提出問題的解決方案。這種形式的特點是所有的信息(包括內部、外部)都流入控制中心，由控制中心集中加工處理，且所有的控制命令也全部由控制中心統一下達。控制中心還具有數據的處理和上傳等功能。

CRC能夠提供整套的能源優化管理控制方案，通過自主研發的控制策略，結合空調節能運行中的設備管理，對空調系統進行優化改造，對冷機、風機、水泵等設備進行合理調配，最終達到節能、先進、高效的最佳效果。

2 節能改造項目背景

位于北京市朝陽區的某大型商場，總建筑面積為7萬m2，2010年建成營業。商場的大型機電設備（冷機、水泵、空調機組）均為高效節能新型設備。空調系統全年用電費用420萬元，折合用電量420萬kWh，約占該商場全年用電量的50%。

該項目采用CRC技術，運用多項節能技術及產品，針對該項目的行業特點，進行優化配置。項目采取了設備改造、綜合性能調優、軟件策略等多項措施進行整體的節能改造, 實現了商場內中央空調系統的高效運行。并以智能控制和傳感器技術為主，對環境進行測試并取得反饋信息，繼而對設備進行整體邏輯控制，由以往的手動運行升級為自動運行，提高了整個空調系統的自動化水平，達到設備最優化運行。

該項目的管理系統采用CRC控制理念，系統運行安全、可靠、穩定，運行模式可任意切換，耗能數據可測量、可比對、可公開、可追溯，提高了企業的技術和管理水平。

3 節能改造的實施

3.1 前期調研

在調研過程中按照CRC管理流程，以CRC技術標準化為基礎，對相關設備和工藝進行細致的深入調查和研究。重點研究項目中的環境因素和主要用能設備的功耗，如冷機、水泵、風機等。為后期的項目策略研究，圖紙設計，施工和現場調試工作奠定了基礎。

通過項目調研現狀如下。

（1）空調系統運行概況：空調系統每年4月中旬開機，至10月中旬停機。制冷系統設備運行采用手動開啟，每天運行約12h。

（2）樓層機組：四管制全空氣系統，夏季供冷/冬季供熱；過渡季節送新風。

（3）控制系統：樓宇自控系統，樓層空調機組只可以實現啟停控制。

3.2 改造方案

CRC節能管理系統為該商場提供了一個空調控制中心功能。在這個控制中心，將整個環境和空調系統結合為一個整體，對商場的溫度、濕度、空氣潔凈度、風量和風速進行嚴格的控制和調節，保證商場內部的舒適環境。采用CRC技術后提高了冷機的運行效率，延長設備的壽命，故其效率更高，比改造前節能41%。同時對水泵和風機的控制，具備多級能量調節，采用多種送風方式和冷卻方式組合，室外溫度較低時，直接使用室外空氣進行制冷，充分降低設備的運行時間和功率損耗，增加了系統的可靠性。

CRC技術提供了數據管理的支撐，具備數據記錄、查詢、管理功能，并具備數據接口協議，可以接入網絡的智能設備、數字化管理設備、嵌入傳感器和生物測定等技術的實物設備，具有接入物聯網的技術和設備基礎。

3.3 施工過程

在施工過程中，以CRC標準管理為指導，進行現場安裝與調試工作。現場施工工期30天，改造期間未影響商場正常營業。該項目節能系統的規劃、設計、實施過程中，嚴格按照CRC節能方案執行，采用節能型的技術、工藝、設備、材料和產品，全面貫徹執行各項節能措施。通過對商業建筑各相關系統的了解，不單純局限在傳統節能如變頻技術的應用。而是根據項目情況做一系列整體改造。通過對CRC先進節能技術的應用及不斷持續調整，優化了系統的運行模式，提高了系統的運行效率，且投資小回報高。

CRC技術突破了傳統節能技術的高投入、低節能率等局限，診斷分析出多個節能關鍵部位、環節，同時，為避免重復投資和浪費，改造方案不大拆大改，而是采取針對性改造措施，采用自動化控制技術，調優調節策略等多項措施，節能效果顯著。

4 節能效益

4.1 經濟效益

本項目實施采用合同能源管理模式，項目總投資約300多萬元，3年內收回全部投資。年節能量超過600tce，投資強度約為5000元/ tce，投資效益良好，具有推廣示范價值。

（1）空調系統節能改造前每年電費420萬元。

（2）空調系統節能改造后每年電費250萬元。

（3）每年節約電費為170萬元左右。

（4）綜合節能率為41%。

（5）每年減排CO2約1660t。

（6）每年減少標準煤約613t。

4.2 管理效益

（1）在達到預期節能效果外還為商場日常空調設備運行工作提供了一套可靠的管理系統，解決了工作人員操作維護工作量大、隨意性大以及設備維護不及時的問題。

（2）建立科學系統的能效數據分析，實現企業能源精細化管理。

（3）建立整體監測系統平臺，有效管理設備運行狀態，延長設備使用壽命，全面指導該建筑節能降耗。

（4）建立主動式預防和持續的能效管理，實現企業可持續發展。

（5）節約人力成本。

4.3 環境效益

（1）節能系統投入運行后，溫度控制更加舒適，夏季溫度始終控制在26℃左右，符合國家相關規范要求及業主需求。

（2）賣場新風量根據人流變化自動調整，確保了CO2濃度維持在400～600ppm之間，與室外CO2濃度400～500ppm基本持平。

（3）節能系統運行期間在商場內做了幾百名消費者以及工作人員問卷，對空氣質量及舒適度的滿意度達90%以上。