2014年5月26日
商业建筑可以减少他们的加热和冷却的平均57%的用电与先进的节能控制,根据一项为期一年的试验控制的商场、杂货店和全国其他建筑物。研究表明节能高于预测的早些时候由相同的研究人员所作的计算机模拟。
太平洋西北国家实验室的研究人员发现商业建筑可以大幅地削减电费如果他们翻新包装屋顶供热、通风和空调设备,比如那些在西雅图地区所示。
“我们早就知道,加热和冷却是建筑最大的能源消费国之一,主要是因为大多数建筑物不使用复杂的控制,”这项研究的首席研究员,说工程师斯Katipamula能源部的太平洋西北国家实验室。“但我们的测试控制安装在真实的,商业建筑工作显然证明更节能的空调系统。”
这项研究受到了美国能源部的能源效率和可再生能源办公室和邦纳维尔电力管理。
坐在许多商业建筑的屋顶闪亮的金属箱加热、冷却、通风和空调(也称为HVAC)单位。这些都是在工厂预制,他们所有的组件在一个盒子里,领先业界称之为“打包”空调单位。另一种商业暖通空调,称为空气处理单元,长期使用复杂的控制,以确保他们尽可能高效地工作。但包装单位往往允许运行几个小时,即使他们不需要,和接收小的维护。
打包空调消耗相同数量的电力800万美国居民,每年约2600万亿英热单位的能量。那些忽视和往往效率低暖通空调系统加起来,创造更高的电费和导致国家的温室气体排放。
把一个想法到测试
Katipamula和太平洋西北国家实验室的同事们花了他们的职业生涯想办法减少建筑物的能源使用。2011年,他们开始适应空调暖通空调的控制已经找到单位用于打包屋顶空调单位。目标是使包装单位基于内外条件自动调整操作。使用传感器和变速电机,控制决定何时以及通风设备应该跑多快,如果单位可以使用自然的冷空气从外面而不是机械冷却室内空气。
在太平洋西北国家实验室团队正在评估这些控件如何工作,他们学到了一些公司同时和独立开发等先进的过程控制。在2012年的夏天,商用的团队安装一个控制盒八点66屋顶空调单位志愿者商业建筑在华盛顿州,俄亥俄州,加州和宾夕法尼亚州。建筑包括商场、杂货店、大超市和一个诊所。安装的设备,生产的变革浪潮的肯特。被选中是因为他们最先进的控制用电相似的设想。
真正的节约能源
Katipamula和他的同事们发现,标准操作相比,空调使用先进控制能源使用减少了平均57%。实际的节能从20 - 90%不等。较大的建筑物,如商场,这需要更大的空调单元,节省更多的能量比小建筑。和建筑物的通风设备,如商店开放时间长,倾向于节省更多的能量。
节约能源转换成美元拯救取决于当地的电力成本。全国范围内,能源成本平均10美分每千瓦时,尽管丰富而廉价的电力供应经常付出较少的地区和大城市更大的能源需求通常支付更多。使用全国平均水平时,研究人员发现所有的实地测试,空调会保存单位平均每年1489美元。团队计算需要业主三年收回购买和安装先进的成本控制与平均成本节约。商业建筑往往有多个屋顶空调单元,所以实际储蓄/建筑将取决于使用的单位数量。
但具体的投资回收期取决于几个因素。帮助业主权衡成本,研究团队开发了一个表,列出了哪些特定组合空调机组的大小、风机运行单日的小时数和局部能量率会导致一项为期三年的投资回收期。团队总结道安装先进控制在较小的单位容量的15吨或更少能达到三年回报的地区能源成本12美分每千瓦时以上,或有足够的激励效用的地方。
“我自豪地看到先进的控制我和同事评估不仅工作在现实世界中,但产生显著的能源节省,“Katipamula说。“我们希望商业业主将受到这些有形的储蓄和先进控制安装在他们的屋顶空调。”
业主感兴趣升级或替换他们的暖通空调系统可以学到更多先进的屋顶活动,由能源部更好的建筑形成联盟,ASHRAE这样(也被称为美国采暖、制冷和空调工程师)和零售行业领袖协会。
引用:
s . Katipamula w . Wang和m . Vowles”,提高操作效率的包装空调和热泵、“ASHRAE这样日报》2014年3月,http://buildingsystems.pnnl.gov/documents/036 - 043 _katipamula.pdf。
w . Wang s Katipamula h .非政府组织,r .踏上归途,d . Taasevigen和r .琵琶,“先进的屋顶控制(电弧)改造:作实地试验结果,”能源部报告,2013年7月,http://www.pnl.gov/main/publications/external/technical_reports/pnnl - 22656. - pdf
来源:http://www.pnl.gov/