建筑用水量变化规律及其二次供水系统节能的研究

建筑特别是中高层建筑的用水量变化规律直接关系到建筑二次供水系统的能耗。不同类型建筑的用水量变化规律差异很大，同一类型建筑由于规模、标准、以及季节等因素的影响，其用水量变化规律也有很大的区别。针对我国在建筑用水量变化规律研究方面的不足，本课题选取了具有监测条件的医院、宾馆、普通办公楼、写字楼、教学楼、高校学生宿舍、住宅及建筑小区等多种类型的建筑，对其二次供水系统进行了长期的实时在线监测，采集了大量的监测数据。通过对各类建筑的实际用水量数据的理论分析研究，找出了建筑用水量变化规律及其影响因素，并建立建筑用水量变化的求解模型。从而构建了多种建筑类型的用水量变化规律。我们还深入分析和探讨了用水量变化规律对供水系统节能的积极作用。针对医院类建筑水耗过高的问题，对其生活用水系统、热水系统、中水系统以及空调补水系统分别进行了长期监测，获得了各类用水的比例和其用水量变化规律。本课题的研究为建筑二次供水系统的优化设置及运行提供了数据支持和理论依据。 2100433B

我国在建筑用水量变化规律的研究方面还是空白，建筑特别是中高层建筑的用水量变化规律直接关系到建筑二次供水系统的能耗。目前我国在建筑供水系统的设计时，由于缺乏理论依据而一直采用估算的方法，不能保障供水系统的科学性与合理性，从而增加电耗和水耗，造成了能源浪费。本课题针对不同类型建筑的用水量变化规律及其供水系统理论能耗进行深入细致的研究。建筑的用水规律与建筑类型、规模、建设标准、水价、地域（生活习惯）、季节、节假日等因素密切相关。通过对各类建筑的实际用水量变化规律进行大量的实际监测和理论分析研究，找出上述各因素对建筑用水量变化规律的影响权重。建立建筑用水量变规律的求解模型，可以对各类建筑的用水量变化规律进行推算和预测，为建筑供水系统的设置及运行提供理论依据。近年来由于我国高层建筑数量猛增，其供水系统的能耗也越来越大。供水系统的理论能耗与供水量的大小、供水所需的高程以及用水量的变化规律等密切相关。

城镇用水量包括综合生活用水量、工业企业用水量、消防用水量、浇洒道路和绿地用水量、未预见用水量及管网漏失水量。在计算用水量时，首先确定用水量标准。用水量标准是确定给水工程规模的主要依据之一，它涉及面很广，政策性也很强，并且标准的高低直接影响到工程投资、水源的允许开采量、今后水量的保证率和运行管理等方面 。

泵系统节能政策、法规及相关标准

我国尚无有关泵系统节能方面的核心规范和标准，既无有关泵系统节能的优化设计的标准，也无有关泵系统节能的评估与评价的标准。这是制约国内泵系统节能的最主要因素。

关于泵系统节能，国内仅有几个边缘的政策法规及标准，比如GB/T 26921-2011《电机系统（风机、泵、空气压缩机）优化设计指南》、GB/T16666-1996《泵类及液体输送系统节能监测方法》、《合同能源管理项目财政奖励资金管理暂行办法》、GB19762-2007《清水离心泵能效限定值及节能评价值》、GB18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》等。

GB/T 26921-2011《电机系统（风机、泵、空气压缩机）优化设计指南》由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准于2011年9月29日批准并予以公布，并于2012年3月1日起开始实施。该标准规定了电机系统的基本要求，同时规定了电动机选型，电动机调速方式和调速装置的选择，以及风机系统、泵系统、空气压缩机系统的设计的基本要点。该标准对于泵系统的要求过于宽泛，不足以规范和指导泵系统节能。

泵系统节能泵系统节能技术培训

国家发改委、中国终端能效项目办公室、中国节能协会节电与绿色电能委员会于2008年举办了电机系统节能培训和泵系统节能培训。

泵系统节能有关泵系统节能领域的研究

在国内，从上世纪90年代末开始，泵技术工作者王立对泵系统节能率先进行了研究，于2007年撰写了《泵的寿命周期成本及其分析》，文中通过对泵的寿命周期成本的剖析，说明泵的寿命周期成本是影响泵系统节能的重要因素。2012年，王立又在《水泵技术》发表了《我国泵系统节能的现状及发展前景》一文，从应用和技术方面概述了我国泵系统节能的现状和存在的问题，同时指出我国发展泵系统节能任重道远，前景看好。

江苏大学流体机械工程技术研究中心对泵系统节能进行了研究，于2008年撰写了《美国泵系统节能教育行动计划(PSM)及其启示》，文中介绍了美国泵系统节能教育行动计划的背景、组织、目标、计划和取得的主要进展。上海电气科学研究所（集团）有限公司对电机系统节能进行了研究，于2008年撰写了《电机及其系统节能技术发展综述》，文中对泵系统作了简要阐述。

泵系统节能发展历史、行业公司及运营情况

1、发展历史

国内泵系统节能行业的发展预计要经过以下三个阶段：初级节能意识阶段、整体节能意识阶段和系统节能意识阶段。

(1) 第一阶段：初级节能意识阶段

这一阶段主要是在上世纪80年代中期以前，人们对泵系统节能的意识相当淡薄，局限性也很大。工程师们只是设法简单地提高泵或电机本身的能效，没有全局意识，不能从整个系统的角度去考虑节能。仅仅提高单个泵或电机的效率，有时那怕是提高一两个百分点，也是很难的事情，但凡做过设计的人员都很清楚这一点。

(2) 第二阶段：整体节能意识阶段

第二阶段是从上世纪80年代中期开始的。在第二阶段，设计人员有了整体意识，在设计或改造泵系统时，不仅考虑泵和电机本身的效率，也会考虑管路系统的损失，更进一步也会考虑泵和系统的匹配。在这一阶段所存在的不足是，节能公司虽然对系统节能有了整体认识，有时难免急功近利，只会抓住自认为是主要的节能因素，而忽略了其它影响节能的因素，这使得系统节能效果大打折扣。

（3）第三阶段：系统节能意识阶段

由于种种因素的制约，国内的泵系统节能在经过相当长的一段时间后才能进入这一阶段。这一阶段的根本特征是，国内出台了有关泵系统节能的优化设计的标准和有关泵系统节能的评估与评价的标准。在这一阶段，一方面有提供节能服务的节能公司，也有提供节能认证（或系统节能认证）的第三方机构；另一方面，对于已建泵系统，有节能改造和节能验收环节，先是节能公司对已建泵系统进行节能改造，改造后由业主或其委托的第三方机构对工程进行验收。对于新建泵系统，有节能优化设计和节能评估环节，在泵系统建设前要进行节能优化设计，在泵系统建成后，由业主委托第三方机构进行节能评估。

2、行业公司及运营情况

在第一阶段，我国尚没有专门的节能服务公司，有些泵厂只是简单地做一些旧泵改造，节能效果甚微。

进入第二阶段后，同时随着变频技术的飞速发展，国内涌现了大量的电子科技公司，它们以先进且成熟的变频技术为依托，进行变频节能改造，其方法是采用变频器改变电源频率，来改变电机的转速，以实现调节泵流量的目的，这样做就避免了用阀门调节流量时的能量损失，从而达到节能的目的。进入21世纪后，一些泵业公司也纷纷加入节能行列。相比而言，这些有着泵业经验背景的节能公司，从事泵系统节能更有优势，它们有能力全面地分析泵系统，对泵系统中的能量损失有更为细致的了解。

我国的泵系统节能改造采用国际通用的EMC（合同能源管理）运行模式。EMC是一种基于“合同能源管理”机制运作的、以盈利为直接目的的能源管理的商业运作模式。节能服务公司与愿意进行节能改造的客户签订节能服务合同，向客户提供能源效率审计、节能项目设计、原材料和设备采购、施工、培训、运行维护、节能量监测等一条龙综合性服务，并通过与客户分享项目实施后产生的节能效益来盈利和滚动发展。我国为了鼓励这一运作模式，由财政部和国家发改委联合出台了《合同能源管理财政奖励资金管理暂行办法》，下发了《财政部办公厅、国家发展改革委办公厅关于合同能源管理财政奖励资金需求及节能服务公司审核备案有关事项的通知》。根据这一通知，大批节能服务公司进行了备案。

国内的泵系统节能公司主要分布在长江以南的上海、杭州、长沙等城市，初具规模的有20多家，有几家公司年产值达到6000-8000万元。

供热锅炉基本知识，节能基础理论，供热锅炉的能耗分析，供热锅炉设计与节能，供热锅炉改造与节能，供热锅炉运行与节能，供热系统节能技术。按人口平均的能源资源占有量来计算，我国是一个能源资源贫国。从我国目前的实际情况来看，节约能源在现阶段更加必要、可行并且潜力巨大。作者结合自己的教学、科研实践经验和体会编写了《供热锅炉及其系统节能》。