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设施能源工程课件
演讲人：
日期:
目录
CATALOGUE
02.
能源基础知识
04.
节能技术与实践
05.
设计评估与优化
01.
03.
核心能源系统
06.
案例分析与应用
课程介绍
01
课程介绍
PART
掌握核心理论与技术
实践能力提升
系统学习设施能源工程的基础理论，包括能源转换、输配系统、节能技术等，培养解决实际工程问题的能力。
通过案例分析、仿真模拟和实验操作，掌握能源系统设计、优化及运维的关键技能，如暖通空调系统能效分析、可再生能源集成等。
课程目标与学习成果
跨学科综合应用
理解建筑、电气、环境与能源的交叉领域知识，能够协同多专业团队完成综合性设施能源项目规划与实施。
行业认证准备
课程内容覆盖LEED、BREEAM等绿色建筑认证标准，为考取能源管理师（CEM）或注册能源工程师（CEE）提供知识储备。
设施能源工程概念解析
定义与范畴
设施能源工程是研究建筑及工业设施中能源生产、传输、储存与高效利用的学科，涵盖暖通空调（HVAC）、照明系统、分布式能源等领域。
01
关键子系统
包括能源供应系统（如热电联产、太阳能光伏）、终端用能设备（如热泵、变频驱动器）、智能控制系统（如BMS能源管理平台）。
能效指标
常用评价指标包括能源强度（kWh/m²）、COP（性能系数）、EER（能效比），需结合全生命周期成本（LCC）进行综合分析。
可持续发展关联
强调与碳中和目标的衔接，如通过被动式设计、余热回收、微电网技术降低设施碳足迹。
02
03
04
行业背景与发展趋势
政策驱动转型
全球范围内“双碳”政策（如中国“3060”目标、欧盟“Fitfor55”）推动设施能源向清洁化、智能化升级，催生万亿级市场规模。
技术革新方向
数字孪生技术应用于能源系统仿真优化；AI算法实现负荷预测与动态调控；氢能与储能在工业设施中的试点推广。
市场痛点与机遇
传统高耗能设施改造需求迫切（如数据中心PUE优化），同时综合能源服务（IES）模式兴起，推动“能源托管+智慧运维”新业态。
国际案例参考
学习新加坡“绿色建筑标志”认证体系、德国“工业4.0”能源柔性工厂等标杆项目，分析其技术路径与商业逻辑。
02
能源基础知识
PART
能源形式与来源分类
化石能源
包括煤炭、石油、天然气等，具有高能量密度和广泛使用历史，但燃烧过程中会产生大量二氧化碳和其他污染物，导致环境问题。
02
04
03
01
核能
通过核裂变或核聚变释放能量，具有极高的能量输出，但涉及放射性废料处理和核安全问题，需严格监管。
可再生能源
如太阳能、风能、水能、生物质能等，具有清洁、可持续的特点，但受地理条件和气候影响较大，需结合储能技术提高稳定性。
二次能源
如电能、氢能等，由一次能源转换而来，便于传输和利用，但转换过程中可能存在能量损失。
制造业、冶金、化工等行业能源需求量大，通常以电力、蒸汽和燃料为主，节能潜力巨大，可通过工艺优化和设备升级降低能耗。
包括供暖、制冷、照明和电器使用，占全球能源消耗的40%以上，提高建筑能效（如采用隔热材料、智能控制系统）是关键。
燃油车辆仍是主要能源消耗来源，但电动汽车和氢燃料汽车的推广可显著减少碳排放，需配套充电和加氢设施。
与生活方式密切相关，推广节能家电、减少待机耗电、培养节能习惯可有效降低能源浪费。
能源消耗特征分析
工业领域能耗
建筑能耗
交通能耗
居民生活能耗
能源强度
衡量单位GDP的能源消耗量，反映经济活动的能源利用效率，数值越低说明能源利用效率越高。
能源回收率
在工业生产中，通过余热回收、废能再利用等技术，提高能源的循环利用率，减少能源浪费。
生命周期评估（LCA）
全面分析能源产品从生产、运输、使用到废弃的全过程能耗和环境影响，为优化能源系统提供科学依据。
设备能效比（EER/COP）
用于评估制冷、制热设备的效率，能效比越高，设备在相同能耗下的输出能力越强。
能源效率评估指标
01
02
03
04
03
核心能源系统
PART
HVAC系统技术原理
热力学循环基础
HVAC系统基于制冷剂在蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀之间的相变循环，通过吸收和释放热量实现温度调节，需掌握理想气体方程、焓熵图等核心热力学理论。
空气处理单元设计
包括新风混合、过滤、加湿/除湿、热交换等模块，需综合考虑风量平衡（CAV/VAV）、焓差计算及风机盘管选型，确保室内空气品质（IAQ）达标。
能效提升技术
采用变频驱动（VFD）控制压缩机转速，结合热回收装置（如转轮式/板式换热器）回收排风能量，系统能效比（SEER）可提升30%以上。
智能控制策略
基于PID算法或机器学习模型动态调节温湿度设定值，集成建筑自动化系统（BAS）实现多区域协同控制，降低部分负荷下的冗余能耗。
照明系统优化方法
LED光源光谱优化
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