公共建筑空调工程设计能效比限值研究

1 / 5 公共建筑空调工程设计能效比限值研究 导读： 1.公共建筑空调系统能耗现状目前，我国建筑总能耗约占社会终端能耗的 %。 2.我国空调能效的评价指标在 20世纪 80年代后期，宾馆酒店建筑兴起，由于这类建筑普遍采用了中央空调系统，故能耗大幅度增加。比如，我国于 XX 年颁布实施的“单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级 GB19576-XX”标准中对风冷式、水冷式空调机能效比以及能源效率 等等级指标均作了规定。 关键词：公共建筑，空 调调系统，能效比 1.公公共建筑空调系统能耗 现现状目前，我国建筑总 能能耗约占社会终端能耗 的的 %。其中，北方城镇 建建筑采暖和农村生活用 煤煤约为 亿吨标煤 /年 ，占我国 XX 年煤产 量量的 %；建筑用电和其 它它类型的建筑用能折合 为为电力，总计约为 55000 亿度 /年，占全 国国社会终端电耗的 27% 29%，大型公共 建建筑的节能迫在眉睫。 调调查结果表明，我国大 型型公共建筑的单位面积 耗耗电量为住宅的 10 220 倍，能源浪费现 象象严重，有很大的节能 潜潜力。对于南方地区的 公公共建筑能耗中，空调 系系统的能耗约占建筑总 能能耗的 50 60 ，故空调系统的节能是 公公共建筑节能的关键。 目目前， 我国中央空调系 统统的冷水机 组主要以电 力力为主，其单位面积能 耗耗因建筑所处的气候区 以以及建筑类型有所差异 。例如，北京中央空调 系系统单位面积平均耗电 量量约为 20 120kWWh/。其中，政府办 公公建筑能耗约为 30kWWh/，2 / 5 甲级写字楼约 为为 20 70 kWh/ ，酒店约为 30 70 kWh/，大型商场 约约为 70 150 kWWh/。其中冷源一般 为为 10 50kWh/，而输配系统电耗却高 达达 10 70kWh/，可见输配系统的运行 能能耗是目前中央空调系 统统的能耗大户；重庆市 公公共建筑中央空调系统 单单位面积能耗也不等， 有有的高达 160W/m2 ，有的只有76W/mm2，平均值为 129 W/m2，其中商场 和和酒店的平均能耗占建 筑筑总能耗的比例分别为 和；上海公共建筑 中中央空调系统单位面积 能能耗平均值为 127 W / m2；武汉市公 共共建筑中央空调系统单 位位面积能耗平均值为 /mm2；均高于日本东京 的的公共建筑中央空调系 统统单位面积能耗平均值 /m2。 2.我国空 调调能效的评价指标在 200 世纪 80 年代后 期期，宾馆酒店建筑兴起 ，由于这类建筑普遍采 用用了中央空调系统，故 能能耗大幅度增加。为了 降降低此类建筑的能耗， 中中国建设部于 1993 年9 月 27 日颁 布布了节能标准，并于 19994 年 1 月强制 性性实施 。此项政策是通 过过在设计阶段采用适当 的的方法，从而达到降低 或或控制宾馆能耗的目的 。此政策根据宾馆建筑 的的不同等级和外部环境 ，提出了建筑围护结构 、空调系统和自动控制 系系统的要求。目前，我 国国对于空调系统能效的 评评价只是停留在对空调 系系统的部分设备的能效 限限制。比如，我国于 XXX 年颁布实施的 “ 单 元元式空气调节机能效限 定定值及能源效率等级GB 19576-XX” 标标准中对风冷式、水冷 式式空调机能效比以及能 源源效率等级指标均作了 规规定； 又如：于 20011 年颁布实施的3 / 5 “ 蒸 汽汽压缩循环冷水机组工 商商业用和类似用途的冷 水水机组GB/” 中也已 对对风冷和蒸发冷却 式以 及及水冷式的往复活塞式 机机组、涡旋式机组、螺 杆杆式机组、离心式机组 的的制冷性能系数作了限 定定；于 2001 年颁 布布实施的 “ 蒸汽压缩循 环环冷水机组户用和类似 用用途的冷水机组 GB/” 中提出了机组名义制 冷冷量较小的水冷式、风 冷冷式、蒸发冷却式的制 冷冷机组的制冷系数限值 ；还在 XX 年颁布实施 的的 “ 冷水机组能效限定 值值及能源效率等级 GB 19577-XX” 中中也对不同冷量范围的 冷冷水机组的能 源效率或 能能源效率等级指标作了 规规定。另外，在 XX 年年颁布实施的 “ 公共建 筑筑节能设计标准 GB50 189” 中也只对单 个个空调设备的能耗限值 作作了规定，例如对一些 冷冷水机 组制冷性能系数 ；冷水机组综合部分负 荷荷性能系数；单元式机 组组能效比；溴化锂吸收 式式冷水机组性能系数等 分分别作了限定。周边全 年年负荷系数 PAL、空 调调能量消耗系数 CEC 等节能指标可以用于 设设计院在进行空调系统 的的设计时验算之用。针 对对房间空调器，我国发 展展与改革委员会、国家 质质量监督检验检疫总局 、国家认证认可监督管 理理委员会于 XX 年 111 月 29 日联合发 布布了房间空调器能源 效效率标识实施规则。 3.空调工程设计能 效效比空调工程设计能效 比比指空调工程的设计总 冷冷负荷与整个空调工程 所所有耗电设备的耗电总 功功率之比，可用来衡量 整整个空调系统的能 效状 况况。该指标的建立是以 空空调系统整体为着眼点 ，这正是 DEER 区 别别于其它评价空调设备 能能4 / 5 效指标的特点。空调 工工程设计能效比 DEERR 可用来评价整个空 调调工程在设计阶段的设 计计水平，判断其是否达 到到节能设计标准对提高 空空调工程的整体设计水 平平有一定的促进作用。 4. 空调工程设计 能能效比的计算方法 空 调调工程的组成除 VRV 直接蒸发冷却空调系 统统外，间接供冷的空调 系系统均可划分为冷源系 统统、水系统、风系统三 个个子系统。空调工程设 计计能效比的计算空调工 程程设计能效比的计算式 ： DEER=Q / N 式中： Q 空调工程的设计总冷 负负荷 , kWN 空空调工程耗功率， kW 其其中： N=N1+N 2 +N3+N4+N5NN1 电机驱动压 缩缩机的冷水机组、单元 式式空气调节机、多联式 空空调机组在额定制冷工 况况下输入电功率之和， kkW； N2 直燃 型型溴化锂吸收 式冷水机 组组额定制冷工况下单位 时时间燃料耗量的折算电 功功率、燃烧系统风机及 溶溶液泵配用电机铭牌功 率率之和， kW； N3 冷却水泵、冷却塔 风风机配用电机的铭牌功 率率之和， kW； N4 冷冻水泵配用电机 的的铭牌功率之和， kW；N5 空调系统 组组合式空调机组、新风 机机组所含风机及空调系 统统配置的其他风机的配 用用电机铭牌功率， 以及 风风机盘管的铭牌输入功 率率之和， kW。空调工 程程子系统设计能效比的 计计算子系统的设计能效 比比 DEERi = 空 调调系统的设计总冷负荷 /子系统 i 的额定耗 电电功率总和 (i=1， 2， 3) 表 1 不 同同燃料耗量与电功率的 换换算表注： 1）我国火 力力发电的平均标准煤耗 量量为 /kWh, 每千 克克标准煤的热当量为 29 271KJ。燃料换 算算5 / 5 成电功率的方法：燃 料料耗量 燃烧值 /=折 合合电功率 2）数据来源 ：空调通风系统运行 管管理规范 GB503665-XX 空调工程冷 量量输配系统设计能效比 的的计算 “ 空调工程冷量 输输配系统 ” 是空调工程 中中水输送系统与风输送 系系统的 总称。“空调工 程程冷量输配系统设计能 效效比”的计算式为： DEEER 输送=Q / N 输送 式中 ： Q 空调工程的 设设 计总冷负荷 , kWN 输送 水输送 设设备配用电机的铭牌总 功功率与风输送设备风机 的的配用电机铭牌功率以 及及风机盘管的铭牌输入 功功率之和， kW 5.结结论单个空调设备的能 效效不能代表整个空调工 程程的能效，空调工程设 计计能效比正是从空调工 程程整体考虑，对现有节 能能标准中单独空调设备 节节能指标起到了补充作 用用，对提高空调工程的 节节能设计水平亦有很大 的的促进作用。建筑类型 对对空调工程设计能效比 的的影响不显著。因此， 在在提出 “ 空调工程 设计 能能效比限值”时可不考 虑虑建筑类型的影响。冷 热热源设备类型对空调工 程程设计能 效比的影响最 为