,
4.2— :冷源与热源
【
4【。.2.1 冷源】与热源包括冷热水机!组、建筑内的锅炉】和换热设备、蒸发】冷却机组、多联机、!蓄能设备等
!
建【筑能耗占我国能源】总消费?的比例已达》27.5%在—建筑能耗中》暖通空调系统和【生活热水系》统耗能比例接近【60%公共建筑中】冷、热源的能耗【。。占空调系统能耗40!%以:上当前各种机组、设!备类型繁多电制冷机!组,、溴化锂吸收式【机组及蓄冷蓄热【设备等各具》特色地?。源热泵?、,蒸发冷?却等利用《。可再生能源或—天然冷?源的技?术,应用广泛由于使用】这些:机组和?设,备时:会受到能源》、环境、工程—状况、使用》时间:及要求等《多种因素《的影响?和制约因此应客观全!面,地对冷热源方案【进行技术经济比较】分析以可持续发【展的思路确定合理】。的冷热源方案
【。
:
《 1《 热源应优先采】。用废热或《工业:。余热可变废为宝【节约资源和能耗当】废热或?工业余热的》温度较高、》经技:术经济论证合理【时冷源宜采》用,吸收式冷水机组【可以利?用废热或《工业:余热制冷《
,
!2 面对全球【气候变?化节能减排和发展低!碳经济成为》各国共识我国—政府:于2009年12】月在丹?麦哥本哈根举—。行的联合国气—候变化框架公约大】会上提出2020年!我国单?位国:内,生产总值《二氧化碳《排放比20》05年下降》。40%~45%随】着中华人《民共和国可再生能源!法、中华人民共和国!节约:能源法、民用—。建筑节能条例—、可再?生能源中长期发展】规划等一系列法【规的:出台政府《。一方面利用大—量补贴、《税收优惠政策—来刺激?清洁能源《。。产业发展;另一方】面也通过《法规帮助能源—公司购买、使用可再!生能源因此地—源热泵系统、太【阳能热水《器等:。可再生能源技术【应用的市场发展迅猛!应用广泛但》是由于可再生能源】的利用与室外环境密!切相关从全年使用角!。度考虑并不》是任何时《候都可以满》足应用需求因此【当不能保证时—应设置?辅助:冷、热源来满足建】筑的需求
》
《
: 3 —发展城镇集中热【源是我国北方供【。。暖的基本《。政策发展较快较为普!遍具有城镇或区域集!中热源?。时集中式空》调系统应优先采用】
— 《4 ?电,动压缩式机组具有】能效高、技术—成熟、系统简—单,灵活、占地面—积小等?特,点因此在城市电网夏!季供电充足的区域冷!源宜采?用电动?压缩式机组》
:
【 5 ? ,对于既无城》市热网也没有较充】足的城市《供电:的地区采用电—能制冷会受到较大的!限,制如果其城市燃气】供应充足的话采用燃!气锅炉、燃气热水机!作为空调供热的【热源和燃气》吸收式冷(温)水】机组作为空调—冷,源是:。比,。较合适的
】
6 】。 既无城市热网也无!燃气供?应的地区集中—空,调,系,统只能采用燃—煤或者?燃油来提供空调【热源和冷源》采用燃油时可以【采用燃?油吸收?式冷(温)水机【组采用燃煤时则只能!。通过设置《吸收式冷水机组来提!供空调冷源》这种方式应用时需】要,综合考虑燃油的【价格和当地》环保要求
—
,
:
, , 7 》 ,在高温干燥地区【可通过蒸《发冷却?方式直接《提供用于空调系统】。的冷水减少了—人工制冷的》能耗符合条件的【地区应优先推广采用!通,常来说当室外—空,气的:露点温度低于1【5℃时采《用间接?式蒸发?冷却:方式可以得到接近1!6℃的空调冷—水,来作:为空调系统的冷源直!接水冷式系统包括水!冷式:蒸发冷却、冷却塔】。。冷却、蒸发冷凝等】
! 8 从》节能角度来说能源】应充分考虑梯—级利用例如采用【热、:。电、冷联产的方式】中华人民共和国节】约能源法明确提出】“推广?热电联产集中供热提!高,热电机组的利—用率发展热能—梯级利用技》术热、电、》冷联:产技术和热、电、】煤气三联供技—术提高热能综合利】用率”大型热电冷】联产是利用热电系】统发展供热》、供电和《供冷为一体的—能,源综合?利用系统冬》季用热电厂的—热源:供热夏季采用—溴化锂吸《收式制冷机供冷使】热电厂冬夏负荷平衡!高效经济运行—
】 9 》水环热泵《空调系统《是用水环《路将小型《的水/空《气热泵机《组并联在一起—构成一个以回—收建筑物内部余热为!主要特点的热—泵供暖?、供冷?的空调系统需—要长时间向》建,筑物同?。时,供热和供冷时—可节:省,能,源,和减少向环境—排热
?
:
— 水环热泵空—调系统具有》以下:优点
—
! 1)实现建筑【。内部冷、热转移;】
?
:
? ? ?2)可独立计量;
!
】 3—)运行调节》。比,较方便在需要长时间!向建筑同时供热【和供冷时能》。够减少建筑外提供】的供热量而节能
】
!但由于水环》热泵系?统的初?投资相?对较大且因为分散】设,置后:每个压缩机的安装】。容,量较小使得CO【P值相对较低从而导!致整个?建筑空调系统—的电气安装容—量相对较大因此【在设计选用时需【要,进行较细的分—析从能耗上看只有】当冬:季建筑?物内存?在明显可《观的冷负荷时—才具有较好》的,节能:效果
】 , 1《0 ?蓄能系统的合理使】用能够明显提高城市!或,区域电网的供—电效率优《。化供电?系统:。转移电力高》峰平衡电网负荷同】时在分时电价—较为合理的地区也能!为用户节省》全年运行电费—为充分利用》现有电?力资源鼓励夜间使用!低谷电国家和各【地区电力部门制定】了峰:谷电价差政策
!
【11:。 热泵系统属于国!家大力提倡的可【再生:能源的应用范围有条!件时应积极推广但是!对于缺水、干旱地区!采用地表水或地下水!存在一定的困难【因此中、《。小型建筑《宜采用空《气源或土壤源热泵系!统为主?(对于大型工程【由于规模等方面的】原因系?统的应用可能会【受到一些限制)【;夏热冬《冷地区空气源—热泵的全年》。能效比较好因此推荐!使用;而当采—用土壤源热泵系统时!中、小型建筑空调冷!、热负?荷的比例比》较,容易实现土壤全年的!热平:衡因此也推荐使用对!于水资源严重—短缺的地《区不但?地,表水或?地,下水的使用受—到限制集中空调系统!的冷却水在全年运行!过程中水《量消耗较《大的:缺,点也会?凸现出来因此—。。这些地区不应采用】消耗:。水资源的空调系【统形式?和设备(《例如冷却塔、—蒸发冷?却等:。。)而宜采用》风,冷式:机,组,
《
? 12 当】天然水?可以有效利用—或浅层地下水能够确!保100%回—灌,时也可以《采用地表水或地【。下水源地源热—泵系统有效利—用可再生能》源
》
: : 13《 :由于可供空气—调节:的,冷热源?。形式越来越多节【能减排的形势要【求,。下出现了多》种能源?形式向一个空调【系统:供能:。的状况实现能—。源的梯级利用、综】合利用、集成—利用当具《有电、城市供热、】天然气、城市—煤气等多种人工能】源以:及多种可能》利用的天《然能源形式时可采用!几种能源合理—搭配作为空调冷【热源如“《电+气”、“电+】蒸汽:”等实际上很多【工程都通过技术经济!比较后采用》了复合能源方式降低!了投资?和运行费用取得了较!好的经济效益城市】的能源结构若—是几种共存空调也】可适应城市的多元】化能源结构》用能源的峰》谷,。季节差价进行设【备选型?提高能源的》一次能效使用户得到!实惠
》
?4.2.2 —。 强制性《。条文合?理利用能源、提高】能源利用率、节约】能源是我国的—基本国策我国主【要,以燃煤?发电为主直》接将燃煤发电生【。。产出:的高品位电能转【换,为低:。。。品位的热能》。。进行供?暖,能源利用效》率低应加以限—制考虑到国内—各,地区的具体情况【只有在符合本条所指!的特殊情《况时方可采用—
— 1》 随着《我国电力事》业的发展《和,需,求的变化电能生产方!式和应用方式均【呈现出多《。元化趋势同时全国】。不同地区电能的生产!、供应与需》求也是不相同—的无法?做到一刀切的—严格规定《和限制?因此如果当》地电能富裕》、电力需《。。求侧管理从发—电系:统整体效率角度有明!确,的供电政策支持时允!许适当采用直—接电热
—
:
? 2? 对于一些—具有:历史保护意义—的建筑或者消防【及环保有严格要求无!法设置燃气、燃油】或,燃煤区域的建筑【由于这些建》。筑通常规《模,都比较小在》。迫不得已的情况下也!允许适当地采用【电,进行供热《但,应,在,征,求消防、《环保等部门》的批准后才能进【行设计
】
: 3 对【于一些设置了夏【季集中空调供冷的】建筑其?个别局部区》域(例如目前—在一些南方地—区采用内、外区合】一的变风《量系统且加热量【非常低时有时采用】窗边风机《及低容量《的电热?加热、建筑屋顶【的局部水箱间为了】防冻需求等)有时需!要加热如果》为这些要求》专门设置空调—热水系统难度较大或!者,条件:受到限制《或,者,投入:非,常高因此如》果所需要的直接【。电能供热负荷非常小!(,不超过夏季空—调供冷?时冷源设备电气安装!容量的20%—)时允许适当—采用直接电热方式】
《
4 !夏热:冬暖或部分》夏热冬冷地区冬季供!热时:如果没有区域或集中!供热热泵是一—个较好的方案但【是考虑?到建:筑的规模《、性质以及空调系统!的设:置,情况某?些特定的建筑—可能无法设》置热泵?系,统当这些《建筑冬?季供热设《计负荷?较小当地电力—供应充足且具有【峰谷电差政策时可利!用夜间?低谷电蓄热方式进】。行供暖但电锅炉不】得,在用电?高峰和平段时—。间启用为了保证【整个建筑的变—压器装机容量—不因冬?季采:用,电热方式而》增加要求冬》季直接电能供热【负荷:不超过?夏,季空调供冷负荷【的20%且单位建筑!面积的?直接电能供热总【安装容量《不超:过20W/》m2
《。
《 5 如】果建筑本身设置了可!再生:能源发?电系统(例如—利用太阳能光伏【发电、生物质能【发电等)且》。发,电量:能,够满足建《筑本身的电热—。供,暖,需求不消耗市政电能!时为了充分利用其发!电的能力允许采用】这部分电能直—。接用于?供暖
》
,
4.《2.3 》强制:性条文?在冬季无加湿用蒸汽!源但冬季室内相【对湿:度的要求较高且对加!湿器:的热惰性有工艺【要求(例如有—较,高恒温恒湿要求的】工艺性房间》)或对空调加湿【有一定的卫生要求】(例:如,无,菌病房等)不采用】蒸汽无法实》现湿度的《精度要求时才允【许采用电极(或【电热)?式,蒸汽加湿器》
》
4:.2.4 本条】中各款提出的是【选择锅炉时》应注意的问题—以,便,能在:满足全年《变化:的,热负荷?。前,提,下达到高效节能运】行的要?。求
:
?
,。
《 1 供暖及空调!热,负荷计算中通常【不计入灯光》设备等得热而将其作!为热负荷的安全余】量但灯光设》。备等得热远大于【管道:热损失所以确定【锅炉房容量时无【需计入管《道热损失负荷率不低!于,50%即《锅炉单台容量—不低于其《设计负荷的》50%?
! 2 燃煤锅炉低!负荷运行时热效【率明显下降如果能】使锅炉的《额定容?量与长期运行的实】际负荷接《近会得?到较高的热效率作】为,综合建?筑,的热源?往往长时间在很低】的负荷率《下运行由此基于长期!热效率高的原—则确:定单台?锅炉容量很重要不能!简,单地等?容,量选型?但在保证《较高的长期热效【率的前提下又以等】容量:选型最佳因》为这样投资》节约、系统简洁、互!备性好
—
— 3 《冷凝式锅炉即在传统!锅炉的?基础上加设冷凝式】热,交换受热面将—排烟温度降到40℃!~,50℃使烟气中【的水蒸气冷凝下来并!。释放潜?热可以使热》。效,率提高到10—0%以上(》。以低:位,发热量计《算)通常比非冷凝】式锅炉的热》效率至少提高—10%~《。12%燃料》。为天:然气时烟气的露【点温:度,一般在55℃左【右所以当系》统回水温度低于50!℃采用冷凝式锅炉】。。可实现节能》
》
4.2《.5 强制性【条文中华《人民共和《。国国家质量监督检验!检疫总局颁布的特】种设备安全技术【规范锅炉节能—技术监督管》理规程TSG G0!002-2》010中工业锅【炉热效率《指标:分为目标值和—限定值?达到目标值可—以作为评《。价,工业锅炉节能产品的!条件之一条文表中数!值为该规程规定限定!值选用设备时必【须要满足
!
4.2.6—。 , 与:蒸汽相比热水—作为供热《介质的优势》早已被实践证—明所以强调优先【以水为锅炉供—热介质的《理,念但当蒸汽热—负荷比例大》而,总热负荷不大时分】设蒸汽?供热与热水供—热系统往往导致【系统复杂、投—资偏高?、锅:炉选:型困:难而且节《能效果?有限所以此时—统一供热《介质技术《经济上往《往更合理
】
《 超高层建筑【采,用蒸:汽供暖弊大于利其】优点在于比》水供暖所《需的管道尺寸小换】热器经济性》。更,好但由于介质温【度高竖向长》距离:输送:。汽水管道易腐蚀等】因素会带来安全、管!理的:诸多困难
》
:
,。
4.2》.7 《在大中型公共建【筑中或者对于全年】供冷负荷变化幅【度较:大的建筑冷水(热】泵,),机组:的台数和容量的选】择应根据冷(热)负!荷大小及《变化规律确》定单:台机组?制冷:量的大小应合理搭配!当单机容量调节【下限:的制冷量大于—建筑:物的最小《负荷时可选一—。台适:合最:小负荷的冷水机【组在最小《负,荷时开启小型制冷系!统满足使用》要求:这种配置方案已【在许多工程中—取得很好的节能效】。果如果每台机组【的装机容量相—同此时也可以—采用一台或多—台变频调速机组的方!式
! 对于《设计冷负荷大于【52:8kW以上的公【共建筑机组》设置不宜少于—两台除可提高—。安全可靠性外—也可达到《经济运行的目的因特!殊原因?仅能:设置一台时应选用可!。靠性高部分负荷能】效高的机组》
4.2!。.8 强制—。性条文?从目:前实际情况来—看舒适性集中空【调建筑中几乎不存在!冷源的?总供:冷量不够的》问题大?部,分情况下所》有安装的冷水机【组一年?。中同时满负荷运行的!时间没有出现过【甚至一些《工程所有机组同【时,运行的时间也很短】。或者:。没有出?现过这说《明相当?多的制冷站房的冷水!机组总装机容量过大!实际上造成了投资】浪,费同时由于单—台机组装机容—量也:同时增加还导致了其!在,低负荷工《况下运行能》。效降低因此对—设计:的装机?容量作出了》本条规?定
?
?
》目前大部分主流厂家!的产品都可以按照设!计,冷,。量的:需求来提供冷水机】组但也有一些产品】采用“系列化或规格!。化,”生产?为了:防止冷水机》组的装机《容量选?择过大本条对—总,容量进行了》限制
! 对于》一般的舒《适性建筑而言本条规!定能够满足》使,用要求?对,于某些特定的建筑】必须设置《备用冷水机》组时(例如某些工艺!要求必须24h【保证供冷的建筑等)!其备用冷水机组的】容量不统《。计在本条规定的装】机容量之中
—
,
《 应注意【本条提到《的比值不超过1.1!。是一:个限:制值设计人员不【。应理解为选择设备】。时的“安全系数”】
,
4.【2.9 《。 分布式能》源站作为冷热源时需!优先考虑使用—。热电联产产生—的,。废热综?合利用?能,源提高?能源利?用效率热《电,联产如果《仅考虑如何》用热而电力只是并网!。上,网,就,失去了分《布式能源就地发电】(s:ite gene】ratio》。。n)的意《义其综合能效还【不及燃气锅炉在【现行上网电价条件下!经济效益也》很差必须充分发挥】自身产生电力的高品!。位能:源价值
—
《 : 采用热泵后综【。合一次能效》理论上可以达到2】.0以上经济收益也!可提高1倍左右
】
?
4.2.10、!4.2?.11 》第4.2.10条】。是强制性条文—随着人?民生活水平的不断】。。提高建筑《业,。的,持续发展公共建筑中!空调的使用进一步普!及我国已成为—冷水机?组的制造《大国也是冷水机组】的主要消费》国,直接推动《了冷:水机组?的产品性能》和质量的提升
】
?。
冷水机】。组是公?共建筑集中空调系统!的主:。要耗能设备其—性能很大程度上决】定了空调系统的能】效而我国地域辽【阔南北?气候:差异大严寒地区公共!建筑中的冷水机组】夏季运行时问较短从!北到南冷水机组的】全年运行时》间不断延《长,而夏热冬暖地区【。部分公共建筑中的】冷水机组甚》至需要全年》。运行在经济和技术】分析的基础上严寒】寒冷地区冷水机组性!能适:当提升建筑》围护结构《性能作较大幅度的】提升;夏热冬冷和夏!热冬暖地区冷水机】组,。。性,能提升较大建筑围】。护结构?。热工性能作小幅提】升保证全国不—同,气候区达到》一致的节能》率因此?本次修订《根据冷水《机组的实际运行【情,况及其节能潜—力对各气候》区提出不同的限值要!。求
《
实】际运行中冷水机组绝!大部分时《间处:于部分负荷工—况下运行只选—用单一?的满:负荷性能《指标:来,评价冷水机组的【性能不能全面地体】现冷水机组的真【实能效?还需考虑冷》水,机组在部《。。分负荷运行时的能效!发达国家《也多将综《合部:分负荷性能》系数(IP》LV)作为冷水【机组性能的评价【指标美?国,供暖、?制冷与空调工程师】学,会(ASHR—AE:)标:准ASH《ARE90.1-】2013以C—OP和I《PLV作为》评价指标《提供了Pat—h A?和Pat《h B两种》等效的办法并—给出了相应的限【值因此?本次修订对》冷水机组的》满,负荷性能系数(CO!P)以及水冷冷水机!组的综合部》分负荷性《能系数(《IP:LV)均作出了【要,求
】 编制》组调研了国内主要】冷水:机组生产厂家获得不!同类:型、不同冷》量和:性能水平《的,冷,水机:组在不同城市的销】售数据对冷》水机组性能》和价格进行》分析确定我国冷【水,机组的性能模型【和价格模型以此作为!分析的基准以最优】节能方案中冷水机组!的节能?目标与年收益投【资比(SIR—值):作为目标确定冷水】机,。组的性能系数(C】OP)限值和综【合部:分,负荷性能《系数(IP》LV)限值
!
》 20?05版标《准,中只对水冷螺杆和离!心式冷水《机组的?综,合部分负《荷性能?系数:(IPL《V)提出《。要求而未对风—冷机组?和水冷活《塞或水冷涡旋式【机组:作出要求本次修订】增,加,了这部分要求—同时根据不同—制冷量?冷水机组《的,销售数据及》性能特点《对冷水机组的冷量分!。级进行?了调整
! 2》006年~2011!年的销售《数据显示目前市【场上的离心》式冷水机组主要集中!于大冷量《冷量小于52—8k:W的:离心式?冷水机组的生产和销!售已基本《停止而冷量52【。8k:W~11《63kW的冷水【机组也?只占:到了离心式冷水【机组总销售量的0】.1%?因此在本次修订【过程中对于小冷【量的离心式冷水【机组只按照》小于:1163kW冷量】范围作统一要求【;而对大冷》量的:离心式冷水机组进行!了进一步《的细分分别对制冷】。量在:1163k》W~2110kW】、2110kW~】5280kW以及】大于:5280kW的离心!机的销售数据和性能!进行了?分析同时参考国【内冷水机组的生产情!况冷量大于1—1,63:。k,W的离心机按照【冷,量范:围在1163—kW~211—0kW和大于等【。于2110kW的】机组分别《作出:要求
【
《 水冷活塞/涡【旋,式冷水机组冷量主要!。分布在小于528】kW、528kW~!。1163kW的机】组只占到该类型总销!售量的2%》左右大于《1163《kW的机组已基本停!止生产并《且根据?。该类型机组的性能】特点大容量的水冷】活,塞/涡旋式》冷水机组与相同【的螺杆式《或离心式相》比能效相差较大当】所需:容量:大于5?28kW时》不建议选用》。该类型?机组因此本》标准对容《量小于5《2,8k:W的水冷活塞/【涡旋式冷水机组作】出统一要求水冷螺】杆,式和:风,冷机:组,冷量分级不变—
】 现行国家标【准冷:水机组?。能效限定值及能源效!率等级GB》 ,1,9577和单元【式空气?调节机能效》限,定值及能源效率等】级GB 19—576为本》标准确定《能效:最低值提供了参考】表,2为摘自现行国家】标准冷水机组能效限!定值及能《源效:率,等级:。。GB 19577中!的能源?效率等级指》标,图3为?摘,自中国?用能产品能》效,状况:白皮书(2》0,12)中公布的冷】水机组总《体能效?等级分布情况
【
表2 】 冷水机组能—效限定值及能—。源效:率等级
》
【
图3 冷水!机组总?体能效等级分布
!
】2005版标准中】的限:值是根据能效等级中!的,三级(离心)、【四级(螺杆)和五级!(活塞)《分,别作出要求的根据】中,国,用,能产品能效状况白皮!书201《2,中的数据《显示:2011年我—国销售的各类型【冷水机?组中四?级和五级能效—产品占总量的1【6%三级《及以上产品》占84%其中—节能产品(一级和二!级能效)则占到了】总量的?57%此外》根据调研得到—的数据显示当前主】要厂家生《产的:主流冷水机》组性:能系:。数与2005版标】准,限值相?比高出?比例大致《为3.6%》~42.3%—平均高出《19.7%可见【当前我国冷水—机,组,的性能已《经有:了较大幅度的—提升
—
》 :本标准修订》后表4.2》.10中规定—限,值与2005版标准!相比各气候区—能效限值提升比例】从严:寒A、B区》到夏热?冬暖地区各类型【机组限值提升—比例大致为4%~】23%其中应用较】多,、容:量较大的螺杆和离】心机组限值》提升也较多根据各类!型销量数据以及各气!候,区,分布加权后全国【。综合平均提升比例】为12?.9%冷水机组【能,效,提升所?带来:的空调系统节能率】约为4.5%将【主要厂?家主流产品性能【与表4.2.—10中规《定限值进行对比【目前:市场上有一部分【产品性能将》无,法满足要求各类产品!应用在?不同气候区性能【。需要改善的产品【所占:比例从北到南为11!.5:%~36《。.3%全国加—权平均后约》。有27?.9%的冷水机【组性能需要》改善:才能满足要求—
! 根据当前冷—水,机组:。市场价格按照表4】.2.10中规定限!值要求则气》候,区各类型冷》水机组初投资成本】增,量比例?从北:到南为1《。1%:~21?.7%?全国加权平均增量】成本比例约为—19.1《%静:态投资回收期约为】4年~5年
!
,
: , 随?着变频?冷水机组技术的不断!发展和成熟自20】10年起《我国变频冷水—机组的应用呈不【断上升的趋势冷水】。机组变频后可有【效地:提升机组部分负荷】的,性,能,尤其是变《频离心式《冷水:机组变频后其综【合部分负《。。荷,性能系?数I:PLV通《常可提升30%左右!;但由于《变频器功《率损:耗及电?抗器、滤波器损耗变!频后机组的满—负荷性能会有一【定程:度的降低因此对【于变频机组》本标准主要基于定频!机组的研究成—果根据机组加变【频后其满《负荷和部分负—荷性能的变化特征对!变频机组《。的COP和》IPLV限值—要求在其《对应定?频机组的基础上【分别作出《调整
—
《 当前我国的变】。频冷:水机:组主要集中》于大冷量的水—。冷式离心机组—和螺杆?机组机组《变频后部分负荷【性能的变《化差别?较,大因此对《变频离心和螺杆式】冷水机?组分别提出不同的】调整量要《求并根据现有—。的变频冷水机组性能!数据进行《。校核确定
—
:
对【于风冷式机组计算】COP和《。IPLV时应—考虑放热侧散热【风机消耗的电—功率;对《于蒸发冷却式机组】计算COP和—IPLV时机组消耗!的功率应《。包括放?热侧水泵和风—。机,消,耗,。的电功率双工况【制冷机?组,制造时需照顾—到两个工况工作条件!下的效率会比单工】。。况机组低《所以不强制执行本】条规定
—
:
》名义:工况应符合现行国家!标准:蒸,气压:缩循环冷水(热【。泵)机组第1部【分工业或商业用及类!似用:途的冷水(热泵【)机组GB/T 1!8430.1的规】定即
】。 1 使用!侧冷水出口水温7℃!水流量为0.17】2m:3/(h·kW)】;
—
》2 ?热源侧(或放—热侧)水冷式冷却】。水进口水温30℃】水流量为0.—215m3/—。。。(h·kW);【
! 3 蒸发器【水侧污垢《系数为0《.018m2·℃】/kW冷凝器水侧】污垢系数《0,.0:44m2·℃/【。kW
《
【 ,目前我国的冷机设计!。。工况大多《。为冷凝?侧温度?为32℃/37℃而!国标中的名义—工况为30》℃/35℃》很多时?候,冷水机组样本上只】给出了?相,应的设计工况(非名!义工:况)下的CO—P,和NPLV值没有统!一,的评判标准》用户和设计》人,员很难判断机组性能!是否达到相关标【准的要求
【
? 因此为给】用户:和,设,计人员提供一个可供!参考方法编制组基】于我国冷水机—组名义工况》下满负荷性》。能参数及非名—义工况?下机组满负荷性能参!。数拟合出适用于我国!离心式冷水机组的】设计工况(》非名义工况)—下的COP》n和NPLV限【值,修正公式供设计人】员参考
】
水冷【离心式冷水》机,组非名义工况修正】可参考以下》公式
》
?。
》
式—中COP名义—工况下离心式冷水】(热:泵)机组《的性:能系:数;
! 【 COP》n设计工《况(:。非名义工况)下【离心式冷水(热泵)!。机组的性能系—数;
—
— ? : IPLV名义工况!下,离心式冷水(热泵)!机组的性《能系数;《
》
【。。。 , NPLV设计!工,况(非名义工况【)下离?心式:冷水(热泵)—机组的性《能系数?;
《
》。 — LC《冷水(热泵》)机组满负荷时【冷凝器出口温度【(,℃);
】
! LE冷水(热】泵)机组满负荷【时蒸发器出口温【度(℃?);
—
《 上述满负荷C】OP值和NPLV】值的修正计算方法仅!适用于水冷离—心式机组《
4.2!.12 目—前大型公《共建:筑中:空调系统的能耗占】。整个建筑能耗—的比例约为40【%~60%所以空调!系统:的节能?是建筑节能的关键】而节能设计是—空调系统节能的基础!条件
》
》 在现有的建筑】节能标准中只—对单一空调设备的】能效相关参》数,限,值作:了规定例《如规:定冷水(热泵)【机,组制冷性能系数(C!OP)?、单元式机组能【效比等却《没有对整个空—。调冷源系统的—能效水?平,进,行规定?实际上最终决定空】调系统耗电量的【是包含空调》。冷热源、输送系统和!空调末端设》备在内整《个空调系统整体更】优才能达到节能【的最终目的这里【提出引入空调系统】电冷源?综合制冷性能系数(!SCO?P)这个参数保【证空调冷源部分的】节能设计整体更优】
》
, 通过对公】。共,建筑集中空调系统的!配置及实测能耗【数据的调《查,分析结果表明
】
— 1 在设计】阶段对电冷源综合制!冷性能系数》(SCO《P)进行《要求在一定》范围内能有效促【。。。进,空调系统能效的【提升SCOP若太低!空调系?统的能效必然也低但!实际运?。。行并不是SCO【P,越高系统能效就一定!越,好
】 2 电】冷源综合制冷性能系!数(:SCO?P)考虑了机组【和输送设备以及冷】却塔的匹配性一【定程度上能够—督促设计人员重【视冷源选型时各【设备之间的匹配性】。提高系统的节能【性,;但仅从《SCOP数值的高低!并不能直《接判断机组》的选型及系统配【置是否合理
【
【 3 ? 电冷源《综合制冷性能系数(!SCOP)中—没,有包含冷水》泵的能耗一方面【考虑到标《准中对冷《水泵已经提出了【输送系数指标要【求另一方面由—于,系统的大小和复【杂程度不《同,冷水:。泵的:选择变?化较大对《SCOP《。绝,对值的?影响:相对:较大故不包》。括冷水?泵可操作性》更强:
?
,
《 电冷源》综合制?冷性能系数(—SCOP)》的计算?。应,注意以?。下,事项
?
— ?。1 制冷机的名】义制:冷量、机组》耗电功率《应采用名《义工:况运行条件下的技术!参数;当《设计与此不一致【时应进?行修正
! ? ,2 ?。当,设计设备《表上缺?。乏机组?耗电功率只有名义】制冷性能系数(【COP)数》值时机组《耗电功率可通过名义!制冷:量除以?。名义性能系数获得
!。
!3 冷却》水流量按冷却水泵】的设计流量》选取:。。并应核对其正确【性由于水泵选取时】会考虑富裕系数因此!核对流量时》。可考虑1~1—.1的?富裕系数
—
4! 冷却水泵扬程按!设计设备表上的【扬程:选取
】 5 —。 水泵效率按—。设,。计设备表上水泵【。效率选取
》
:
6】 名义工况下冷】却塔水量《是指室外环境湿【球温度?28℃?进出水塔《水温为37》℃,。、,32℃工况下该【冷却塔的《冷,却水流量确定冷【却塔名义工况下【。的,水量后可根据冷却】塔样本查对风机配置!功率
?
》 7 冷】却,塔风机?配置电功率按实际参!与运行冷却塔的电机!配置功率计入
【
《
, ? 8 冷源系统的!总,耗电量按主机—。耗电量、冷却—水泵耗电量及—冷却塔耗电量之和】。计算:
《
? 9 —电冷:源综合制冷性—能系数(SCOP】)为名义制冷—量(kW《)与:冷源系?。统的总耗电》量(:kW)之比
—
】 1:。0 : 根据?现行国家《标准蒸?气压缩循环冷水【(,热泵)机组 第1部!分工业或商业—用及:类似用途的》冷水(热泵)机【。组,G,B/:。T 184》30.1《的规定风冷机组的制!冷性能系数(COP!)计算中消耗—的总电功率》包括了放热》侧冷却?风机的电《功率因此《。风,冷机组名义工况【下的制冷性能系【数(COP》)值即为其综合制】冷性能系数(S【COP)值
—
?
《 11 —本条文适用于采用冷!却塔冷却、风冷【或蒸:发冷却的冷源系【统不适用于》通过换热《器换:热得到的冷却水的】冷源系统《利,用,地表水、地下水【或地埋管中》循环水作为冷—却,水时为了避免水质或!水压等?各种因素《对系统的影响而【采用了板式换热器】。进行系统隔断这时】会增:。加循环水泵整个【冷源的综合制冷性能!系数(S《。COP)就会下降;!同时:对于地源热》泵系统机组的运行】工况也不同因此【不适用于《本条文规定
—
4—.2.13 — ,。。冷水:机组在相《。当长的?运行时间内处于部】分负荷?运行:。状态为了《降低机组部分负荷】运行时的《能耗:对冷水机组》的部分负荷时—的性能系数》。作出要求
》
:
IP!LV是对机组—4个部分负荷工况条!件下:性能系数的加权平】均,值相应的权重—综合考?。。。虑了建筑类》型、:气,象条件?、建筑负荷分布【以及运行时间—是根据4个部—分负荷工况的累积】负荷百分比得出的】
,
?
—相对于?评价冷水机组—。满负荷性能的单一】指标C?OP:而,言IPLV的提出】提供了一个评—。价冷水机《组,部分负荷《。性能的基准和平台完!善了冷水机》组性能的评价方法】有助于促进冷水【机组生产厂》商对冷?水,。机组部分负荷性能】的改进促进冷—水机:组实际性能水平的】提高
】 受IPLV!的计算方法和检测条!件,所限IPLV具【。有一定适用范—围
! 1 I—PLV只能用—于评价单台冷水机】组在名?义工况?下,的综合部分负荷性能!水,平;
《
《 2 【IPLV不能用于评!价单台冷水机组实际!运行工况下的—性能水平不能用【。。于,计算单台冷水—。机组的实际》运行能?耗;
【
? 3 I—PLV不《能用于评《价,多台冷水机组综合部!分负荷性《能水平?
?
》 IPL》V在我国《的实际?工程应用中出现【了一些误区》主要体现《在以下几《个方面
《
!1 对IP—LV公式《中4个部分负荷工况!权重:理解存在偏差认为权!重,是4:个部分负荷对应的】运,行时间百分》比;
《
— 2 《 用:IPLV计算冷水机!组全年能《耗或者用IP—LV进行实际项目】中冷水机组的能【耗分析;
【
:
3 用!。IPL?V评价多《台冷水?机组:系统中单《台或者?冷机系统《的实际运行能—效,水平
》
》 IPLV的【提出:完善了冷《水机组?性能的评价》方法:但是计算冷水机组及!。整个:系统的效率时仍【需要利用实际的气象!资料、建筑物的负荷!特,性,、冷水?机组:的台数及配置、运】行时间、辅》助设备的性能进【行全面分析
【
【 从2005—年至今我《国公共建筑》的分布情况以及空】调系统运行》水平发生了很大变化!这些都会导致IP】LV计算公》式中权重系数—的变化为了更好地反!映我:。国冷水机组的实际】使用条件本》次标准修订对—。IP:LV计?算公式进《行了更新
【
,
本【次标:准修订建《立了我国《典型:。。。公共建筑模型—数,据库数据《库包括了各类型典】型公共建筑的基本】。信息、使用特点及】分布情况同时调研】了主要冷水》机组生产厂家的冷机!性能:及,销售等数《据为建立更》完善的IPLV计】算方法提供了—数据基础根据对国】内主:要冷水机组》生产厂家提供的【销,售数据的统》计分:析结:果选取我国21个典!型城市进行》各类典型公共建筑的!逐,时,负荷计?算这:些城市的冷机销售】量占到了统计期(】2006年》。~2011年)【销售总量的94【.,。8%基本《覆盖我国冷水机组】的,实际使用条件
【
?
,
编—制组对我国各—气,候区内?21个典型城市的】6类常用冷水—。机组作为《冷源的?典型公共建筑分别】。进行了IPLV公】式的:计算以各城市冷机销!售数:据,、不同气候区—内不同类型公共【建筑:面积分布为权重【系数进?行统计?平均确定全围统一的!IPLV计》。算公式
】
I【PL:。V规定的工况为现】。行国家标准蒸气压】缩循环冷水(热泵)!。机组 ?第1部分工业或商业!用及类似用途的【冷水(热泵)机【组GB?/T 1843【0.:1中标准《测试工况即》蒸发器出水温—度为7℃冷凝器进水!温度为30℃冷凝器!的水流量为》0.:215m3/(【h·k?W):;在非名《义工况(《即不同于IP—LV规定的工况【)下其?综合部分负荷性【能系数即NP—LV:也应按公式(4.2!.13)计算但4】种部分负荷率条件】下的性?能系数的《测试工况应满足G】B/:T 18430.1!中,NPLV的规—定工况?
《
4.2.14】 强制《性条文现行》国家标准单》元式空气调节机GB!/T 17758】已经开?始采用制冷》季,节能:效比SE《ER、全《年性能系数AP【F作为单元机—的能效评价》指标但目《前大部?分厂:。家,尚,无法提供《其机组?的SEER、AP】F值现行《。。国家标准单元式【空气调节机能效【。限定值?及能源效率等—级GB 《19576仍采用E!ER指?。标因此本标准仍然】。沿用EER指标E】ER为名《义制冷工《。况,下制冷量与消—耗的电量《的比值?名义制冷工》况应符合现行国家】标准单?元式空调机组GB】/T 17》758的有关规定】
—4,.2.?15 ?。 空气源热泵机【组,的选型原则
】
【1 空气》源热泵的单位制冷】。量的耗电量较水冷冷!水机组大价格也高】为降低投资成本和运!行费用应选用机组】性能:系数较高的》产品此外先》进科:学的融霜《技术是机组》冬季运行的可靠【。保证机?组在冬季制热—运行时室《。外空气侧《换热:盘管低于《露点温度时换热翅片!上就会结《霜会大大《降低机组运行效率严!重时:无法运行为此—必须除霜除霜的方法!有很多最佳的除霜控!制,应判断正确除霜时间!短融霜修正系数高近!年来各厂家为—此都进行了研究对】于不:。同气候条件采用【不同的控制》方法设?计选型时应对此【进行了解比》较后确定
【
:
? 2 《。 空气?源热:。泵机组?比较适?。合于不具《备集中热源》的,夏热冬冷地区对于】冬季寒冷、潮—湿的地区《使用时必须考虑机】组的经济性和可【靠性:室外温?度过低会降低—机组制热《量;:室外空气过》于潮湿使得融霜时】间过长同样也会降低!机组的有效制热【量因:此设计师必须计算冬!季设计状态下机组】的COP当热泵【机组失去节能上【的优势时就不—应采用对于性—能上相对较有—优,。势的空气源热泵冷】热水机组的COP限!定为2?.0;对于规格较】小、直接膨》胀的单元式空调机】组限定为1.8冬季!设计工况《下,的机组性能系数【应为冬?季室外空《调或供?暖计算温度条—件下达到设计—需求参数《时的:机,组供热量(W)与】。机组输入功率(W】)的:比值
《
》 3 空气】源热泵的《平衡点温《度是该?机组的有效制热【量与建筑物耗热量】相等时的《室外:温度当这《个温度?。高于建筑物的冬【季室外计算温度时就!必须设置《。辅助热源
—
?。
空气【源,热泵机?组在融霜时机组【的供热量就会—受到:。影响:同时会影《响到室内温》度的稳定度因此在】。稳,定度要求高的—场合同样《应设置辅助热源【。设,置辅助?热源后应注意—防止冷凝温度和【蒸发:温度超?出,机组的使用范围辅助!加热装置的容量应根!据在冬季室外—计算温度情况下空】气源热泵机》组有效制热量和【建,筑,物耗热量的差值【确定
】 4》 带?有热:。回收功能的空气【源,热泵:机组可以《把原来排《放到大气中的热量】加以回?收利用?提,高了能?源利用?效,率因此对《于有同时供冷、供热!要求:的建筑应优先采【用
:
《
4.2.16 】 ,空气源热泵或风【冷制冷机组室—外机设置要求—
,
【 1 空气【源热泵机《组的运行效率—很大程?度上与?。。室外机的换》。热条件?有关:考虑主?导风向?、风压对机组的影】响机组布《置时避免产生热【岛效应保证室—外机进、排风的通】畅一:般出风口《方向3?m内不?能有:遮挡防止进、排风短!。路是布置室》。外机时的基》。本要:求,当受位置条》。件等限制时应—创造条件避免—发生明显《的气流短路;如【。设置排风帽改变排】风方:向等:方法必要时可—以借助?于数值模拟》。方法辅?助气流组织设计此外!控制进、排风—的气流?速度也?是,有效避免短路的一】种方法?;通常机组进风【气流速度《宜控制?在1:.5m/s~—2.0?m/s排风口的【。排气速度不》宜小于7m》/s
【
: 2 —室外:机除了避免自—身,气流短路外还应避免!。含有热量、腐—。蚀性物质及油污微粒!等排:放气体的影响如【厨房油烟排气和其他!室外机的排风—等
! 3 室—外机运行会对—周围环?境,产生热污染和—。噪声:污,染因此?室外:机应与?周围:。建筑物保持一—。定的:距离以保证热—。量有效扩散和—噪声自?然衰减?室,外机:对周围建筑》产生的噪《声干扰?应符合现行》国家标准声环境质】量标准?GB 3《096的要求—
《
》 4 保持室【外机换热器清洁【可,以保证其高效—运行因此《为清扫室外机创造条!件很有必要
【
4.2.1!7 强《制性条文近年来多联!机在公?共建筑中的应用越】来越广泛并呈逐【。年递增的趋势相关数!据显示2011年我!国集中空调产品【中多联机的》销售量已经占—到了总?量的3?4.8%(》包括直流变》频和数?码涡旋机组)多【联机已经成为我【国公:共建筑中《央空调系《统中非常重要的用】能设备数据显示到】2011年市—场上的多联机产品】已经全部为节—能产:品(1级和2级)而!1级能效产品更是】占到了总量》的9:8,.8%多联机产品的!广阔市?场推动了其技术的迅!速发:展
! 现行国家标【准多联式空调(【热泵)?机组GB/T— 18837正在】修订中而现行—国家标准多联式空调!(热泵)机组能效限!定,值,及能:源效:率等级GB 21】454中以IPL】V(C)作为其【能效考核指标—因此:本标准采《用制冷综合性—。能指标IPLV【(C)作为能效评价!。指标名义制冷工【。况,和规:定条件?应符合现行》国家标准《。多联式空调》(热泵?)机组?。。GB/T 1883!7的有关规定
】
— , 表3为摘录自现行!国家标准多联—式空调(热泵)【机组能效《限定值及能源效率等!级GB 21—。454中多联—式空调(《热泵)机组》的能源效率等—级限值要求
】
:
,表3: 多联式空调【(热泵)机组—的能源效率》等级限值
》
【
?
》对比上述《要求表4.2.【1,7中规定的制冷【综合性能指标限值均!达到该标《准中的一级能效要】求
【4.2.18— 多?联机空调系统是利】用制冷剂《。。(,冷媒)输配》能量的在系统设计】时必须?。考虑制冷剂连—接管(配管)内制冷!。剂的重力与摩擦【阻,力对:系,统,性能:的影响?因此设?计系:统时应根据系统的制!冷量和能效比衰【减程度?来确:。定每个?系统:的服务区域大小【以提高系统运—行时的能效比设【定因管长衰减—后的主机制冷能效】比(:。EER)不小于2】.,8,也体现了对》制,冷剂连接管合理【长度:的要求“制冷—剂连接管等效长【度”是指室外—机组与?最远室内机之间的气!。体管长度《与该管路上各局部】阻力:部件的等效》长度之和《
:
,
本标!准相比国家现—行标准多联机—空调系统工程技术】规,程J:GJ 174—及民用建筑供—暖通风?与空气调节设计规】范G:B :5073《6,中的相应《条文减少了“当产品!技术资料无法满足核!算要求时系统冷【媒,管等效长度不—。宜超:。过70m”的要【求这是因为随着多】。联机:行业的不断发展【及进步各厂家均能提!供齐全?的技:术资:料不存在无》法,。核,算的情况
》
?
《 制冷剂连接管越!长,多联机系统的—能效:比损失越大目前市场!上的多联《机,通常采用R》410A制冷剂由于!。R410A制冷剂】的黏:性和摩擦阻力小于】R2:2制冷剂故在—。相同的满负荷—制冷能效比衰—减率的条件下其连接!管允许长度比R22!。制冷剂系统长根据厂!家技术资料当R4】10A系统的—。制冷剂连接》管实际长度为90m!~100m或—等效:。长度在?110m《~120m时—满负:荷时:的制冷能效》比(EE《R)下降13%~1!。7%:制冷综合性能—系数IPL》V(C?)下降10%以【。内,而目前市《场上优良的多联机产!品其满负荷时的名】。义制冷?能效比可《达到3.3》0连接?管增长?后其满负荷时的能效!比(:EER)为2.74!~2:.87设《计实践表《明多联机《空调系?统的连接管等效长】度在110m~【120m《已能满足绝大—部分大型建》。筑,室内外机位置—设置的要求然—而对于一些特—殊场合则有可—能超:出该等效长》度故采用衰减—。后的主机制》冷能效比(EER】),限定值(不小于2.!8)来规定制冷剂】连,接管的最大长度【具有科学性不仅能】适应特殊场合的需】求而:且有利于产品制造】商提:升技:术一方面《继续提高多联机【的能效比另一—方面探索减少连接】管长:度对:性能衰减影》。响的技术途径—以推动多《联机企业的可持续】发展
! 此外现行【国家标准《多联式空调(—热泵)机组GB/】T 18837及多!。联式空调(热泵)】机组能?效,限定值?及能源?效率:等级GB《 21454—均,以,综合制冷性能系数】[IPLV》(C)]《作为多联机的—能效评价指标但由】于计算连接管长度】时,[IPLV(C)]!需要各部分负荷点的!参数各厂家很少能】。提供该?数,。据且计算方法较为复!杂对设计《及审:。。图造成困难故本【。条使用满负荷时的制!冷能效比(EER】),。作为评价指标而不】。使,用[I?PLV?(C)?]指标
》。
?
,。。4.:。2.19 强制】性条文?本条规定的性能【参数略高于现行国】家,。标准溴化《锂吸:收,式冷水机《组能效限定值及能效!等级GB 2954!0中的能《效限定值表4—.2.1《。9中规定的性能参数!为名义工况的能【效限:定值直燃机》性能系数计算时输入!能量应包括消耗的】。燃气(油)》量和机组自》身的电力《消耗两部《分性:能系数的计算应【符合现行国家标准直!燃型溴化锂吸收式】冷(温)《。水机组GB/T 1!8,362?的有关?。规定
【
,4.2.20— 对于冬》季或过渡季需要供冷!的建筑当条件合【适时应考《虑采用室《外新风供冷当建筑物!室内空间有限无法安!装风管或新风—、排风?口面:积受限?制等原因时在室【外条件许可时—也,。可采:用,冷却塔?直接提供空调—冷水的方式》减,少全年运行》冷水:机组的时间》通常的系《统做法是当采用开式!冷却塔时《用被冷却《。塔冷却后的水作【为一次水通过板式】换热器提供二次空调!冷,水(如果是闭式冷却!塔则不?通过板式换热器直接!提供)?。再,由阀门切换》到空调冷水》系统之中向空—调机组?供冷水同时停—止冷水机组》的运行不管采—用何种形《式的冷却塔都应按】当,。地,过渡季或冬季的【。气候条件计》算空调末《。端需求的供水温【度及:冷却水能够提供的水!温并得出增》加投资和《回收期等《数据当技术》经济合理时》可以采用《也可考?虑采用水环》热泵等可同时—具有制冷和制热【。功能的系统实现能量!。的,。回收利用
!
4.2.》2,1 目前》一些供暖空调用汽设!备的凝结水未采【取回收措《施或由于设》计不合?理和管理不善造成大!量的热量损失—。为此应认真设计凝结!水回收系统做—到技术先进》设备可?靠经:。济,合理凝结水回—。收,。系统一般分为重力】、背:压,和,压力凝结水回收【系,。。。统可按工程的—具体情况确定从节能!和提高回收》率考虑应优先采用】闭式系统即凝结水】与,大气:不直:。接相接触的系统
!
,
— 回收利用有两层含!义
?
《 1 回到!锅,炉房的?凝结水箱;
】
2 ! 作为某些系统(例!如生活热《。水系统)的预热在】换热机房《就地换?热后:再回到锅炉房后者】不但可以降低—凝结水的温度—而且充?分利:用了热量
】
4.2》.22? 制冷机在制冷的!。同时需要排除—大量的冷《。凝热通常这部分热】量由冷却系统通过冷!却塔散发到室—外,大气中宾馆、医院、!洗浴中心《等有大量的热水需】求在空调供冷季节】也有较大或稳—定,的热水需求采—用具有冷凝热回【收(:部,分,或全:部)功能的机组将部!分冷凝热或全部【冷凝热进《行回收予以》有效利用具有显著的!节能意义《
》
? 冷凝热》的回收利用要同时】考虑质(温度)【和量(热《量)的因素不同形式!的冷凝热回》收机组(系统)所提!供的冷凝《器出水最高温度不同!同时由于冷凝热【。。回收的负荷特性与】热水的使用在时间】上存在差异因此在】系统设计中需要采用!蓄热装置《和考虑?是,否进行必要》。的辅助加热》装置是否采用冷凝热!回收技术和采—用何种形《式,。的冷:凝热:回收系统需要通过技!术,经济比较《确定
?
:
》 , 强调“常年【”二字是《要求注意到制冷机】组,具有:热,回收的时段主要是】针对夏季和》过,。渡季制?。冷机需要运行的季】节而不仅《。仅限于冬季》需要此?。外生活?。热水的范围比卫生热!。水范围大例如可以是!厨房需要的热水等】
: