某办公建筑多联机空调系统能耗调查与分析
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暖通空调 HV&AC 2012年第42卷第4期
专业论坛
某办公建筑多联机空调系统 能耗调查与分析
广 西 华 蓝 设 计 (集 团 )有 限 公 司 廖 瑞 海 ☆
摘要 根据对某办公楼全年电 耗 的 调 查 结 果 及 当 地 当 年 的 气 象 资 料,得 到 了 该 办 公 楼 多 联机空调系统全年能耗数据,分 析 了 该 空 调 系 统 低 能 耗 的 主 要 原 因———机 组 部 分 负 荷 性 能 系 数IPLV 值较高,空调自控效果好。以该办公楼为例,计算了多联机空调系统与集中空 调 系 统 的能耗,结果表明,多联机空调系统能耗的计算值接近实测值,且略低于集中 空 调 系 统 能 耗;建 议在评估空调系统的能耗时应采取理论计算与类似建筑实测值验证结合的做法。
建筑高 窗墙面
传热系数/ 外窗遮
度/m 积比
(W/(m2·K)) 阳系数
屋面 外墙 外窗
12 000 8 382 39.1 0.79 0.75 1.94 1.79 0.35
加。本文将通过对某单位自用办公楼多联机空调
系 统 能 耗 及 当 地 气 象 资 料 的 调 查 分 析 ,探 讨 办 公 楼 多联机空调系统的能耗特点以及计算方法。 1 项 目 概 况 1.1 建 筑 概 况
笔者调查了该 办 公 楼 2009 年 及 2010 年 各 月 的 电 费 清 单 ,但 缺 2010 年 9 月 数 据 ,该 月 的 耗 电 量 参照 2009 年 9 月 的 数 据。 图 1 为 该 办 公 楼 2009 年 及 2010 年 1-12 月 的 耗 电 量 ,用 电 量 没 有 分 项 , 包括空 调 系 统、照 明、办 公 设 备、计 算 中 心、电 开 水 器、电梯、通风系统及其 他 耗 电 量。 该 办 公 楼 2009 年 全 年 单 位 建 筑 面 积 总 能 耗 为 60.8 kW ·h/ (m2·a),2010年全年单位建筑面 积 总 能 耗 为61.1 kW·h/(m2·a)。
Keywords office building, multi-connected split air conditioning system,energy consumption, investigation,calculation
★ Guangxi Hualan Design & Consulting Group,Nanning,China
联机空调系统的能效比低于水冷冷水机组集中空 调系统,对于空调 面 积 较 大、同 时 使 用 率 较 高 的 单 位自用办 公 楼 或 政 府 办 公 楼 来 说,由 于 空 调 负 荷 大,而 多 联 机 冷 媒 配 管 长、效 率 低,全 年 能 耗 会 增
建筑面 积/m2
空调面 积/m2
表 1 建 筑 概 况
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暖通空调 HV&AC 2012年第42卷第4期
专业论坛
图 2 2009 年 及 2010 年 各 月 室 外 干 球 平 均 温 度
温度 为 16 ℃,上 班 时 间 室 外 平 均 风 速 不 小 于 2 m/s,气 候 温 和,根 据 调 查,该 月 基 本 没 有 使 用 空 调,也无供暖。因 此 将 该 月 的 耗 电 量 作 为 2009 年 和2010 年 非 空 调 月 耗 电 量 的 基 准 值,由 此 估 算 出 各月的空调(包括供暖)耗电量,见 图 3。 大 楼 多 联 机 空 调 系 统 2009 年 及 2010 年 耗 电 量 分 别 为21.7, 22kW·h/(m2 ·a)。 从 图 2,3 中 看 出,供 冷 季 4—11月空调能 耗 的 变 化 趋 势 与 室 外 干 球 平 均 温 度的变 化 趋 势 基 本 一 致,但 幅 度 有 所 不 同,2009 年6—9月室外 干 球 平 均 温 度 变 化 幅 度 为 3.1%, 而空调能耗 变 化 幅 度 为 43.2%,这 与 空 调 的 使 用 率及运行时间有很大关系。
图 1 2009 年 及 2010 年 建 筑 能 耗
2.2 多 联 机 空 调 系 统 能 耗 半地下层档案室只在北 面 有 外 墙,3 层 计 算 中
心没有外墙,围护 结 构 及 新 风 负 荷 较 小,空 调 负 荷 相 对 稳 定 ,可 近 似 认 为 服 务 于 这 两 个 区 域 的 空 调 系 统 各 月 的 耗 电 量 基 本 不 变 。 除 了 空 调 系 统 ,其 他 设 备的耗电量基本不会随着 室 外 温 度的 变 化 而 变 化[1],因此可以 认 为 除 了 多 联 机 空 调 系 统 外,各 月 其他各分项的耗电量不变。由于该办公楼多联机 空 调 系 统 为 冷 暖 型 系 统 ,而 且 多 联 机 空 调 系 统 具 有 随 时 随 地 灵 活 使 用 的 特 点 ,需 要 采 取 现 场 调 查 与 查 阅气象资料相结合的办法确定多联机空调系统的 使 用 时 间 ,图 2 为 2009 年 及 2010 年 各 月 室 外 平 均 干球温度 。 [2] 将 没 有 使 用 空 调 月 份 的 耗 电 量 作 为 大 楼 非 空 调 月 耗 电 量 的 基 准 值 ,将 每 月 的 总 耗 电 量 减 去 该 基 准 值 ,就 近 似 得 到 每 月 多 联 机 空 调 系 统 的 耗电量。没有使用空调月份的耗电量一般是电耗 最低的月份,从 图 1 可 以 看 到,2010 年 11 月 的 耗 电量最低,为39 117kW·h。查阅南宁市 2010年 11月的气象 资 料[2],当 月 室 外 最 高 干 球 温 度 为 28 ℃,最高日平均干球温度为23 ℃,最低日平均干球
*
0 引 言 近年来多联机空调系统在办公建筑中的应用
越来越广泛,应用 规 模 也 越 来 越 大,甚 至 在 一 些 城 市 的 超 高 层 办 公 建 筑 中 应 用 。 有 设 计 人 员 认 为 ,多
表1为某省级金融单位自用办公楼的建筑概 况 。 该 项 目 地 处 南 宁 市 ,地 上 7 层 ,半 地 下 1 层 ,南 北朝向,是在 GB 50189—2005《公共建筑节能设计 标 准 》实 施 前 设 计 的 ,建 于 2008 年 。 采 用 全 玻 璃 幕
多联机空调系统由管理人员通过自控系统将 普通房间夏季的室温设定为25 ℃,冬季设定为 20 ℃,室内人员夏季不能将房间温度调至25 ℃以下, 冬季不能调 至 20 ℃ 以 上,但 可 以 按 需 使 用 空 调。 没 有 使 用 全 热 交 换 器 处 理 新 风 ,而 是 通 过 开 窗 引 入 新风。 除 了 春 节,日 常 工 作 人 员 加 班 较 多,晚 上 一 般加班到22:00,多 联 机 空 调 系 统 的 使 用 率 极 高, 总 的 运 行 时 间 很 难 确 定 ,在 冬 、春 季 有 制 热 、制 冷 模 式交替使用的情况。
半地下层档案室分体空调系统及3层计算中 心的风冷恒温恒湿空调系统均 24h使用。 档案室 分 体 空 调 系 统 日 常 开 1 台 柜 式 分 体 空 调 机 ,计 算 中
心的风冷恒温恒湿空调系统日常开1台空调机组, 负 荷 率 50% ,运 行 电 流 为 19 A。 2 项 目 能 耗 调 查 情 况 2.1 建Biblioteka Baidu筑 能 耗
该大楼96.7%的空调区 域 采 用 多 联 机 空 调 系 统;半地下层档案室面积 为 144 m2,采 用 2 台 制 冷 量 为12kW(制 冷 消 耗 功 率4.314kW)的 柜 式 分 体 空调 机 及 2 台 除 湿 机;3 层 计 算 中 心 面 积 为 130 m2,采用2 台 制 冷 量 为 44kW(制 冷 消 耗 功 率 14 kW、电加热功率16kW)风 冷 恒 温 恒 湿 空 调 机 组, 一用一 备。 多 联 机 空 调 系 统 为 冷 暖 型 系 统,共 设 25个分系统,各分系统的室外 机 均 设 在 大 楼 屋 顶, 室外机制冷量最大为 85kW,最小为 45kW;室内 机 主 要 采 用 四 面 出 风 嵌 入 式 机 组 ,其 数 量 占 室 内 机 总量的92%;新风处理采用 全 热 交 换 器,潜 热 效 率 为60%;配置空调自控系统,可 以 实 现 监 视 空 调 系 统运 行 状 态、室 温 上 下 限 确 定、故 障 报 警 等 功 能。 采用多联机空调系统的区域夏季空调计算总冷负 荷为937.2kW,不考 虑 管 长 衰 减 的 室 外 机 总 装 机 制 冷 量 为 1 489kW,室 内 机 总 装 机 制 冷 量 为 1 592 kW。 室 外 机 总 耗 功 率 为442.5kW,室 内 机 总 耗 功 率 为19kW,全 热 交 换 器 总 耗 功 率 为14.2kW。 室 内外机配管较长,平均配管长度为 85 m,等效配管 长度超过100m 的均 加 大 配 管 管 径 以 减 少 冷 量 衰 减 量 ,系 统 的 平 均 配 管 长 度 修 正 系 数 为 0.86。
Abstract Based on the investigating results of annual power consumption in this building and the local climatic parameters in the same year,obtains the annual energy consumption data of the multi-connected split air conditioning system in this building.Analyses the main cause for low energy consumption of the air conditioning system—the integrated part load value (IPLV)of the unit is higher and automatic control effect is better.Taking the building as an example,calculates the energy consumption of the multi- connected split air conditioning system and the central air conditioning system.The result shows that the energy consumption of the former is close to the measured value and slightly lower than that of the latter. Suggests that combining theory calculation with verification by measured data of similar buildings should be adopted in evaluating the energy consumption of air conditioning systems.
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墙结构,窗墙面积 比 较 大,其 中 南 北 向 的 窗 墙 面 积 比 为 0.88,东 向 的 窗 墙 面 积 比 为 0.05,西 向 的 窗 墙 面积比为0.9,中庭透明天棚的面 积 为 屋 顶 总 面 积 的14.7%,外窗均未设外遮 阳 构 件,天 棚 利 用 上 部 楼 层 的 遮 挡 形 成 局 部 外 遮 阳 ,大 部 分 房 间 均 有 可 开 启的 外 窗。 建 筑 功 能 用 房 主 要 有 车 库、设 备 房、办 公 室 、会 议 室 、餐 厅 、文 体 室 、档 案 室 及 计 算 中 心 等 , 车 库 的 面 积 为 1 609 m2。 1.2 空 调 系 统 概 况
*☆ 廖瑞海,男,1971年11月生,大学,高级工程师 530011 南宁市华东路39号 (0771)2439830 E-mail:hai9156@163.com
收 稿 日 期 :2011-10-10 修 回 日 期 :2011-11-28
2012(4)
廖 瑞 海 :某 办 公 建 筑 多 联 机 空 调 系 统 能 耗 调 查 与 分 析
关键词 办公建筑 多联机空调系统 能耗 调查 计算
Energy consumption investigation and analysis of multi-connected split air conditioning system in an office building
By Liao Ruihai★
暖通空调 HV&AC 2012年第42卷第4期
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某办公建筑多联机空调系统 能耗调查与分析
广 西 华 蓝 设 计 (集 团 )有 限 公 司 廖 瑞 海 ☆
摘要 根据对某办公楼全年电 耗 的 调 查 结 果 及 当 地 当 年 的 气 象 资 料,得 到 了 该 办 公 楼 多 联机空调系统全年能耗数据,分 析 了 该 空 调 系 统 低 能 耗 的 主 要 原 因———机 组 部 分 负 荷 性 能 系 数IPLV 值较高,空调自控效果好。以该办公楼为例,计算了多联机空调系统与集中空 调 系 统 的能耗,结果表明,多联机空调系统能耗的计算值接近实测值,且略低于集中 空 调 系 统 能 耗;建 议在评估空调系统的能耗时应采取理论计算与类似建筑实测值验证结合的做法。
建筑高 窗墙面
传热系数/ 外窗遮
度/m 积比
(W/(m2·K)) 阳系数
屋面 外墙 外窗
12 000 8 382 39.1 0.79 0.75 1.94 1.79 0.35
加。本文将通过对某单位自用办公楼多联机空调
系 统 能 耗 及 当 地 气 象 资 料 的 调 查 分 析 ,探 讨 办 公 楼 多联机空调系统的能耗特点以及计算方法。 1 项 目 概 况 1.1 建 筑 概 况
笔者调查了该 办 公 楼 2009 年 及 2010 年 各 月 的 电 费 清 单 ,但 缺 2010 年 9 月 数 据 ,该 月 的 耗 电 量 参照 2009 年 9 月 的 数 据。 图 1 为 该 办 公 楼 2009 年 及 2010 年 1-12 月 的 耗 电 量 ,用 电 量 没 有 分 项 , 包括空 调 系 统、照 明、办 公 设 备、计 算 中 心、电 开 水 器、电梯、通风系统及其 他 耗 电 量。 该 办 公 楼 2009 年 全 年 单 位 建 筑 面 积 总 能 耗 为 60.8 kW ·h/ (m2·a),2010年全年单位建筑面 积 总 能 耗 为61.1 kW·h/(m2·a)。
Keywords office building, multi-connected split air conditioning system,energy consumption, investigation,calculation
★ Guangxi Hualan Design & Consulting Group,Nanning,China
联机空调系统的能效比低于水冷冷水机组集中空 调系统,对于空调 面 积 较 大、同 时 使 用 率 较 高 的 单 位自用办 公 楼 或 政 府 办 公 楼 来 说,由 于 空 调 负 荷 大,而 多 联 机 冷 媒 配 管 长、效 率 低,全 年 能 耗 会 增
建筑面 积/m2
空调面 积/m2
表 1 建 筑 概 况
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图 2 2009 年 及 2010 年 各 月 室 外 干 球 平 均 温 度
温度 为 16 ℃,上 班 时 间 室 外 平 均 风 速 不 小 于 2 m/s,气 候 温 和,根 据 调 查,该 月 基 本 没 有 使 用 空 调,也无供暖。因 此 将 该 月 的 耗 电 量 作 为 2009 年 和2010 年 非 空 调 月 耗 电 量 的 基 准 值,由 此 估 算 出 各月的空调(包括供暖)耗电量,见 图 3。 大 楼 多 联 机 空 调 系 统 2009 年 及 2010 年 耗 电 量 分 别 为21.7, 22kW·h/(m2 ·a)。 从 图 2,3 中 看 出,供 冷 季 4—11月空调能 耗 的 变 化 趋 势 与 室 外 干 球 平 均 温 度的变 化 趋 势 基 本 一 致,但 幅 度 有 所 不 同,2009 年6—9月室外 干 球 平 均 温 度 变 化 幅 度 为 3.1%, 而空调能耗 变 化 幅 度 为 43.2%,这 与 空 调 的 使 用 率及运行时间有很大关系。
图 1 2009 年 及 2010 年 建 筑 能 耗
2.2 多 联 机 空 调 系 统 能 耗 半地下层档案室只在北 面 有 外 墙,3 层 计 算 中
心没有外墙,围护 结 构 及 新 风 负 荷 较 小,空 调 负 荷 相 对 稳 定 ,可 近 似 认 为 服 务 于 这 两 个 区 域 的 空 调 系 统 各 月 的 耗 电 量 基 本 不 变 。 除 了 空 调 系 统 ,其 他 设 备的耗电量基本不会随着 室 外 温 度的 变 化 而 变 化[1],因此可以 认 为 除 了 多 联 机 空 调 系 统 外,各 月 其他各分项的耗电量不变。由于该办公楼多联机 空 调 系 统 为 冷 暖 型 系 统 ,而 且 多 联 机 空 调 系 统 具 有 随 时 随 地 灵 活 使 用 的 特 点 ,需 要 采 取 现 场 调 查 与 查 阅气象资料相结合的办法确定多联机空调系统的 使 用 时 间 ,图 2 为 2009 年 及 2010 年 各 月 室 外 平 均 干球温度 。 [2] 将 没 有 使 用 空 调 月 份 的 耗 电 量 作 为 大 楼 非 空 调 月 耗 电 量 的 基 准 值 ,将 每 月 的 总 耗 电 量 减 去 该 基 准 值 ,就 近 似 得 到 每 月 多 联 机 空 调 系 统 的 耗电量。没有使用空调月份的耗电量一般是电耗 最低的月份,从 图 1 可 以 看 到,2010 年 11 月 的 耗 电量最低,为39 117kW·h。查阅南宁市 2010年 11月的气象 资 料[2],当 月 室 外 最 高 干 球 温 度 为 28 ℃,最高日平均干球温度为23 ℃,最低日平均干球
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0 引 言 近年来多联机空调系统在办公建筑中的应用
越来越广泛,应用 规 模 也 越 来 越 大,甚 至 在 一 些 城 市 的 超 高 层 办 公 建 筑 中 应 用 。 有 设 计 人 员 认 为 ,多
表1为某省级金融单位自用办公楼的建筑概 况 。 该 项 目 地 处 南 宁 市 ,地 上 7 层 ,半 地 下 1 层 ,南 北朝向,是在 GB 50189—2005《公共建筑节能设计 标 准 》实 施 前 设 计 的 ,建 于 2008 年 。 采 用 全 玻 璃 幕
多联机空调系统由管理人员通过自控系统将 普通房间夏季的室温设定为25 ℃,冬季设定为 20 ℃,室内人员夏季不能将房间温度调至25 ℃以下, 冬季不能调 至 20 ℃ 以 上,但 可 以 按 需 使 用 空 调。 没 有 使 用 全 热 交 换 器 处 理 新 风 ,而 是 通 过 开 窗 引 入 新风。 除 了 春 节,日 常 工 作 人 员 加 班 较 多,晚 上 一 般加班到22:00,多 联 机 空 调 系 统 的 使 用 率 极 高, 总 的 运 行 时 间 很 难 确 定 ,在 冬 、春 季 有 制 热 、制 冷 模 式交替使用的情况。
半地下层档案室分体空调系统及3层计算中 心的风冷恒温恒湿空调系统均 24h使用。 档案室 分 体 空 调 系 统 日 常 开 1 台 柜 式 分 体 空 调 机 ,计 算 中
心的风冷恒温恒湿空调系统日常开1台空调机组, 负 荷 率 50% ,运 行 电 流 为 19 A。 2 项 目 能 耗 调 查 情 况 2.1 建Biblioteka Baidu筑 能 耗
该大楼96.7%的空调区 域 采 用 多 联 机 空 调 系 统;半地下层档案室面积 为 144 m2,采 用 2 台 制 冷 量 为12kW(制 冷 消 耗 功 率4.314kW)的 柜 式 分 体 空调 机 及 2 台 除 湿 机;3 层 计 算 中 心 面 积 为 130 m2,采用2 台 制 冷 量 为 44kW(制 冷 消 耗 功 率 14 kW、电加热功率16kW)风 冷 恒 温 恒 湿 空 调 机 组, 一用一 备。 多 联 机 空 调 系 统 为 冷 暖 型 系 统,共 设 25个分系统,各分系统的室外 机 均 设 在 大 楼 屋 顶, 室外机制冷量最大为 85kW,最小为 45kW;室内 机 主 要 采 用 四 面 出 风 嵌 入 式 机 组 ,其 数 量 占 室 内 机 总量的92%;新风处理采用 全 热 交 换 器,潜 热 效 率 为60%;配置空调自控系统,可 以 实 现 监 视 空 调 系 统运 行 状 态、室 温 上 下 限 确 定、故 障 报 警 等 功 能。 采用多联机空调系统的区域夏季空调计算总冷负 荷为937.2kW,不考 虑 管 长 衰 减 的 室 外 机 总 装 机 制 冷 量 为 1 489kW,室 内 机 总 装 机 制 冷 量 为 1 592 kW。 室 外 机 总 耗 功 率 为442.5kW,室 内 机 总 耗 功 率 为19kW,全 热 交 换 器 总 耗 功 率 为14.2kW。 室 内外机配管较长,平均配管长度为 85 m,等效配管 长度超过100m 的均 加 大 配 管 管 径 以 减 少 冷 量 衰 减 量 ,系 统 的 平 均 配 管 长 度 修 正 系 数 为 0.86。
Abstract Based on the investigating results of annual power consumption in this building and the local climatic parameters in the same year,obtains the annual energy consumption data of the multi-connected split air conditioning system in this building.Analyses the main cause for low energy consumption of the air conditioning system—the integrated part load value (IPLV)of the unit is higher and automatic control effect is better.Taking the building as an example,calculates the energy consumption of the multi- connected split air conditioning system and the central air conditioning system.The result shows that the energy consumption of the former is close to the measured value and slightly lower than that of the latter. Suggests that combining theory calculation with verification by measured data of similar buildings should be adopted in evaluating the energy consumption of air conditioning systems.
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墙结构,窗墙面积 比 较 大,其 中 南 北 向 的 窗 墙 面 积 比 为 0.88,东 向 的 窗 墙 面 积 比 为 0.05,西 向 的 窗 墙 面积比为0.9,中庭透明天棚的面 积 为 屋 顶 总 面 积 的14.7%,外窗均未设外遮 阳 构 件,天 棚 利 用 上 部 楼 层 的 遮 挡 形 成 局 部 外 遮 阳 ,大 部 分 房 间 均 有 可 开 启的 外 窗。 建 筑 功 能 用 房 主 要 有 车 库、设 备 房、办 公 室 、会 议 室 、餐 厅 、文 体 室 、档 案 室 及 计 算 中 心 等 , 车 库 的 面 积 为 1 609 m2。 1.2 空 调 系 统 概 况
*☆ 廖瑞海,男,1971年11月生,大学,高级工程师 530011 南宁市华东路39号 (0771)2439830 E-mail:hai9156@163.com
收 稿 日 期 :2011-10-10 修 回 日 期 :2011-11-28
2012(4)
廖 瑞 海 :某 办 公 建 筑 多 联 机 空 调 系 统 能 耗 调 查 与 分 析
关键词 办公建筑 多联机空调系统 能耗 调查 计算
Energy consumption investigation and analysis of multi-connected split air conditioning system in an office building
By Liao Ruihai★