复杂空调系统输送能效比计算方法的探讨

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1、复杂空调系统输送能效比计算方法的探讨“十一五”科技支撑计划“降低大型公共建筑空调系统能耗的关键技术研究与示范”2006BAJ01A08-03深圳市建筑科学研究院有限公司卜增文夏春海周俊杰赵伟摘要：《公共建筑节能设计标准》中对于输送能效比的计算比较简单，如果空调冷冻水系统设计为多级泵，且各级泵输送的供回水温差和流量不同的复杂系统，即不能直接根据《公共建筑节能设计标准》已有的公式进行计算。本文以实际工程为例，根据输送能效比的基本定义，用三种方法进行计算和对比分析，得出结论：以结果为导向，采用冷水机组的额定制冷量和系统参与输送流体所有水泵电机的额定功率进行评价，既能简化计算，更切合实际地

2、评价设计的合理性，也能控制实际运行时的输送能效比ER。关键字：复杂空调系统输送能效比额定制冷量0引言评价空调系统中水系统输送效率的参数有两个，一个是已经作废的《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设汁标准》（GB50189－93）中推荐的“水输送系数”（WTF），另一个是《公共建筑节能设汁标准》（GB50189－2005）中的输送能效比（ER），两者的关系为：ER=1／WTF。所以，严格来说这两种方法是一样的。ER=0.002342H/(ΔT·η)（公式1）式中：H――水泵设计扬程，m；ΔT――供回水温差，℃；η――水泵在设计工作点的效率，%。公式1是依据一次泵系统的输送能效比的计算公式

3、，显然，多级泵水系统的ER根据公式1计算和评价不太合适。因此，《〈公共建筑节能设计标准〉广东省实施细则》5.3.27条对此做了补充说明：（1）空气调节冷热水系统的输送能效比（ER）采用公式1计算，且不应大于0.0241。（2）对于多次泵系统，每增加一次泵，输送能效比ER可增加0.00312。当多台多次泵各自的扬程和效率不同时，多次泵的扬程和效率可按流量的加权平均值计算；当一次泵各自的效率不同时，按照流量的加权平均值进行计算。在多次泵系统中的效率应取一次泵和多次泵效率的平均值。不管是《公共建筑节能设计标准》还是〈公共建筑节能设计标准〉广东省实施细则》，对于输送能效比的计算方法看起来都

4、很简单，涉及到变化的参数只有水泵的扬程和效率。但是，实际工程中碰到两个问题：（1）通常的设计，一级泵和二级泵的供水温差是不变的。但是，对于下述实际工程采用三级泵系统，每级泵的供回水温差、流量不同，同级泵流量和温差也不相同，运行特点不清晰，用公式1来计算，则水泵的供回水温差ΔT不能确定，空调系统输送能效比ER无法计算。（2）设计供回水温差是5℃，满足标准要求，但是空调系统运行的时候，很多是大流量，小温差，按照这个指标计算的ER值没有起到约束水泵输送能耗的目的。5图1空调水系统原理图第二个问题比较复杂，另行讨论。下面就以实际工程为例，讨论对复杂空调系统输送能效比ER的计算。1工程概况本

5、工程是一所大型医院，位于深圳市南山区，建筑面积35.2万平方米，由行政信息楼、住院楼、门诊医技楼等多种类型的单体建筑组成。空调系统冷热源采用水蓄冷、冷机串联低温供水（最低供水温度为4℃）、大温差环网供水、多级泵系统、温湿度独立控制系统等多项新技术。图1空调水系统原理图冷源为4台蒸汽双效吸收式冷水机组、2台备用离心式冷水机组，蒸汽吸收式冷水机组冷水进出水温为20~6℃，额定制冷量3489kW，离心式冷水机组冷水进出水温为11~4℃及13~6℃，额定制冷量3516kW。离心式冷水机组利用夜间低谷电力将冷量储存在蓄冷水池中，供白天空调使用。冷源采用二次泵系统输送到各分控站，分控站设混水泵

6、，水系统实际为三次泵系统。一次泵和二次泵冷水供回水温差为14℃，三次泵供回水温差为5℃。冷水流程图如图1所示，系统冷冻水泵的参数见下表1。本文不讨论该水系统是否合理，只讨论这样的系统输送能效比ER如何计算。表1冷冻水系统各水泵参数水泵编号运行台数冷冻水泵名称流量m3/h扬程kPa功率kW水泵效率%B1-1~3二用一备吸收式冷水机组冷水一次泵5701503780B1-4~5一用一备离心式冷水机组冷水一次泵5701503780B1-6~7一用一备蓄冷水池冷水一次泵5701503780B2-1~3二用一备冷冻水二次泵6202205580B2-4~5一用一备蓄冷水池二次泵570290758

7、0B3-A-1~3二用一备住院楼a分控站三次泵22522018.580B3-B-1~3二用一备住院楼b分控站三次泵22522018.580B3-C-1~3二用一备住院楼c分控站三次泵22522018.580B3-VIP-1~3二用一备VIP楼分控站三次泵2502202280B3-XZ-1~2一用一备行政信息楼分控站三次泵22522018.580B3-HQ-1~2一用一备后勤服务楼分控站三次泵1502201580B3-SS-1~2一用一备ICU、手术室分控站三次泵150