上海某酒店空调系统节能改造分析

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1、上海某酒店空调系统节能改造分析孙亚昆顾平道乔云恒东华大学环境科学与工程学院木文通过对上海某酒店建筑进行前期数据检测和收集，分析建筑的节能潜力和节能点，利用eQUEST建立建筑模型。根据收集的数据对模型进行校准，校准后的能耗在误差范围内，可以代表建筑实际运行工况。最后，对酒店建筑的空调系统冷热源制定了改造方案。关键词：节能改造;空调;eQUEST;据住建部测算，2030年左右，我国建筑能耗将占总能耗的30%~40%，超过发达国家工业能耗，成为国家第一能耗大户。建筑的能耗主要是集屮于各种用电终端设备，而且具有

2、明显的地域特征，北方采暖能耗占据主要份额。在南方建筑的能耗中公共建筑能耗比例较大，其中空调能耗接近建筑总能耗的50%左右。且在各大城市空调的使用率在逐年上升。无论是我国还是发达国家，在建筑能耗中空调能耗已经占据很大比例［卜2］。本文结合上海地区某洒店空调改造，利用建筑能耗模拟软件eQUEST建立模型，利用检测计算的数据对模型校准，分析得出经济性的节能改造方案。1建立模拟与校准1.1工程概况洒店位于上海，总建筑面积超过53000m。洒店主楼主要是客房，地上一共有32层，广5层裙楼为商铺或餐饮，6~13层用于

3、商务写字楼出租，15~31层为客房，14层和32层为设备层。地下两层停车场和设备机房。酒店主楼建于1998年，在2008年时进行了重新的装修。酒店原空调系统冷源为8台风冷热泵机组，2001年增加2台螺杆式制冷机组(一用一备)为1~5层裙房供冷。螺杆机单台额定制冷量为1200kW，额定功率为248kW,风冷热泵机组单机额定制冷量为605kW，额定功率为223kW,风冷热泵单机额定制热量为490kW，额定制热功率158kW，详细参数见表1。冬季则采用8台风冷热泵机组进行制热，以满足整栋大楼供暖需求。表1制冷系

4、统及设备信息1.2气候条件上海地区四季分明，主要气候特征冬季寒冷，常伴有寒流。雨热同季，平均降水量较大，降水频率也大。根据中国气象数据M提供的上海气象资料(1981-2000)显示:上海全年平均气温15.5°C，1J］是最冷刀，平均气温3.4°C7/1是最热刀，平均气温27.5°C。上海气温最高的是7、8两月，近年来上海夏天高温天气越来越多，2004到2014年期间，每年都有近一周及以上的37°C高温天气。冬季1月下旬到2月初最冷。因此上海属于典型的夏热冬冷地区。1.3空调系统原始模型在建模之前有整栋建

5、筑能源使用数据，但是没有系统各个详细设备能耗及分类。建立能源仿真模型，可以划分建筑不同功能分区，进而系统地确定酒店不同类别能耗设备的能耗，最后做出节能改造方案预测建筑能效和节能潜力［3］。阁1酒店原始模型根据实际使用情况，和系统分管区域不同，对模型进行了简化，这些简化和归类都是根据实际使用情况确定。系统#1包括两台螺杆式冷水机组，为裙楼供冷，额定C0P均是4.39。系统#2是主系统，包括8台风冷热泵机组，为主楼供冷，冬季为主楼和裙楼供热。冷冻水循环回路由三个并行的定频水泵连接到冷源，冷却水循环回路由三个并

6、行的定频水泵连接到冷却塔。两个系统各自都有两个1400kW的冷却塔。冷水机组，泵以及冷却塔的详细信息可以从设计说明和设备规格获得（表1）。在对酒店建筑群进行节能改造分析前，针对原有的能耗系统，建立模型，并对模型进行校准，尽量还原真实能耗情况。针对原有空调系统，酒店采用了风机盘管加新风的送风方式，两个空调系统冷源分别采用螺杆式冷水机组和风冷热泵。依据基木模型内容及所掌握资料，对空调系统进行模拟。图2原始模型和2012年实际全年逐月能耗1.4空调系统的校准由于冷水机组长时间运行，设备老化，效率降低，所以将设备

7、的额定COP输入模型中是不合理的，因此，需要对冷却设备的COP值进行重新判断计算U1。设备运行人员不定期的对冷却设备的工作性能进行监控，因此，笔者进行了为期两周的现场测试来收集数据，包括冷冻水供回水温度，冷冻水流量，以及相应冷水机组设备的电力消耗。根据实测数据，不同负载率的冷却机组的COP值可以根据能效检测理论m计算得出，不同负载率的冷却机组的COP如图（图3），计算结果显示在部分负荷条件下冷水机组的COP值小于等于2.0，在全部负荷条件下，风冷热泵机组的COP值大约为2.0。因此，把应该把机组的COP输

8、入值定为2.0。进行第二次校准（校准2），该模型空调系统的MBE值和Cv（RMSE）值分别为-15%和19.9%。图3不同负载率的冷却机组的C0P2节能改造方案根据现场踏勘及业主方提供数据，酒店原空调系统冷源为8台风冷热泵机组，2008年增加2台螺杆式制冷机组（一用一备）为广5层裙房供冷。螺杆机单台额定制冷量为1218kW，额定功率为252kW,风冷热泵机组单机额定制冷量为607kW,额定功率为234kW,风冷热泵单机额定制热