一、空調(diào)制冷機(jī)房的能效指標(biāo)
在制冷機(jī)房能效研究中,美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì),通過(guò)調(diào)研大量的公共建筑、工業(yè)建筑的實(shí)際案例,于2001年9月在全球率先提出制冷機(jī)房系統(tǒng)能效評(píng)價(jià)指標(biāo),并定義了冷水機(jī)組綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)、冷機(jī)能效比和水系統(tǒng)運(yùn)行輸送效率等,開創(chuàng)了高效空調(diào)制冷機(jī)房規(guī)范化建設(shè)的先河,詳見ASHRAE 189.1-2014《高性能綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。 該標(biāo)準(zhǔn)率先定義了冷水機(jī)組綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)(IPLV)、水系統(tǒng)輸送效率等指標(biāo),強(qiáng)調(diào)全生命周期能效評(píng)價(jià)。
美國(guó)ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化了能效分級(jí):EERa>5.0為高效機(jī)房,3.5~5.0為一般機(jī)房,<3.5則為需改造機(jī)房。我國(guó)高效制冷機(jī)房現(xiàn)行評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要包括地方標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)兩類,目前尚無(wú)國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)?
廣東作為科技創(chuàng)新最活躍的地區(qū)之一,在2017年率先推出了地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ/T15-129-2017《集中空調(diào)制冷機(jī)房系統(tǒng)能效監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》,從實(shí)際運(yùn)行效果出發(fā),構(gòu)建了高效空調(diào)制冷機(jī)房的評(píng)價(jià)等級(jí)劃分、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及方法,明確指出最高等級(jí)的高效空調(diào)制冷機(jī)房冷源系統(tǒng)能效比應(yīng)該不低于5.0,為我國(guó)高效機(jī)房的推廣起到了率先示范和風(fēng)向指引作用。
二、我國(guó)制冷機(jī)房能效現(xiàn)狀
我國(guó)制冷機(jī)房能效現(xiàn)狀不容樂(lè)觀——清華大學(xué)調(diào)研顯示,國(guó)內(nèi)67個(gè)城市的制冷機(jī)房綜合能效普遍低于4.0,75%的機(jī)房能效處于ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)的“需改造”區(qū)間,與國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)水平差距顯著。這種差距既源于技術(shù)應(yīng)用的不足,也反映了標(biāo)準(zhǔn)體系的不完善,凸顯了發(fā)展高效制冷機(jī)房的緊迫性。
高效制冷機(jī)房并非簡(jiǎn)單的設(shè)備堆砌,而是以系統(tǒng)綜合能效為核心的整體解決方案。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行主流標(biāo)準(zhǔn),冷源系統(tǒng)能效比(EERa)不低于5.0的空調(diào)制冷機(jī)房被定義為高效機(jī)房。
這一指標(biāo)不同于單一設(shè)備的能效評(píng)價(jià),而是涵蓋制冷主機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔等全系統(tǒng)的綜合能效,其計(jì)算公式為:
三、高效制冷機(jī)房的未來(lái)趨勢(shì)與發(fā)展建議
1.技術(shù)發(fā)展方向
國(guó)產(chǎn)化軟件突破:需研發(fā)自主可控的負(fù)荷模擬內(nèi)核,支持新材料、新構(gòu)件模塊接入,如光伏建筑一體化(BIPV)與制冷系統(tǒng)的耦合模擬。
零碳能源融合:結(jié)合地源熱泵、分布式光伏等可再生能源,上海某項(xiàng)目通過(guò)光伏直驅(qū)冷卻塔風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)機(jī)房碳減排12%。
數(shù)字孿生技術(shù):構(gòu)建機(jī)房全要素虛擬模型,實(shí)時(shí)映射物理系統(tǒng)狀態(tài),預(yù)測(cè)性維護(hù)可降低故障停機(jī)時(shí)間50%以上。
2. 完善標(biāo)準(zhǔn)與機(jī)制
制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):統(tǒng)一能效術(shù)語(yǔ)與測(cè)試方法,覆蓋制冷、制熱全系統(tǒng),參考新加坡按建筑類型和制冷量分級(jí)的思路。
全過(guò)程責(zé)任機(jī)制:明確設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維主體的能效責(zé)任,推廣“施工總承包+能效擔(dān)?!蹦J?,某項(xiàng)目通過(guò)該模式使實(shí)際能效達(dá)標(biāo)率從60%提升至95%。
第三方評(píng)價(jià)體系:引入獨(dú)立機(jī)構(gòu)開展能效檢測(cè),強(qiáng)化數(shù)據(jù)溯源,避免“重設(shè)計(jì)、輕運(yùn)行”的形式主義。
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)、技術(shù)創(chuàng)新和機(jī)制保障,我國(guó)制冷機(jī)房能效水平有望在2030年前實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。目前國(guó)內(nèi)有許多成功實(shí)施的案例,其高效機(jī)房不僅能帶來(lái)30%以上的能耗降低,更能推動(dòng)建筑行業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型。
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