摘要
建筑能耗是现代建筑设计中的一个重要问题,鉴于建筑能耗直接影响到节能环保及运营成本,所以对建筑负荷的模拟计算就显得尤为重要。本文就华润中心这一综合体的全年能耗计算以及设备选型、成本控制进行详尽分析,以供参考。
1. 工程计算工具
本工程采用EnergyPlus软件对某工程的全年逐时空调冷、热负荷进行了模拟计算。EnergyPlus是由美国能源部和劳伦斯伯克利国家实验室共同开发的一款建筑能耗模拟软件。EnergyPlus是在软件BLAST和DOE-2基础上进行开发的,具有BLAST和DOE-2的优点。EnergyPlus能够根据建筑的物理组成和机械系统(暖通空调系统)计算建筑的冷热负荷,这是通过暖通空调系统维持室内设定温度。EnergyPlus还能够输出非常详细的各项数据,如通过窗户的太阳辐射得热等,来和真实的数据进行验证。
2. 数据输入
1)石家庄全年供冷季节气象参数导入:日平均干球温度
见图1。
2)全年能耗模拟时间设置:
全年供冷季:4月15日~10月15日;
每日商场供冷小时数:9:00~22:00;
全年供冷小时数:2758h。
3)商业热扰作息时间导入
见图2。
3. 空调全年负荷及能耗分析软件计算
软件计算结果,见表1;
表一,软件计算结果
商业夏季典型日负荷,见图3;
商业全年负荷延续图及频数分布图,见图4;
商业过渡季节负荷延续图及频数分布,见图5。
从表1、图3看出,石家庄万象城商场夏季典型日负荷尖峰出现在17:00 左右,最大负荷约为18518kW。
从图4、图5看出,在4月15日~5月15日,商业空调运行总小时数443小时。其中过渡季尖峰负荷为3335RT,占全年峰值负荷65%。极低负荷,低于160T的小时数一共为8小时,低于200RT为9小时,基本可忽略。
4. 制冷机组配置及开机策略研究
方案一:3台1400RT(10KV)离心式水冷冷水机组+2台500RT(380V)离心式水冷冷水机组。冷水机组开机策略见图6,机组不同负荷率下综合能效比,
见图7;
主机不同COP下的运行小时占比,见图8。
经上述分析,机组在至少52.6%以上的时间综合COP大于6.6。
方案二:3台1500RT(10KV)离心式水冷冷水机组+2台350RT(380V)螺杆式水冷冷水机组。冷水机组开机策略见图9。
机组不同负荷率下综合能效比,见图10;
主机不同COP下的运行小时占比,见图11。
经上述分析,机组在至少71.9%以上的时间综合COP大于6.6。
5. 总结
两个方案冷站能效比数值相差不大;350RT螺杆机部分负荷性能优于500RT离心机,在过渡季节和夜间小负荷时运行优势较大,喘振风险低,对运营十分有利;从集采价格来说,500RT离心机的价格比350RT螺杆机价格略贵。基于以上比对研究,本工程采用方案二。