广东省标准《集中空调冷源系统能效监测及评价标准》征求意见稿.docx
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广东省标准《集中空调冷源系统能效监测及评价标准》征求意见稿
广东省标准
DBJXX-XX-20XX
集中空调冷源系统能效监测及评价标准
Energyefficiencymeasurementandassessmentstandardofchillerplantsystemsincentralairconditioningsystems
(征求意见稿)
住房和城乡建设部备案号:
批准部门:
实施日期:
2016年××月××日
××××出版社
前言
编制组经广泛调查研究,认真总结国内外集中空调冷源系统的能效监测和评价的实践经验和科研成果,参考相关标准规范,并在广泛征求意见的基础上,制定了本标准。
本标准的主要技术内容是:
总则、术语、能效评价、测量与监视、验收与维护、附录等。
本标准由广东省住房和城乡建设厅负责管理,由主编单位负责具体技术内容的解释。
(地址:
,邮编:
,Email:
)
主编单位:
参编单位:
主要起草人:
主要审查人:
目次
1总则
1.0.1为贯彻国家技术经济政策,节约资源,保护环境,推进可持续发展,提升集中空调冷源系统的能源利用效率,制定本标准。
1.0.2本标准适用于广东省内电驱动蒸汽压缩式水冷冷水机组的集中空调冷源系统的能效监测及评价。
1.0.3集中空调冷源系统的能效监测及评价,应根据冷源系统的形式和使用情况,结合所在地域的气候、环境、经济等特点,合理地设置能效监测系统,并根据冷源系统的设计及运行情况进行能效评价。
1.0.4集中空调冷源系统的能效监测及评价,除应符合本标准外,尚应符合国家和广东省现行有关标准的规定。
2术语
2.0.1冷源系统chillerplantsystem
冷源系统,对于电制冷水冷式冷水机组的制冷机房,包括制冷机、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔及其管道系统。
2.0.2冷源系统能效比energyefficiencyratioofchillerplantsystem(EER)
冷源系统总制冷量和总用电量的比值。
对于电制冷水冷式冷水机组的制冷机房,即多台制冷机供冷量之和和制冷机、冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔的用电量之和的比值。
2.0.3冷源系统名义工况能效比energyefficiencyratioofchillerplantsystematnominalcondition(EERn)
冷源系统名义工况条件下根据设计负荷运行的总制冷量与总用电量的比值。
2.0.4冷源系统全年平均设计能效比annualaverageenergyefficiencyratioofchillerplantsystemduringdesignstage(EERad)
在设计阶段,考虑全年气象条件、负荷特性变化的基础上,计算得到的冷源系统累计全年总制冷量与累计全年总用电量的比值。
2.0.5冷源系统运行能效比operationalenergyefficiencyratioofchillerplantsystem(EERo)
冷源系统实际运行时某一瞬时或某一时间段测量或计量得到的总制冷量与总用电量的比值。
2.0.6冷源系统全年平均运行能效比annualaverageoperationalenergyefficiencyratioofchillerplantsystem(EERao)
冷源系统实际运行时全年累积总制冷量与全年累积总用电量的比值。
2.0.7冷源系统测量能量平衡系数measuredenergybalancecoefficientofchillerplantsystem(MEBC)
冷源系统的冷水系统得热与压缩机做功之和减去冷却水系统排热的差值,再与冷却水系统排热的比值,反映制冷机房实际运行时测量系统的测量精度。
3能效评价
3.0.1集中空调制冷机房监测系统应对制冷机房内各种主要设备分类进行用电计量,对集中空调冷源系统的供冷量和能效等进行监测,并应满足以下要求:
1冷源系统能效比测量结果的计算不确定度应在±5%以内;
2在系统运行时间内,应有不少于80%的时间,冷源系统测量能量平衡系数不应超过±10%,不宜超过±5%;
3监测应符合本标准第4章的有关规定。
3.0.2电制冷水冷式集中空调系统应在设计阶段计算冷源系统名义工况能效比,宜进行冷源系统全年平均设计能效比的分析计算,并确定冷源系统全年平均运行能效比的目标值;应在施工和运行阶段按确定的目标值进行工程实施。
3.0.3对集中空调冷源系统进行运行能效评价,宜在建筑投入使用后进行,并在不少于一个完整的供冷期之后对系统全年平均运行能效比进行评价。
3.0.4集中空调冷源系统的建造及使用方应对集中空调冷源系统的设计、施工、竣工与使用环节进行质量控制。
3.0.5集中空调冷源系统根据系统能效的高低,分为三个等级,等级划分按表3.0.5的规定。
当冷源系统名义工况能效比和冷源系统全年平均运行能效比不低于表3.0.5的最低要求时,等级分别为一级、二级、三级,分别判定制冷机房的节能情况为优秀、良好和合格水平。
其中,二级同时称为节能评价值。
表3.0.5集中空调冷源系统能效最低要求
系统额定制冷量(kW)
系统能效等级
系统能效最低要求
<1758
三级
3.2
二级
3.8
一级
4.6
≥1758
三级
3.5
二级
4.1
一级
5.0
3.0.6在设计阶段,集中空调冷源系统名义工况能效比不应低于表3.0.5的三级要求;在运行阶段,冷源系统全年平均运行能效比不应低于表3.0.5的三级要求。
当项目冷源系统能效比低于表3.0.5的三级要求时,判定制冷机房的节能情况为不合格水平。
3.0.7系统的冷水输送系数、冷却水输送系数等应符合《空气调节系统经济运行》GB/T17981的规定。
3.0.8冷水的供回水温差不小于冷水系统设计供回水温差的时间,不应少于全年运行时间的80%。
4测量与监视
4.1测量内容
4.1.1冷源系统的监测应满足供冷量和系统能效监测的要求。
4.1.2测量内容应包括以下参数:
1冷源系统的总用电量;
2冷水回水温度;
3冷水供水温度;
4冷水流量;
5冷却水进水温度;
6冷却水出水温度;
7冷却水流量;
8室外空气干球温度和湿球温度。
4.1.3测量内容宜包括以下参数:
1各台冷水机组的冷水回水温度;
2各台冷水机组的冷水供水温度;
3各台冷水机组的冷水流量;
4各台冷水机组的耗电功率;
5各台水泵和冷却塔风机的耗电功率;
6各台水泵和冷却塔风机的运行频率;
7各台冷水机组的冷却水回水水温;
8各台冷水机组的冷却水供水水温;
9各台冷水机组的冷却水流量;
10冷却塔的补水量;
11各台冷却塔的冷却水出水温度;
12各台冷水机组的冷水进出水压差;
13各台冷水泵的进出口压差;
14各台冷水机组的冷却水进出水压差;
15各台冷却水泵的进出口压差。
4.1.4能效监测系统应监视以下性能指标的瞬时值和累计值,以图表形式显示,并生成报告:
1系统供冷量;
2冷水供水温度;
3冷水供回水温差;
4冷却水系统的排热量;
5冷源系统测量能量平衡系数;
6冷源系统能效比。
4.1.5能效监测系统宜对以下性能指标的瞬时值和累计值监视,并以图表形式显示并生成报告:
1各台冷水机组的能效;
2各类设备的效率:
包括冷水输送系数、冷却水输送系数等;
3冷水机组、冷水泵、冷却水泵、冷却塔风机等各类设备单独能耗占制冷机房能耗的比例。
4.1.6能效监测系统应满足以下要求:
1测量仪器应具备相关校准证书,以保证测量精度;
2测量仪器的位置和安装应满足制造厂商及使用的要求;
3制冷机房内所有数据的记录时间间隔不应大于5分钟1次,参与制冷机房供冷量、系统运行能效比计算的数据记录时间间隔不大于1分钟1次;
4数据采集系统应能在同一记录时间间隔内对各个监测对象进行准确记录,并不影响系统的控制性能。
4.2测量精度
4.2.1测量仪器的选用和设置应考虑各个物理量测量的传感器、信号调节、数据采集和接线系统等对系统精度的影响。
4.2.2冷源系统能效比测量结果的计算不确定度应在±5%以内。
水温度、水流量、用电量、空气温度、空气湿度的测量不确定度或最大允许误差应满足表4.2.2的要求。
表4.2.2 测量不确定度或最大允许误差
测量内容
测量不确定度或最大允许误差
水温度
±0.1℃
水流量
±2%
用电量
±2%
空气温度
±0.2℃
空气湿度
±2%
4.2.3测量仪表应根据相关的国家或产品标准进行标定校准。
4.2.4传感器测量范围和精度应与采集端及二次仪表匹配,并高于工艺要求的控制和测量精度。
4.2.5温度、湿度传感器的设置,应符合下列规定:
1温度测量宜使用铂电阻温度传感器;
2温度、湿度传感器测量范围宜为测点温度范围的1.2~1.5倍;
3供、回水管温差的两个温度传感器应配对选用,且温度偏差系数应同为正负;
4壁挂式空气温度、湿度传感器应安装在空气流通,能反映被测房间空气状态的位置;
5测量冷水温度和冷却水温度的传感器均应采用插入式传感器;插入式水管温度传感器应保证测头插入深度在水流的主流区范围内,安装位置附近应无热源及水滴;
6测量空气温度的传感器应进行合理的辐射防护;
7重要的温度测点应设置备用校正孔。
4.2.6流量传感器的设置,应符合下列规定:
1宜采用超声波流量传感器或电磁流量传感器,当现场安装条件限制或流量测量范围变化大时,可采用多通道式超声波流量传感器;
2流量传感器量程宜为系统最大工作流量的1.2~1.3倍,量程比宜大于等于50:
1;
3流量传感器安装位置前后应有保证产品所要求的直管段长度或其他安装条件;
4应选用具有瞬态值输出的流量传感器;
5宜选用水流阻力低的产品。
4.2.7用电量测量,应符合下列规定:
1应测量包括功率因数在内的真均方根三相电量;
2用电量测量仪器应能根据所测得的电压、电流和功率因数生成真有效值功率;
3对带变频器的设备,用电量测量应计量变频器的输入用电量;
4电机输入功率检测应按现行国家标准《三相异步电动机试验方法》GB/T1032规定方法进行;
5电机输入功率检测宜采用两表(两台单相功率表)法测量,也可采用一台三相功率表或三台单相功率表测量;
6当采用两表(两台单相功率表)法测量时,电机输入功率应为两表检测功率之和;
7用电量测量仪表宜采用数字功率表。
4.2.8压力(压差)传感器的设置,应符合下列规定:
1压力(压差)传感器的工作压力(压差)应大于该点可能出现的最大压力(压差)的1.5倍,量程宜为该点压力(压差)正常变化范围的1.2~1.3倍;
2在同一建筑层的同一水系统上安装的压力(压差)传感器宜处于同一标高;
3测压点和取压点的设置应根据系统需要和介质类型确定,设在管内流动稳定的地方并满足产品需要的安装条件。
4.2.9测量线和控制线应有金属屏蔽层保护。
4.2.10与测量传感器或信号变送器相连的控制线缆的屏蔽层应连接至接地点。
4.3数据存储
4.3.1监测系统的数据存储容量不应少于3年。
4.3.2监测系统应具备同时监测、数据存储和数据查看的功能。
4.3.3数据应以便于数据分析和运行检查的方式进行分组记录和显示。
4.3.4监测系统应定期自动将数据存储入数据库,存储的时间间隔不应大于1天1次。
4.3.5记录的数据应能以开放通用的文件格式导出。
4.3.6删除或修改数据库数据的权限应采用密码保护。
4.3.7当数据通信功能中断时,建筑管理系统或能源管理系统应在通信恢复后自动从现场控制器将数据导入并保存。
4.3.8所有数据应标记数据记录的时间信息。
4.4数据监视
4.4.1数据的采集和监视应采用具有远程监控能力的建筑管理系统或能源管理系统。
4.4.2监测系统应以图形化界面显示以下的反映冷源系统整体运行情况的内容:
1所有监测点的位置以及各个监测点的监测结果;
2冷水机组、冷水泵、冷却水泵、冷却塔等主要设备的运行状态;
3参数设定值随时间变化的趋势图;
4冷源系统能效比;
5室外干球温度和湿球温度;
6系统冷负荷和总排热量。
4.4.3监测系统宜以图形化界面显示以下的反映冷源系统整体运行情况的内容:
1冷水的供回水温差、冷水输送系数、冷却水输送系数、空调末端能效比等;
2各类设备单独用电量占制冷机房总用电量之比的瞬时值;
3各类设备单独的耗电量。
4.4.4监测系统宜以随时间变化的趋势图显示以下的冷水机组的实时参数和制冷机房的设定值:
1冷水机组的实时参数,包括启停状态、有功功率、有功电能、视在功率、相电流、相电压、相功率因数、相全载电流、相部分负荷以及蒸发器和冷凝器的趋近温度;
2制冷机房的设定值,包括冷水供水温度设定值、冷水回水温度设定值、冷水流量变化率设定值、最大电流限制设定值和水压差设定值。
4.4.5界面中显示的内容应与项目实际的系统流程一致。
4.4.6监测系统应显示制冷机房的系统测量能量平衡系数的测试结果及相关测试数据。
4.4.7监测系统宜在单独的界面上显示各台冷水机组的瞬时相电压、电流、功率因数、功率和视在功率等以及累计的耗电量等内容。
5验收与维护
5.1一般规定
5.1.1监测系统的验收,应在系统调试之后进行。
系统调试的实施单位应具有相应调试能力。
5.1.2监测系统的调试应由施工单位负责、监理单位监督,设计单位与建设单位配合。
系统调试的实施可以是施工企业本身或委托给具有调试能力的其他单位。
5.1.3调试的实施单位应在系统调试前编制调试方案,并报送专业监理工程师审核批准;在系统调试结束后,应提供完整的调试资料和报告。
5.1.4监测系统的验收应由建设单位负责,组织施工、设计、监理等单位共同进行,合格后即应办理竣工验收手续。
5.1.5监测系统的说明报告应在验收之前由监测系统的施工方提交。
5.1.6监测系统应定期维护,并进行文字记录。
5.2安装检查
5.2.1测量系统的说明报告应包括:
1设备文件,包括图纸、数据点表格、产品检定证书等;
2建筑管理系统或能源管理系统的文件,包括数据点和性能指标的计算方法、数据存储流程、图形化界面等;
3性能确保文件,包括对监测系统的测试和验证的过程、结果和相关证明文件;
4培训文件,包括冷源系统的说明、监测系统的说明和硬件、软件和其他设备的使用说明;
5监测系统的调试文件,包括监测点位置的示意图、系统测量能量平衡测试结果、多点一致性测试等。
5.2.2监测系统的硬件和软件设备,应进行以下的检查和功能测试:
1所有的设备应按照安装要求进行安装并标定;
2要求的数据和性能指标能在建筑管理系统或能源管理系统中正确编程、显示并在恰当的时间间隔下被记录;
3建筑管理系统或能源管理系统可满足图形显示的要求;
4所有性能指标和数据点均可存档,并配备获取、下载存档数据的工具。
5.3见证测试
5.3.1监测系统应在建设单位或监理单位的见证下,由调试的实施单位对各项指标进行检查和测试。
5.3.2下列的检查与测试应在系统投入使用前进行:
1所有的设备是否都正确地安装;
2数据点的命名是否一致,如数据点在现场仪表、图形显示和趋势显示上的名称是否一致;
3计算值的编程是否正确无误;
4图像显示设备是否满足要求;
5进行为期不少于7天的数据记录测试,是否超过99%以上的数值都被准确记录;
7进行长度不少于10个连续记录时刻的趋势检查,验证仪表变送器的读数是否与建筑物管理系统或能源管理体系上显示的读数一致。
5.4测量检验
5.4.1测量系统宜进行测量精度验证。
5.4.2单一测量系统的测量不确定度宜通过测量点的随机选取并进行验证。
5.4.3当项目以绩效合同的方式实施,由承包人提供、安装测量与验证系统时,项目应交由第三方验证人检查系统的不确定度。
5.4.4验证测量系统的不确定度时,宜进行以下检查:
1冷源系统测量能量平衡系数检验;
2温度检查;
3流量检查;
4用电量检查。
5.5培训交接
5.5.1施工方应向运行管理人员提供关于监测系统的用途、其与建筑控制系统的关系、作用等的培训。
5.5.2施工方应对内部操作人员进行现场实操培训。
培训包括从概念上讲解测量和验证系统的用途、和整个建筑物控制系统的关系,并介绍及测量和验证系统的以下方面:
1仪表的位置;
2数据通讯;
3测量的数据点;
4性能指标的计算;
5数据存档软件与流程;
6用户界面的数据可视化。
5.5.3培训应使操作人员掌握以下内容:
1利用图形显示跟踪冷水系统的运行情况;
2利用图形显示趋势数据判断设备是否运行正常;
3数据点或性能指标的值超出范围时的应对措施;
4排除一般故障的能力。
5.6系统维护
5.6.1监测系统的维护宜采用以下方式:
1在监测系统对安装设备的数据检测情况和性能进行监测和查询;
2采用冷源系统测量能量平衡系数对系统的不确定度进行验证。
在所有的测试数据中,冷源系统测量能量平衡系数在80%的样本数据组中不应大于10%,不宜大于5%;
3对温度、流量和用电量等测量系统中的重点数据采用多点一致性检测的方式核查,即对同一参数的多个测试点的数据进行比较,验证监测系统的准确性;
4定期(不少于每年一次)采用高精度的移动式设备对能效监测系统校准;
5当个别测试仪器的测量不满足测量要求时,应对相应仪器进行校准或更换。
5.6.2温度测量仪器的维护内容应包括以下内容:
1检查温度传感器的产品型号是否和校准证书上的一致;
2检查温度传感器是否完好,未因外部环境而损坏;
3检查温度传感器的数据线是否紧密连接,未因外部环境而损坏;
4检查温度传感器能否正常运行;
5通过与水路上下游的其他温度传感器的大小关系的比较,检查传感器的示数是否合理;
6比较温度传感器测得的读数与更高精度的移动式设备的读数,判断数值是否合理准确;
7当上述第5或第6点的比较结果存在较大的不一致,不能满足测量要求的时候,按制造厂商的安装和使用要求对传感器进行校准。
当校准仍不能满足测量要求时,考虑更换温度传感器。
5.6.3流量测量仪器的维护内容应包括以下内容:
1对于超声流量计,
1)检查流量计的产品型号是否和校准证书上的一致;
2)检查流量计是否完好,未因外部环境而损坏;
3)检查互感器的位置以及与管道的连接;
4)检查互感器与管道之间的界面的清洁度;
5)检查流量计是否正常工作;
6)有条件时,通过与上下游的流量计的读数进行比较,检查流量计的读数是否在合理范围内;
7)有条件时,比较流量读数与便携式高精度流量计的读数,显示结果不一致时,应按照生产商的建议对流量计重新标定。
2对于电磁流量计,
1)检查流量计的产品型号是否和校准证书上的一致;
2)检查流量计是否完好,未因外部环境而损坏;
3)检查流量计变送器的支架、夹持器等是否正确装配、正常工作;
4)检查流量计是否正常工作;
5)有条件时,通过与上下游的流量计的读数进行比较,检查流量计的读数是否在合理范围内;
6)利用原始设备供应商提供的、或其他可靠来源的设备,检查流量计的功能及参数设置;
7)有条件时,比较流量读数与便携式高精度流量计的读数,显示结果不一致时,应按照生产商的建议对流量计重新标定。
5.6.4电量表的维护内容应包括以下内容:
1检查电量表的产品型号是否和校准证书上的一致;
2检查电量表是否完好,未因外部环境而损坏;
3检查电量表的电线是否紧密连接、未损坏;
4检查电量表能否正常运行;
5通过与电量表的测量回路的实际最大和最小电功率的比较,检查电量表的示数是否合理;
6比较电量表的读数与更高精度的移动式设备的读数,判断数值是否合理准确;
7当第5或第6点的比较结果存在较大的不一致,不能满足测量要求时,按制造厂商的安装和使用要求对电量表进行校准。
当校准仍不能满足测量要求时,考虑更换电量表。
附录A冷源系统运行报告
日期:
内容目录
1.建筑信息
建筑名称:
建筑地址:
邮政编码:
建筑类型:
建筑面积:
空调面积:
2.冷源系统运行能效信息
位置:
制冷机房位置
监控时间段:
数据记录间隔:
分钟采样
趋势记录参数:
冷水供水温度
冷水回水温度
冷水流量
冷却水供水温度
冷却水回水温度
冷却水流量
制冷机用电量
冷水泵用电量
冷却水泵用电量
冷却塔用电量
注:
趋势记录参数应包括但不限于以上参数,可根据具体空调管路和配电情况变化。
3.制冷机房信息
表1制冷机信息
编号
描述
类型
电动机铭牌功率kW
最大制冷量kW
冷水供水温度℃
冷水供回水温差℃
冷却水供水温度℃
冷却水供回水温差℃
能效比
安装时间
表2其他设备信息
编号
描述
电动机铭牌功率kW
水泵扬程m或风机压头Pa
流量m3/s
水泵或风机机械效率%
电动机效率%
安装时间
注:
包括冷水泵、冷却水泵、冷却塔风机等。
制冷机房运行时间:
4监测设备
表3监测设备信息
编号
描述
传感器类型
安装位置
测量范围
测量误差
上一次校准时间
注:
应包括主要的监测设备,如包括水流量、水和空气温度、用电量等监测传感器的信息。
5制冷机房效率分析
图1日冷负荷变化曲线
图2冷负荷历史频率
图3日制冷机房能效比曲线
图4制冷机房能效比-冷负荷散点图
注:
分析图应包括但不限于以上图,可根据实际需要增加。
制冷机房效率概况
表4设备效率情况
数值
单位
制冷机效率
kW/kW
冷冻水泵效率
kW/kW
冷却水泵效率
kW/kW
冷却塔效率
kW/kW
制冷机房效率(能效比)
kW/kW
6系统测量能量平衡系数概况
图5系统测量能量平衡系数曲线图
表5系统能量平衡概要
数值
单位
符号
总用电量
kWh
A
总冷量
kWh
B
总排热量
kWh
C
制冷机房效率(能效比)
kW/kW
A/B
系统测量能量平衡系数数据点总数量
-
D
系统测量能量平衡系数>+10%的数据点数量
-
E
系统测量能量平衡系数<-10%的数据点数量
-
F
系统测量能量平衡系数在±10%之内的数据点数量
-
G=D-E-F
系统测量能量平衡系数在±10%之内的数据点数量比例
%
100*G/D
本标准用词说明
1为便于
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