TDZJZ-高效集中式空调机房能效模拟及优化控制标准编制说明.docx
中国电子节能技术协会团体标准
《高效集中式空调机房能效模拟及优化控制标准》(征求意见稿)编制说明
工作简况
(一)任务来源,负责起草单位及主要人员
中央空调冷源系统作为大型建筑中央空调系统的主要耗能部分,其能耗约占空调总能耗的一半以上,且设备较为集中,易于管理和控制,存在较大的节能潜力,对其进行节能优化对于节约建筑能耗具有重要意义。建筑负荷是一个逐时多变的参数,受到人员流动、气象参数、建筑围护结构等多种因素的影响,制冷机房的高效设计必须通过专业的能耗模拟软件与设计软件,保证机房COP达到高效要求;制冷机房的高效控制必须通过符合设计要求的落地安装和精准的运行控制,才能保证机房的高效运行。但是现有的能耗模拟软件如EnergyPlus、Trnsys等并不能满足复杂机房的多能互补要求,在设计阶段,中央空调系统的设计通常是以满足建筑所需的最大负荷为目标设计的,且留有10%~20%的设计负荷余量,因此在实际运行时空调系统常常是处于部分负荷的状态,空调系统的设计负荷与实际运行时的负荷极度不匹配;同时,现有的控制程序往往在复杂的系统面前控制逻辑偏简单,无法满足高效机房的需要,这导致实际运行过程往往缺少对空调系统有效的运行管理方法,难以根据实际的负荷相应地调节空调系统的运行状态,导致空调系统综合运行能效低,造成能源浪费。正常人的一生约八成的时间是在室内度过的,特别是老、弱、病、残、幼、孕等体弱者在室内活动时间更长,像是商场、地铁站、火车站、图书馆、电影院等人流密集、相对封闭的场所,室内空气质量往往更加不理想,长时间地待在里面容易造成胸闷、头晕、气短及传染病交叉感染等现象,室内环境质量引起的人口健康问题越来越突出。因此加强场所室内空气环境的监测与防护,对保证人民的健康,提高国民的整体素质十分重要。
有效的检测和评价是室内空气环境监测与防护的关键节点,但目前室内空气质量检测的指标数量多,专业性强,不同指标的量化单位和数值范围差异巨大,使日常的室内空气质量评价非常复杂,影响监测评价结果有效推广应用。而且常用的空气质量检测方法常规还是以人工采样监测为主,很多智能家居企业开发和生产的室内空气检测仪检测精度和范围又不够,缺乏规范性,因此如何高效、准确地进行室内场所的空气质量监测评价是当前亟待解决的问题。
在此背景下,编制《高效集中式空调机房能效模拟及优化控制标准室内空气质量指标与分级评价规范》和《室内空气质量自动化监测技术规范》,制定高效机房能耗模拟软件需要达到的要求、高效机房控制软件需要实现的功能,起到引领行业关于高效机房全生命周期评估的作用,在“双碳”政策的大背景下,助力高效机房的设计与运行。一般来说,能耗模拟软件所指建筑设计负荷并不代表实际运行负荷,就建筑能耗模拟的结果来说,能耗模拟的结果与实际建筑能耗还是存在一定的误差,如何统一能耗模拟软件标准化,最大程度上减少该误差,是该标准的重要作用之一。而软件功能的标准化可以提升软件的开发水平,规范和引导高效机房的设计和运维。冷冻水供回水温差、冷却水温度、冷冻水温度、冷冻水流量、冷却流量、冷水主机负荷分配均对冷源系统的运行能效有影响,但目前的研究多集中于局部参数的优化,而实际中央空调冷源系统的运行能效受多个参数的影响且参数之间互相关联,因此有必要从全局角度出发,综合考虑所有可调节运行参数对运行能耗的影响,提出随冷负荷变化且能满足室内舒适性需求的全局优化策略,最大限度地降低中央空调冷源系统的能耗。通过引入AI的智能控制系统,实现机房的柔性控制,从总体运行能效出发,对设备可控参数进行优化,使设备运行状态能够随着末端用户负荷需求动态改变,最大限度地实现中央空调系统的节能运行。对不同指标进行自动化监测并采用统一的分级标准,使不同指标之间具有相同的评价参照,希望在保障公众健康、控制疾病传播的基础上,为制定合理的设备运行制度,保障场所运营管理及节能减排策略的有效落实提供支持。
本标准由同济大学、阿姆斯壮(西安)智能流体技术有限公司、上海莘阳新能源科技股份有限公司广州市疾病预防控制中心20243年32月提出,于54月获批准列入20243年中国电子节能技术协会团体标准制修订计划,同时明确了中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所为该标准起草组长单位,中山大学、广州市疾病预防控制中心、广东毓秀科技有限公司、深圳市宝安区公共卫生服务中心为该标准起草组副组长单位。获批后,中国电子节能技术协会暖通空调与制冷分会及同济大学、阿姆斯壮(西安)智能流体技术有限公司、上海莘阳新能源科技股份有限公司中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所等单位立即成立了标准起草筹备工作组,在行业内组织有代表性的企业加入标准起草组,并同步开展文本的起草工作。
本标准主要起草单位:中国疾病预防控制中心、广州市疾病预防控制中心、中山大学、深圳市宝安区公共