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1、节能2007年第12期!50!ENERGYCONSERVATION(总第305期)某办公楼动态能耗模拟与节能分析12彭鹏,朱磊(1.陕西省建筑设计研究院有限责任公司,陕西西安710003;2.重庆大学,重庆400000)摘要:以eQUEST能耗模拟软件为工具,为重庆市某办公楼建立了能耗仿真模型,分析了空调设定温度、制冷机COP值、室内照明密度对能耗的影响,并对三者相应的节能潜力进行了比较分析。结果表明,建筑电耗随照明密度的减小线性降低,照明密度对建
2、筑节能有着巨大的影响。关键词:节能;空调设定温度;COP;照明密度+中图分类号:TU111195.2文献标识码:B文章编号:1004-7948(2007)12-0050-031建筑概况某建筑是重庆市某生物公司联合厂房的研发办公楼,主要有办公室、会议室、休息室、展览厅等功能用房。该建筑共4层,高度为16m,建筑总面积为24000m;空调采用两管制风机盘管加新风系统,夏季供冷,冬季供热。图1建筑模型外观图2建筑模型的建立建模过程主要包括建筑几何模型、围护结构等基本参数的输入,以及内部负荷、运行时间表、空调系统等运
3、行条件的设置。该建筑的具体设置条件及建立的模型图分别见表1和图1。表1模型参数设置项目条件建筑基本参数4层,面积4000m2外墙1.97屋顶1.22围护结构传热系数顶棚1.79K/W(m2k)-1楼板4.62地面0.31图2建筑全年各月耗电量、耗气量窗户5.69,SC=0.91人员密度/m2h-120耗气量及全年电耗、峰值电耗的构成情况。内部负荷照明功率密度/Wm-216设备功率密度/Wm-210从图2中可以看出,空调系统的能耗与气候密HVAC系统风机
4、盘管切相关,夏季室外气温升高,建筑利用电制冷机供冷源活塞式制冷机冷,并且运行相关的冷却塔、水泵等,用电量明显增热源燃气热水锅炉加;而在冬季,室外气温降低,利用燃气锅炉供热,用供冷设定温度/26电量减小,但耗气量则较大。另外,照明和设备耗电供热设定温度/18量不受气候变化的影响,因此全年的耗电量相对比运行时段9:00-17:00较稳定。从计算结果中可以看出,该建筑峰值电耗注:SC!遮阳系数。3出现在8月,为44.09∀10kWh/a;峰值耗气量出现3模拟计算在1月,主要为供热耗气量。在全年电耗的构成中,建立仿真模型后,
5、利用重庆市典型气象年逐时暖通空调系统的电耗占到全年总耗电量的32%,照气象数据根据建立的建筑模型进行能耗计算,图2、明系统电耗占了高达45%,而设备能耗则占了全年图3分别是所计算的该办公建筑全年各月耗电量、2007年第12期节能(总第305期)ENERGYCONSERVATION!51!总能耗的23%;全年峰值电耗出现在8月,在该月时空调节能率的变化幅度逐渐减小。电耗中,空调系统电耗占高达57%,照明电耗占了表2不同空调设定温度时的节能情况3
6、0%,设备等电耗占13%。可见,在一年的电耗中,设定温度222324252627空调系统电耗是引起峰值电耗及夏季用电紧缺的重空调节能率/%06.1811.4616.1220.3624.30总电耗节能率/%02.424.506.338.009.54要因素。4.2空调制冷机COP值表3是以COP=2.9时的能耗为比较基准点,COP逐渐变大时的空调及建筑总电耗节能情况。从计算结果可知,当COP由3.5增为3.8时,空调33电耗由132.14∀10kWh/a减至125.75∀10kWh/a,每年节约的空调电量为6390kWh
7、,空调节能率为4.8%,相应的总电耗节能率为1.7%。表3不同COP值对能耗的影响COP2.93.23.53.84.1空调电耗/∀103kWh148.9139.73132.14125.75120.31空调节能率/%06.1611.2615.5519.20图3全年电耗及峰值电耗构成总电耗节能率/%02.364.325.977.374节能分析4.3室内照明密度以该研发楼计算模型为例,利用eQUEST软件室内照明功率密度是影响空调峰值负荷及建筑简要分析建筑能耗因素(如空调设定温度、空调主机能耗的重要因素。这是由于照明灯
8、具在消耗电能的COP值及照明密度)对能耗的影响。同时,也有相当数量的热量散发到室内,从而对空调4.1空调设定温度负荷及空调能耗亦产生影响。室内空调设定温度与空调能耗有着密切的关系。在夏季,室内空调温度设定值越低,能源消耗就越多。图4是计算的室内空调温度分别为22~27时的全年空调电耗情况。图5照明密度对各用能项的影响图5是其他参数均不变时
