一种用于定量测算中央空调节能降耗数值的方法与流程

1.本发明涉及中央空调节能计量领域。更具体地说，本发明涉及一种用于定量测算中央空调节能降耗数值的方法。


背景技术：

2.在现阶段，在进行中央空调节能改造时，无论是业主方还是施工方，无法准确确定在进行节能改造工程准确的节能效果；在某些特定场合，像甲方需要和改造方核实具体的节能效果时，尤其是在合同能源管理合作方式下，由于节能降耗数值无法准确确定，双方没有一个科学的计量基础，会造成甲方乙方在进行节能分成时很难达成一致，甚至会造成相互扯皮导致合作没有难以继续。


技术实现要素：

3.针对上述特点和问题，在这里提出一种用于定量测算中央空调节能降耗数值的方法。通过采用该方法，对中央空调改造前后各种节能方式进行类比，可以得出直观详尽的节能数据。
4.本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
5.一种用于定量测算中央空调节能降耗数值的方法利用对中央空调系统改造前与改造后的能耗数据的比较，得出改造后比较于改造前的节能降耗量；上述节能降耗量包括机房节能量、空调末端节能量、运营费降耗量、维保费降耗量。
6.利用该方法通过对改造前中央空调系统进行测算，得出改造前中央空调系统机房的固有输入能耗—负荷率曲线；通过对改造后中央空调系统进行测算，得出改造后中央空调系统机房的固有输入能耗—负荷率曲线。
7.在满足一样的末端负荷负荷率的前提下，比较改造前和改造后机房显示的不同的两条输入能耗-负荷率曲线，在曲线上查出改造后中央空调系统和改造前中央空调系统分别消耗输入能耗，进行差值计算就是改造后对比改造前在当前负荷率下的节能降耗数值；统计所有时刻的节能降耗数值，即可得出一个时间段内的机房节能量。
8.由于改造后对中央空调系统采用管理或技术手段，使空调末端产生了能耗影响，测量改造后和改造前某个房间单位时间的能耗值，计算改造后和改造前能耗值的差值；然后统计所有时刻所有房间差值，即可得到空调末端节能量。
9.改造后中央空调系统存在自动调节等功能时，该方法比较改造前后运营管理所需的费用，费用差值就是运营费降耗量。
10.改造后中央空调系统存在智能维保、自动派单等功能时，该方法比较改造前后维保所需的费用，费用差值就是维保费降耗量。
11.所有节能降耗费用为机房节能量、空调末端节能量、运营费降耗量、维保费降耗量之和。
12.本发明的有益效果为：
通过测算，该方法利用相同末端空调负荷在相同负荷率下产生的不同输入能耗，达到了可以得出具有实际可行的、有意义的改造前后的节能降耗数据对比的目的。
13.通过该方法，业主甲方和施工方乙方可以直观的得到节能降耗量，避免了以往在模糊不清的节能效果前提下，双方只能进行谈判才能获得共识的情况。
14.附图说明
15.图1为本发明中改造前后输入能耗—负荷率曲线示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
17.一种用于定量测算中央空调节能降耗数值的方法能够准确的获得节能改造后的节能降耗值。通过获取改造后运行与改造前运行的能耗值进行差值比较，即可得到节能值具体数量；用改造后运行能耗减去改造前运行能耗值，得出结果若是负数，则标记为节能，用改造后运行能耗减去改造前运行能耗值，得出结果若是正数，则标记为不节能。
18.系统测量时，需要在机房输出与末端输出管路中间加装能量表或流速表与温度表，用来测量系统运行时末端负荷需要能耗值；某时刻末端负荷需要能耗值除以系统设计的末端整体负荷值，可得出该时刻末端设备运行负荷率。
19.同时记录下这些时间内产生这些负荷消耗在电表、燃气表等仪表上所显示的电能、燃气消耗。
20.具体策略如下：1.如图1，计算并测量改造前的能耗值：在进行改造前，对设备进行全面检查和统计，计算中央空调系统在不同的末端负荷率输出下系统的输入能耗值，进行不同负荷、不同场景下的频繁、多次统计，形成相应的输入能耗—负荷率曲线1；计算并测量改造后的能耗值：进行改造后，对设备进行全面检查和统计，计算中央空调系统在同样的末端负荷设备下，不同的末端负荷率输出下系统的输入能耗值，进行不同负荷、不同场景下的频繁、多次统计，形成相应的输入能耗—负荷率曲线2。其中所消耗负荷的末端负荷设备，相比较改造前系统，不是特定设备或特定负荷，系统计量的是输出的冷量/热量负荷所对应的系统负荷率，故无需确定具体能耗对应的末端设备情况。
21.在进行定量测算中央空调节能数值前，需测定系统的特性曲线，由于中央空调硬件系统及控制逻辑一旦建立，其动态及静态数据特性基本就不会有太大的波动，即输入能耗—负荷率曲线可以唯一的确定。将改造前原有系统的输入能耗-负荷率曲线1通过多次实验测定后，作为一个基准值录入到数据库中建立改造前中央空调特性模型，将其用来做定量测算的基数。
22.在系统改造完成后，同样根据中央空调新硬件系统及新控制逻辑可以测量出新的输入能耗—负荷率曲线2，将改造后新系统的输入能耗—负荷率曲线2测定后作为一个比较值录入到数据库中建立模型，将其用来做变量数据来比较改造前系统模型中的定量。
23.改造前和改造后中央空调系统进行节能比较，必须是相对改造前系统的相同的整体末端负荷下产生的能耗数据来说的，在不同的末端负荷下讨论节能的数据，无论是对业
主方还是工程方都是无意义也都是不公平的。当在原有改造设备基础上新增了设备超出了原有的设计负荷，则超出设计负荷的部分需要单独与满负荷工况做类比测算。
24.在这里根据前面所测算出的输入能耗—负荷率曲线1和输入能耗—负荷率曲线2，通过在改造前后系统产生相同的负荷率的前提下，比较改造前后二者各自的消耗的输入能耗值。
25.在下面我们对这种比较和计算举例做详细说明：在t1时刻内，改造后系统运行在某末端负荷q21’时，查询能耗—负荷曲线2，可以得出在改造后中央空调为满足该末端负荷q21’时所消耗的实时输入功率为q21；对比查询能耗—负荷曲线1，当末端负荷q11’=q21’时，改造前中央空调为满足该末端负荷q11’时所消耗的输入功率为q11；同样，在t2时刻内，改造后系统运行在某末端负荷q22’时，查询能耗—负荷曲线2，可以得出在改造后中央空调为满足该末端负荷q22’时所消耗的实时输入功率为q22；对比查询能耗—负荷曲线1，当末端负荷q12’=q22’时，改造前中央空调为满足该末端负荷q12’时所消耗的输入功率为q12；按照该方法类比进行计算；同样，在tn时刻内，改造后系统运行在某末端负荷q2n’时，查询能耗—负荷曲线2，可以得出在改造后中央空调为满足该末端负荷q2n’时所消耗的实时输入功率为q2n；对比查询能耗—负荷曲线1，当末端负荷q1n’=q2n’时，改造前中央空调为满足该末端负荷q1n’时所消耗的输入功率为q1n；综合上述，在t1+t2+
……
+tn时间段内，改造后中央空调系统对比改造前中央空调系统，机房节约的能耗值为：q=( q21
‑ꢀ
q11)* t1+( q22
‑ꢀ
q12)* t2+
……
+( q2n
‑ꢀ
q1n)* tn= ʃ
(q2
ꢀ–
q1)*t节约费用为f1= q*c1=
ʃ
(q2
ꢀ–
q1)*t*c1，其中c1为对应能源单价。
26.当改造后采用的新中央空调管理系统存在将管理手段与空调运行联合时，如将管理制度、绩效考核等行政手段融入到空调调节方式中，实现定时开关机、远程锁机、超能耗考核等方式，利用软件设置引入管理手段控制设备带来节能效果。在不采用机房节能措施的前提下，节能能耗值计算如下：该项节能值可以通过选定改造前房间1，在采用改造前系统和保留原使用习惯的前提下，安装仪表测量固定时间间隔内的能耗值，得到单位时间内的平均能耗k11。进行改造后使用新中央空调管理系统，利用软件手段控制末端设备，如采取强制设置固定温度、检测到窗户打开后关闭空调、将进行能耗流量统计、定时开关机等措施后，在相同时间间隔内测量出在相同的房间内产生的单位时间平均能耗为k12。改造前和改造后房间1的单位时间能耗值相差为k1=k12-k11，每个房间以此进行计算，房间n的单位时间能耗值差值为kn=kn2-kn1。计算同一时间间隔内，所有房间的节能数值为k= ʃ
kn*t。节约费用为f2= k*c2=
ʃ
kn*t*c2，其中c2为对应能源单价。
27.当改造后采用的新中央空调管理系统具备自动调节模式时，由于系统改变了原有系统只能靠人工手动调节的局面，实现了自动化调节各个参数，可以达到最佳节能与平衡。因此相比较原有系统，就无需保留过多的保养和维护人员，也可以降低管理和维护人员的劳动强度。改造前后产生的运行管理费用的差值，记为m。
28.当改造后新的中央空调管理系统可以提示出故障信息并实现自动派单等功能时，这样可以准确、及时的暴露系统故障信息，并根据故障库自动提示产生原有及解决措施，就减少了维保人员的巡视强度，缩短了故障解决的时间，降低了因系统故障带来的后续风险。改造前后产生的维保费用的差值，记为n。
29.综上上述，可以得出改造后系统所参数的所有节能费用为：节能费=f1+f2+m+n= ʃ
(q2
ꢀ–
q1)*t*c1+ ʃ
kn*t*c2+ m+n;以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。