
空调系统作为现代建筑中不可或缺的设备,其能耗在建筑总能耗中占据较大比重。随着“双碳”目标的推进和绿色建筑理念的深入,提升空调系统的能效水平已成为节能减排的重要方向。其中,全年综合能效比(Annual Comprehensive Energy Efficiency Ratio, ACEER)作为衡量空调系统在全年度运行条件下整体能效表现的核心指标,越来越受到行业关注。为规范该指标的计算方法,确保评价结果的科学性与可比性,制定统一的《空调系统全年综合能效比计算规范》具有重要意义。
全年综合能效比不同于传统的制冷季节能效比(SEER)或制热季节性能系数(HSPF),它不仅涵盖制冷与制热工况,还综合考虑了空调系统在不同气候条件、负荷变化、运行模式以及辅助设备能耗下的实际运行效率。因此,ACEER能够更真实地反映空调系统在全年使用过程中的能源利用效率,是评估系统整体节能潜力的关键依据。
在计算ACEER时,应遵循以下基本原则:一是数据来源真实可靠,需基于典型气象年(TMY)数据进行逐时模拟或实测分析;二是覆盖完整的运行周期,包括制冷、制热、过渡季节及待机状态;三是考虑系统全链条能耗,除主机外,还需计入水泵、风机、冷却塔等辅助设备的电耗;四是采用加权平均法,根据不同时间段的负荷率与运行时间对能效进行加权计算。
具体计算流程可分为以下几个步骤。首先,确定空调系统的类型与配置,包括冷热源形式(如冷水机组、多联机、热泵等)、末端形式(风机盘管、全空气系统等)以及输配系统组成。其次,获取项目所在地的典型气象年数据,提取全年8760小时的干球温度、湿球温度、太阳辐射等参数,用于负荷模拟。第三,利用建筑能耗模拟软件(如EnergyPlus、DeST等)计算空调系统在全年各时段的冷热负荷需求,并结合设备性能曲线确定各工况下的输入功率与输出能力。
在获得逐时能耗数据后,需按季节划分并分类统计。通常将一年划分为制冷期、制热期和过渡期,各时期根据当地气候特点设定起止时间。例如,在我国大部分地区,制冷期可设为5月至9月,制热期为12月至次年2月,其余时间为过渡期。对于每个时期,分别计算累计供冷量、供热量及对应的总耗电量,进而得出该时期的能效比。
最终,ACEER通过加权公式得出:
$$ ACEER = \frac{\sum (Q{cool,i} + Q{heat,j})}{\sum (E_{total,k})} $$
其中,$Q{cool,i}$ 为第i个制冷时段的供冷量,$Q{heat,j}$ 为第j个制热时段的供热量,$E_{total,k}$ 为第k个时段系统的总耗电量,求和范围覆盖全年所有运行时段。该公式体现了“总输出能量与总输入能量之比”的核心思想,突出了系统整体能效的表现。
值得注意的是,在实际应用中,还需对特殊情况进行修正。例如,对于具备热回收功能的系统,应回收能量计入有效输出;对于变频设备,需依据部分负荷性能曲线进行精确拟合;对于区域供冷供热系统,应合理划分边界,避免重复计算或遗漏。此外,标准还应明确测试与验证方法,推荐采用现场实测与模拟相结合的方式,提高结果可信度。
为推动该规范的应用,建议将其纳入绿色建筑评价标准、公共建筑节能设计标准等相关政策文件中,作为强制性或引导性指标。同时,鼓励设备制造商在产品铭牌或技术资料中提供ACEER值,便于用户对比选型。对于既有建筑改造项目,可通过ACEER评估改造前后的能效提升效果,为节能决策提供数据支持。
总之,建立科学、统一的空调系统全年综合能效比计算规范,不仅是技术进步的体现,更是实现建筑领域低碳转型的重要抓手。通过标准化的计算方法,可以有效引导高效设备选用、优化系统设计与运行策略,从而全面提升空调系统的能源利用效率,助力我国节能减排目标的实现。未来,随着智能控制、可再生能源耦合等新技术的发展,ACEER的计算模型也应持续更新,以适应更加复杂和动态的建筑用能环境。
Copyright © 2002-2025