可再生能源建筑應用示范項目測評分析

陳 杰（重慶市建設技術發展中心（重慶市建筑節能中心））

可再生能源建筑應用示范項目測評分析

陳 杰（重慶市建設技術發展中心（重慶市建筑節能中心））

本文重點探討了對于可再生能源建筑的應用能效的測評分析，通過介紹測評內容與方法，開展應用項目能效測評數據的分析，結合實際案例，分析相關數據等，以供可再生能源建筑應用能效測評和系統后期運行維護參考。

可再生能源；應用示范項目；測評分析

1 引言

2 能效測評的內容及方法

2.1 測評工作內容

對于可再生能源建筑實際應用能效的測評，主要是根據《可再生能源建筑應用工程評價標準》（GB/T50801-2013）及《可再生能源建筑應用示范項目數據監測系統技術導則》（試行）通過文件核查、現場檢查以及性能檢測方法等，進行的可再生能源建筑應用示范項目綜合評價。其能效測評的內容包括性能檢測、形式檢查與能效評估。其中，形式檢查是通過調查項目預驗收資料，以了解項目基本情況與實施進度，同時通過現場檢查，對項目具體實施展開核查，提出相應的整改建議；而性能檢測，則主要是通過采用專業測試設備，對項目采取的現場系統測試，通過計算即可獲得該系統的能效指標，從而定量了解系統的實際運行效率。而能效評估的原理，即在于利用性能檢測數據、能效指標等，評估項目的節能效益、環保效益以及經濟效益。可以說，能效測評對于可再生能源建筑的應用示范項目驗收而言，是非常重要的依據之一。

2.2 測評方法

結合可再生能源建筑的應用形式，其應用能效的測評內容主要包括太陽能能效測評和地源熱泵能效測評。具體如下：

2.2.1 太陽能能效測評

建筑應用中的太陽能，主要應用方式包括熱水利用、采暖利用以及空調利用，其中以熱水利用為當前應用最為廣泛、最為主要的方式，主要表現之一就是太陽能熱水系統的大規模推廣與實際應用，為總結現有的經驗，應當更好地推廣并普及太陽能建筑應用相關技術，并開展針對太陽能的能效測評工作。

81.95 %的大學生在描述和舍友之間的關系時，以強調和舍友之間的密不可分的融洽關系為價值取向，具有積極情感傾向；18.05%的大學生以強調和舍友相處過程中的敵對狀態和傷害結果為價值取向，具有消極情感傾向。

2.2.2 地源熱泵能效測評

地源熱泵系統中又包括了地埋管系統、地表水系統、污水源系統等。近年來，由政府投資建設的品牌房地產商、公共建筑等，已經較為集中的選擇了地埋管地源熱泵建筑應用技術，從而為了進一步適應、拓展地源熱泵技術的規模化應用，開展地源熱泵能效測評工作至關重要。

3 可再生能源建筑應用系統檢測

3.1 檢測預留

預留點根據不同技術有不同要求，從而便于檢測的實施。現代化測量儀器與儀表的運用，以及數值模擬方法的使用，有效減少了預留檢測點的布設。在檢測預留階段，應當注意確保測量、計算的科學性與準確性，并重視工程施工便利性。尤其需要注意地源熱泵系統、地源熱泵以及太陽能耦合系統地預留問題。

3.2 監測方案與要求

當前已經頒布的國家機關辦公建筑、大型公共建筑節能監管體系中，對于能耗監測平臺的建設，要求實現建筑能耗的分類分項計量，計量數據直接遠傳。可再生能源建筑的應用系統監測則不同，其重點在于對系統關鍵指標運行數據的遠傳，系統常規能源替代量、環境效益等均需要通過計算獲得。例如太陽能光伏發電系統的網絡結構，如圖1所示。

圖1 太陽能光伏發電網絡系統

可再生能源建筑的應用系統監測遠程數據中心，設置于國家相關部門，以Internet、GPRS、VPN、專用網等數據通道為基礎，以Web瀏覽器作為查看方式，實施數據分析，并提供各種查詢功能，對當前的運行信息進行查詢，或統計季度、年度的信息。采用遠程數據傳輸的方式，如互聯網、專用網、GPRS、CDMA、3G等。

3.3 監測技術指標

通過有效管理監測網絡傳輸終端，不僅可以掌握可再生能源建筑應用系統的第一手運行資料，還可以作為國家當前進行建筑能效測評標識的重要依據。而不同技術所對應的監測指標也是不同的，例如：

（1）太陽能光熱利用技術：監測重點在于太陽能的保證率，作為計算指標，需要集熱系統進口的溫度、集熱系統出口的溫度、集熱系統流量以及輔助熱源耗能量作為監測內容才能夠實現。另外，通過檢測太陽能光熱系統，從而實現對當地太陽能資源總輻射量、輻照度的把握。

（2）太陽能光電利用技術：監測重點在于太陽能光電系統的效率，日/月/年的實際發電量，前者可作為計算指標，利用水平、斜面太陽輻照度、環境溫度、電流、電壓等作為主要監測內容以實現；后者則作為監測的內容而直接實現。

（3）地源熱泵系統：監測重點在于系統能效比，該能效比是由實際測量的參數，通過相應的計算獲得。熱泵系統制冷能效比、熱泵系統的制熱能效比均可通過計算得到。

式中：QSH為系統測試期間總制熱量，kWh；Ni為系統測試期間的熱泵機組所消耗電量，kWh；Nj為系統測試期間的水泵消耗電量，kWh。

4 檢測項目分析

重慶地區地表水資源豐富，具有應用地表水水源熱泵的良好條件，市內已完成地表水水源熱泵項目數個，現就某縣醫院和某區溫泉度假村兩個示范項目實際測試情況做如下分析：

（1）重慶某區縣醫院水源熱泵工程，該項目總空調面積18257m2，共有3臺水源熱泵機組，采用河水和附近污水處理廠污水作為源水為水源熱泵機組進行供冷供熱，為驗證其實際能效，在2015年夏季進行能效測評，由于測評效果不太理想，又在2016年夏季對其進行了復測，測評結果如表1。

表1 重慶某區縣醫院夏季測評結果

由表1可知機組制冷能效比和系統制冷能效比測試結果2016年均好于2015年，分析其原因，主要有以下：

①2015年測試時，由于剛下過暴雨導致河水取水泵被大量泥沙淤積而取水效果低下，冷卻水流量過低，機組無法冷卻；同時污水取水處板式換熱器由于長時間未清洗而堵塞，取水流量不足，同樣無法達到冷卻機組的效果。以上原因造成機組長時間處于高溫工作狀態下，嚴重偏離其額定工況，導致機組效率低下，使得機組制冷能效比僅有3.0，遠低于其額定5.2。

②兩次測量時，2015年和2016年室外平均氣溫分別為24.8℃和32.5℃，由機組冷凍水流量幾乎相同而進出水溫差分別為2.4℃和3.8℃可知2015年測量時因外界環境溫度太低導致空調負荷太低而造成水泵大量浪費。

由于以上2個原因，造成系統制冷能效比僅為2.2，從而導致測評結果不合格。

（2）重慶某溫泉度假村水源熱泵工程，該項目總空調面積空調面積約11.4萬m2，共有2臺水源熱泵機組，采用湖水為熱泵機組進行供冷供熱，為驗證其實際能效，在2015年夏季進行能效測評，同樣由于測評效果不太理想，在2016年夏季又對其進行了復測，測評結果如表2。

表2 重慶某區縣醫院夏季測評結果

由表2可知機組制冷能效比兩次測量結果相近，而2016年系統制冷能效比測試結果明顯好于2015年結果，分析其原因，主要有以下：

①2015年測試時空調末端設備接入量過少，與機組設計制冷容量相比，末端負荷率太少（約15～30%），冷凍水供回水溫平均差低至1.6℃，而冷凍水泵雖裝有變頻器，卻并未接入使用，水泵在測試期間未發現頻率和功率變化，造成大流量低水溫現象，造成巨大浪費，且冷凍水泵偏離額定工況較遠，運行效率低。

②2015年測試時冷卻水取水泵開啟臺數過多，冷卻水流量過大，造成流量浪費，取水泵浪費電力。

由于以上2個原因，雖然機組制冷能效比測試結果相對較好，但由于過低的負荷以及較大的流量浪費，導致系統制冷能效比測評同樣不合格。

5 結語

總結以上2個項目實測結果，針對水源熱泵能效測評而言，為取得良好的測評效果，需要注意以下幾點：①保證足夠的負荷，系統的能耗主要由機組、空調循環泵、取水泵組成，由2個項目2016年的合格測試數據不難看出提高機組負荷能同時提升制冷量和機組能耗占總能耗的比重，從而取得較好的系統能效比結果；②保證機組在額定工況下運行，能進一步提高機組能效比；針對水源熱泵使用而言，為達到真正節能，降低運營成本，需注意以下：①加強對系統的維護，及時清理機組、水泵，保證機組在良好的工況下運行，提高機組能效比，同時有助于提升機組的使用壽命；②重視水泵變頻的使用，合理降低水泵能耗在系統能耗中的比重，提升系統能效比。

[1]華龍網.重慶市成為可再生能源建筑應用全國示范城市[EB/OL].（2009-12-8）[2014-05-18].

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[3]張曉輝，閆鵬達，鐘嘉慶，等.可再生能源激勵制度下的低碳經濟電源規劃[J].電網技術，2015，39（3）：655～662.

F426.2

A

2095-2066（2016）24-0002-02

2016-8-15

陳 杰，從事建筑節能能效測評、建筑產業現代化管理工作。