国家标准 GB/T31349一2014 节能量测量和验证技术要求中央空调系统 Techniealrequirementsofmeasurementandverifieationofenergysavings Cenmtralair-eonditionmingsystem 2014-12-31发布 2015-07-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31349一2014 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)提出并归口本标准起草单位;标准化研究院、同济大学,合肥通用机械研究院、北京志诚宏业智能控制技术有限公司、深圳市前海智慧能源系统有限公司、建筑科学研究院本标准主要起草人:刘猛、潘毅群、李鹏程、陈海红、林翎、昊俊峰、田建伟、张伟、曹勇、潘崇超、丁晴、夏玉娟、林美顺,姚建国
GB/T31349一2014 节能量测量和验证技术要求中央空调系统范围本标准规定了中央空调系统节能改造项目节能量测量和验证的项目边界划分及能耗统计范围基本要求、测量和验证方法本标准适用于以电为驱动能源的中央空调系统节能技术改造项目的节能量测量和验证规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T17683.1太阳能在地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度标准第1部分:大气质量1.5 的法向直接日射辐照度和半球向日射辐照度 GB/T17758单元式空气调节机 GB/T17981 空气调节系统经济运行节能量测量和验证技术通则 GB/T287502012 节能量测量和验证技术要求系类液体输送系统 GB/T30256 节能量测量和验证技术要求通风机系统 GB/T30257 采暖通风与空气调节术语标准 GB50155 制冷设备术语 JB/T7249 JGJ/T177公共建筑节能检测标准 JGJ/T132居住建筑节能检测标准术语和定义 GB/T17683.1,GB/T17758,GB/T17981,GB/T287502012、GB50155JB/T7249界定的术语和定义适用于本文件项目边界划分和能耗统计范围 4.1项目边界划分中央空调系统节能改造项目边界通常包括中央空调系统和空调区域(含末端设备)的建筑围护结构,项目边界示意如图1所示,根据改造项目类型的不同,也可以是其中的某个子系统
GB/T31349一2014 边界建筑围护结构为/热部单元及输配单元能量输末端设备冷/热输出空调区域其附网设备图1中央空调系统节能改造项目边界示意图 4.2能耗统计范围应将以下中央空调系统边界内设备的能耗计人基期能耗和统计报告期能耗冷/热源单元及其附属设备;包括空调冷/热源机组本体及其控制系统,以及冷却塔本体、冷却 a 水泵及其控制系统 b输配单元:包括冷冻水泵(或热水循环泵)及相关控制系统末端设备;包括中央空调系统中的新风机组,空调机组、风机盘管,变风量箱及其控制系统基本要求 5.1合规性改造后中央空调系统的技术指标如室内温度等应符合相关法律法规、强制性技术标准的要求,并得到各方的认可 5.2基期和统计报告期 5.2.1对于仅提供制冷量的中央空调系统,基期应至少包括实施节能措施前的1个完整制冷季,统计报告期应为实施节能措施后的1个完整制冷季 5.2.2对于既可提供制冷量又可提供制热量的中央空调系统,基期应至少包括实施节能措施前的1个完整制冷季和1个完整的制热季,统计报告期应为实施节能措施后的1个完整制冷季和1个完整的制热季 5.3测量和验证方法的选取 5.3.1中央空调系统节能改造项目节能量测量和验证方法可选用GB/T28750-2012中的“基期能耗影响因素”模型法或直接比较法对可获得完整基期能耗、统计报告期能耗及相关影响因素数据的项目,宜采用“基期能耗-影响因素”模型法获得较为准确的节能量结果对于无法获得完整基期能耗数据的项目,如节能措施可关停且对系统正常运行无影响,可采用直接比较法获得节能量结果 5.3.2针对泵类液体输送系统、通风机系统等单独实施的节能改造项目,应分别按照GB/T30256、 GB/T30257等标准规定的方法进行节能量测量和验证 5.4测量和验证方案中央空调系统进行节能量测量和验证时,应在节能措施实施前制定书面的测量和验证方案,其内容应符合GB/T287502012的要求如采用“基期能耗-影响因素”模型法,应在测量和验证方案中记录
GB/T31349一2014 相关数学模型的拟合优度以及建立模型所采用的基础数据测量和验证方法 “基期能耗-影响因素”模型法 6.1.1选取能耗主要影响因素建立中央空调系统“基期能耗-影响因素”回归模型时应考虑以下能耗主要影响因素 a)室内/外干球温度,室内/外湿球温度或相对湿度; b) 太阳辐照度; e)中央空调系统运行时间; d)空调面积建筑使用情况(如运行时间、用能人数、人住率,出租率,产量等 6.1.2建立“基期能耗-影响因素”回归模型 6.1.2.1基于中央空调系统能耗和相关影响因素的基期数据,可建立如式(1)的中央空调系统“基期能耗-影响因素”函数,函数中的能耗影响因素均应为独立变量 =f.r rl,r.2,,Zi 式中基期逐时段中央空调系统能耗,单位为千瓦时(kw h),i=1,2，,m,其中,m为基期的时段数; 基期逐时段影响因素值，j=1,2， ,n,其中,n为影响因素的个数工 6.1.2.2应对回归模型进行假设检验,模型验证结果应满足统计学的一般验证条件 6.1.2.3建立基期回归模型的数据组对应的时间段最小单位应为日或月当时间段最小单位为月时，数据组应不少于12个 6.1.3校准能耗的计算将统计报告期的测量数据代人建立的回归模型对校准能耗进行计算,见式(2) 2 E = f(r1,ri.2,,r 十A " 式中: E -中央空调系统校准能耗,单位为千瓦时(kw h); -统计报告期逐时段影响因素值，i=1,2, ,其中,g为统计报告期的时段数，j=1,2. xi ”g， ,n,其中,用为影响因素的个数; 校准能耗调整值 Am 6.1.4校准能耗调整值校准能耗调整值A的确定应符合GB/T287502012的要求,并应得到各相关方的确认注;A通常为0 6.1.5统计报告期能耗的计算将统计报告期的逐时段能耗数据代人式(3)计算统计报告期能耗 E，=习e 3
GB/T31349一2014 式中: E -中央空调系统统计报告期能耗,单位为千瓦时(kw h); -统计报告期逐时段中央空调系统能耗,单位为千瓦时(kwh),i=1,2, ,g,其中,g为 e，统计报告期的时段数 6.1.6节能量的计算按照式(4)计算节能量基于“基期能耗影响因素”模型法的节能量测量和验证示例见附录A (4 E,=E一式中: E -节能量,单位为千瓦时(kW h); 统计报告期能耗,单位为千瓦时(kwh); E -校准能耗.单位为下瓦时(kw E h) 6.1.7数据的收集和测量基期和统计报告期的能耗数据及产量数据宜采用可采信的能源统计数据、运行记录及财务数据,或者符合标准规范要求的计量仪表的读数,或者使用在检定有效期内的检测仪器测量得到的数据收集得到的数据应进行有效性验证相关参数的测量方法可参见GB/T17683.1、JGJ/T132和JGJ/T177 6.2直接比较法 6.2.1相似日比较法相似日比较法是典型的中央空调系统节能量测量和验证直接比较方法相似日比较法是在项目报告期内选取两个或多个测试日作为相似日,其中,一天或多天关闭节能措施并以此状态下的系统能耗作为对应时间长度内的改造前中夹空调系统能耗,另一天或多天开启节能措施并以此状态下的系统能耗作为对应时间长度内的改造后中央空调系统能耗,通过比较节能措施开启,关闭时的中央空调系统能耗进行对节能量的测量和验证 6.2.2能耗主要影响因素的选取应参照6.1.1先列出所有影响中央空调系统节能改造项目能耗变化的影响因素,根据各影响因素对系统能耗影响的大小和方式,在相关各方共同认可的基础上,确定作为相似日选取依据的能耗主要影响因素 6.2.3相似日的选取应选择报告期内主要影响因素值最接近的运行日作为相似日当无法找到满足条件的相似日时. 独立变量允许的偏差应由相关方共同认可 6.2.4节能量的计算相似日比较法节能量按式(5),式(6),式(7)计算 E,=E( E，=E 一S ×100% 7 S
GB/T31349一2014 式中: E 中央空调系统节能量,单位为千瓦时(kwh); E -节能措施开启状态下的中央空调系统统计报告期能耗,单位为千瓦时(kwh); 节能率; 刀 E 中央空调系统统计报告期能耗(含节能措施关闭状态下各测试日的累计能耗),单位为千瓦时(kwh); 节能措施关闭状态下测试日的累计能耗,单位为千瓦时(kwh) S 节能措施开启状态下测试日的累计能耗,单位为千瓦时(kw h). S 其中S，和S,按式(8)和式(9)计算 S一 >， S，= 鸟 e 式中 -节能措施关闭状态下测试日的逐日能耗,单位为千瓦时(kw h),i=1,,k,k为节能措 eb. 施关闭状态下测试日天数; 节能措施开启状态下测试日的逐日能耗,单位为千瓦时kwh),i=1,,k,k为节能措施开启状态下测试日天数相似日比较法的节能量测量和验证示例见附录B 6.2.5数据的收集和测量直接比较法宜采用测量的方法获得计算所需的数据,数据收集和测量的要求可参考6.1.7
GB/I31349一2014 附录A 资料性附录中央空调系统节能量测量和验证“基期能耗一影响因素”模型法示例 A.1项目概况该项目为上海的某酒店,建筑总面积为45456m 为降低能源成本,项目采用高效空调冷热源设备(螺杆式风冷热泵机组替换活塞式风冷热泵机组)、水泵变频技术、中央空调机组群控系统的优化运行控制技术,对酒店的中央空调系统进行节能改造 A.2节能量的测量和验证 A.2.1项目边界根据项目改造涉及的影响范围,本项目边界包括中央空调系统和空调区域(含末端设备)的建筑围护结构 A.2.2基期和统计报告期项目基期定为该酒店节能改造前2008年一2010年的3个制冷季(5月一10月) 项目统计报告期定为该酒店节能改造后2012年5月一10月 A.2.3测量和验证方法该项目改造前后能耗数据及其主要影响因素的记录较完备,因此采用“基期能耗一影响因素”模型法能耗主要影响因素般而言,酒店空调用电量主要与室外天气参数、人住率及节假日天数有关本项目记录的能耗影响因素有;月平均室外干球温度、月平均人住率及节假日数基期能耗选取2008年一2010年18个月的能耗数据,可以从电费账单中得到基期能耗及其影响因素统计见表A.1 表A.1基期能耗和主要影响因素数据月平均室外干球温度月平均人住率节假日数空调系统用电量时间 HD/d /kWh s;/% eh,i7 2008年5月 21.8 53,.92 13 286125 400625 2008年6月 24.2 54.l 2008年7月 30.4 42.59 10 677625 2008年8月 28.6 36.05 717500 月 2008年9 26 50,35 503250 2008年10月 21 67.09 13 338000
GB/T31349一2014 表A.1(续月平均室外干球温度月平均人住率节假日数空调系统用电量时间 HD/d eh./kWh / 2009年5 22.5 370125 40.99 13 2009年6月 26.4 60.28 403125 29 68.06 68325o 2009年7月 2009年8月 28.1 50.02 691250 2009年9月 25.4 60.53 442375 2009年10月 21.4 64,47 13 373625 年5月 2010 303250 20,9 78.3 10 24.1 81.6 422750 10 2010年6月 28.8 80.3 697125 2010年7月 2010年8月 30.9 73.8 10 604125 2010年9月 26.2 80.9 530250 1r 2010年10月 19.3 76.9 327875 在建立回归模型前,进行影响因素与能耗的相关性分析,对影响因素进行筛选月平均室外干球温度与能耗的相关系数lr|=0.907,两变量高度相关;月平均人住率与能耗的相关系数|r|=0.203,两变量相关程度弱;节假日数与能耗的相关系数|r|=0.618,两变量中度相关按照对项目能耗的影响方式和大小,剔除影响能耗的次要因素,确定该项目的主要影响因素为;月平均室外干球温度及节假日数 A.2.5“基期能耗一影响因素”模型本示例中,相关方经协商设定的回归模型不确定性标准为;R'>0.8,显著性检验标准F>30,Sig 0.05 将表A.1中每月的用电量和月平均室外干球温度、节假日数进行线性回归,得到回归方程为 e=f(.,HD=一382082十36821.63×，一6202.90×HD A.1 式中基期逐月中央空调系统能耗,单位为千瓦时(kwh) -月平均室外干球温度,单位为摄氏度(C) 1wd. HD 节假日数,单位为天(d) 通过计算得到;R'=0.827,F=35.845,Sig=1.93×10-有式(A.1)的回归模型满足显著性假设检验要求 A.2.6校准能耗的计算项目统计报告期为该酒店节能改造后2012年5月一10月(一个完整的制冷季) 统计报告期的电耗即为改造后能耗,同样可以从电费账单中得到,统计报告期能耗及其主要影响因素统计见表A.2
GB/T31349一2014 表A.2统计报告期能耗及主要影响因素数据月平均室外干球温度空调系统用电量节假日数时间 7d. HD/d en/kWh 2012年5月 21.9 281000 10 2012年6月 24.4 374992 30.2 2012年7月 548957 2012年8月 28.3 487898 2012年9月 24.7 448278 13 2012年10月 19.3 219887 将表A.2中统计报告期主要影响因素实测数据代人式(A.1)得到统计报告期校准能耗E,,取校准能耗的调整值A=0. E, ,HD=2826798kw -心 = i.2,,r十Am= >Ge A.2.7节能量的计算将表A.1中基期逐月能耗数据带人式(3)得到统计报告期能耗 E，=习e=2361012kw h 将上述数据代人式(4),得到项目节能量为 E,=E,一E =一465786kwh
GB/T31349一2014 附录 B 资料性附录中央空调系统节能量测量和验证直接比较法示例 B.1项目基本情况该节能改造项目为位于北京的某酒店,建筑面积为13万m=,中央空调系统冷冻机房总制冷量为 3400RT,包括两台1200RT定频离心冷机、一台为500RT的变频离心冷机及一台500RT的定频离心该冷冻机房原为一次泵系统,，24h连续运行,部分负荷时通过压差旁通阀来调节末端流量,冷却冷机塔及水裂均为定频运行为了减少运行费用,对冷冻机房实现自动运行基础上的整体节能优化改造对相关的水泵及冷却塔风机进行变频改造并均加装远程监控信号同时,为了实现冷机的优化控制及保护,每台主机的运行参数,如冷凝压力和温度等,也均作为自动优化控制系统的采集参数 B.2节能量测量和验证 B.2.1项目边界项目边界内包括中央空调系统冷/热源单元及其附属设备(包括空调冷/热源机组本体及其控制系统,以及冷却塔本体,冷却水泵及其控制系统)和中央空调系统输配单元(包括冷冻水泵及相关控制系统). B.2.2能耗主要影响因素选取和节能量测量验证方法确定该冷冻机房原运行方式为定流量系统,改造后冷冻水和冷却水系统都将成为变流量系统,详细的改造前后运行工况变化见表B.1 表B.1冷冻机房改造前后运行工况对比改造后改造前主机手动启停 -主机启停及台数控制由控制系统根据优化冷机运行工况 -主机供水温度及运行台数根据同期历史结果确定并自动执行记录确定主机供水温度由控制系统自动设置水泵启停及台数控制由控制系统根据优化水系台数与主机台数结果确定并自动执行对应冷冻水系/冷却水梨水系均工频运行水泵变频运行,其运行频率由控制系统自动设置 -冷却塔启停及台数控制由控制系统根据优 -冷却塔手动启停,台数根据同期历史记录化结果确定并自动执行冷却塔确定 -冷却塔风机变频运行,其运行频率由控制系冷却塔风机工频运行统自动设置由于项目改造前缺乏相应的传感器和电表,该冷冻机房基本没有历史运行记录,因此该项目的节能量拟采用直接比较法确定改造后,相应的冷水机组及冷却塔等的运行能耗都会受到影响此外,由于优化控制系统带来的水泵台数和冷却塔台数组合及冷机负荷分配等多方面的调整,改造后系统的运行
GB/T31349一2014 已经相对复杂,很难通过简单的开关单台设备来比较获得节能量,因此该项目的节能量具体采用直接比较法中的相似日比较法来确定根据分析,该冷冻机房用电量主要受室外天气参数及人住率影响,因此确定本项目的主要能耗影响因素为室外干,湿球温度和人住率经相关方协商设定的相似日影响因素偏差要求如表B.2所示表B.2主要能耗影响因素最大允许偏差日平均室外日平均室外参数名称日人住率干球温度湿球温度相似日最大允许偏差士5% 士3% 士10% B.2.3节能量的计算以该项目2011年8月的实测数据为统计报告期数据,在该月选取3天按照节能措施关闭工况运行,然后在表B.2最大允许偏差范围内选取按照节能措施开启工况运行的3天,经测量记录上述的3组相似日能耗及主要影响因素值如表B.3一表B.5所示表B,3相似日1的能耗及主要影响因素对比日用电量日平均室外干球温度日平均室外湿球温度日人住率工况 kWh 15306 27.8 22.7 节能措施关闭 4！节能措施开启 10420 27.8 22.3 43 参数偏差 0% -1.8% 4.9% 表B.4相似日2的能耗及主要影响因素对比日用电量日平均室外干球温度日平均室外湿球温度日人住率工况 kwh % 节能措施关闭 14321 27.8 21.7 55 节能措施开启 10740 27.0 21.3 55 参数偏差 -2.9% 一1.8% 表B.5相似日3的能耗及主要影响因素对比日用电量日平均室外干球温度日平均室外湿球温度日人住率工况 kWh 1626o 28. 24.5 节能措施关闭 40 节能措施开启 2962 28.2 24.0 42 参数偏差 0,4% -2.1% 5% 根据上述数据,按照式8)计算节能措施关闭状态下测试日累计能耗 10o
GB/T31349一2014 -Se ，=e十ei 十e =15306十14321十16260=45887kwh 按照式(9)计算节能措施开启状态下测试日累计能耗: S,-习e =e十e十e=10420十10740十12962=34122kw.h 将上述S，和S,的计算结果带人式(7)计算得到节能率 4l二与88 = ×100%= ×100%=一25.6% 一刀 45887 通过该项目安装的自动监控系统所记录的统计报告期内2011年8月该项目系统总用电量E，为 387100kwh,按照式6)计算节能措施开启状态下的中央空调系统统计报告期能耗: E，=E,一S=387100一45887=341213kwh 将上述计算结果带人式(5)计算得到项目节能量: 25.6% =341213× =一l17406kWh E 一E，x( 25.6% 久/ B.3测量仪器节能量测量和验证过程中使用的主要测量仪器仪表如表B.6所示此外,现场安装的传感器均连接到自动控制系统,自动记录和监控相关参数表B.6节能量测量和验证中使用的主要测量仪器仪表设备名称测量范围精度传感器类型输出信号监控点 0.1m/s" 士1%Fso 流量计超声波流量计冷冻水和冷却水流量 8m/s 0 4mA 冷冻水供回水温度、温度传感需士0.1%FsO PTl000(自带变送器 50 冷却水供回水温度 20mA 室外温湿度温度士0.1% -50C PT1000自带变送器室外空气温湿度 50C 传感器 FSO,湿度士5% 三相功率水暴、冷却塔及 0.5级可编程数显变送器 RS485 变送器冷机等用电量

节能量测量和验证技术要求中央空调系统GB/T31349-2014

中央空调系统是大型建筑物中重要的供暖、通风和空调设备之一。这些系统消耗大量的电力，对于提高能源利用效率和降低能源消耗有着至关重要的作用。为了确保中央空调系统的节能性能，国家制定了相关的标准和规范。

其中，GB/T31349-2014《中央空调系统节能量测量和验证技术要求》是针对中央空调系统的节能量测量和验证技术方面的标准。该标准主要涉及以下内容：

测试内容

根据GB/T31349-2014标准，中央空调系统的节能量测量和验证应包括以下内容：

中央空调系统的总能耗量；
冷热源系统的能耗量；
空气处理系统的能耗量；
传输系统的能耗量；
末端设备的能耗量。

测试方法

根据GB/T31349-2014标准，中央空调系统的节能量测量和验证应采用以下测试方法之一：

直接测量法：通过安装仪表实时监测中央空调系统的总能耗量和各个子系统的能耗量。
间接测量法：通过测量温度、湿度、风速等参数计算出中央空调系统的能耗量。

测试仪器和设备

根据GB/T31349-2014标准，中央空调系统的节能量测量和验证需要使用以下测试仪器和设备：

电力质量分析仪：用于测量中央空调系统的总能耗量。
温湿度传感器：用于测量中央空调系统的空气处理系统和传输系统的温度、湿度。
风速传感器：用于测量中央空调系统的传输系统的风速。
末端设备功率计：用于测量中央空调系统的末端设备的能耗量。

总之，中央空调系统的节能量测量和验证是确保其节能性能的重要手段。GB/T31349-2014标准规定了测试内容、测试方法和测试仪器等方面的要求，可为相关企业提供参考和指导，促进中央空调系统能源利用效率的提高。