[发明专利]公共建筑能耗审计统计拆分方法

摘要

本发明属建筑能耗审计领域，为能够根据公共建筑的实际情况，可以对不同面积、体型及使用情况的建筑进行高效的耗能统计，适用范围较广，根据具体情况灵活多变的进行拆分统计计算。本发明，公共建筑能耗审计统计拆分方法，将建筑物每月用电账单划分为空调能耗、内部负荷能耗和其他能耗；计算方法如下1.计算每月照明能耗、设备能耗；2.计算围护结构负荷、新风负荷、内部人员负荷；3.计算建筑空调负荷CL；4.根据实际调研值计算系统额定SCOP_e；5.计算出SCOP的公式，系数α未知；6.计算出空调系统理论耗能E_HVAC’；7.计算空调系统实际耗能E_HVAC，E_other未知。本发明主要应用于能耗审计场合。

主权项

1.一种公共建筑能耗审计统计拆分方法，其特征是，根据建筑物用电特点，将建筑物每月用电账单划分为空调能耗、内部负荷能耗和其他能耗，其中内部负荷能耗包括照明能耗和设备能耗，这三部分分别代表三种不同类型的用电，即对于某个月：E_building＝E_HVAC+E_internal+E_other其中E_HVAC为空调系统消耗的电量，E_internal为可转换为空调负荷的内部负荷能耗，为照明、设备之和；E_other为除空调、照明和设备之外的其他耗能，E_HVAC＝E_source+E_pump+E_tower+E_enduseE_source，E_pump，E_tower，E_enduse分别为冷热源、水泵、冷却塔、末端的耗电量；E_internal＝E_lighting+E_equipE_lighting、E_equip分别为照明和设备的耗电量；计算方法如下：(1)计算每月照明能耗、设备能耗；(2)计算围护结构负荷、新风负荷、内部人员负荷；(3)计算建筑空调负荷CL；(4)根据实际调研值计算系统额定SCOP_e；(5)计算出SCOP的公式，系数α未知；(6)计算出空调系统理论耗能E_HVAC’；(7)计算空调系统实际耗能E_HVAC，E_other未知；其中，SCOP为整个空调系统的效率，CL为空调系统负荷，SCOP_e为额定SCOP，α为待定系数且α>1，E_HVAC’为计算的空调系统理论能耗，E_HVAC为空调系统消耗的电量，E_other为除空调、照明和设备之外的其他耗能；根据以上步骤，上述方程中只剩余三个未知数E_HVAC、E_other、α，由于E_other为除空调、照明和设备之外的其他耗能，用于供应大楼的日常生活需求，每个月使用条件趋于一致，所以假定在全年内，E_other每个月假设为定值，根据公式E_building＝E_HVAC+E_internal+E_other得，E_HVAC＝E_building‑(E_internal+E_other)，假定E_other为β，代入上式，即可计算得到空调实际耗能E_HVAC的值，再通过假定α的值，由：EHVAC’＝CL/SCOP，SCOP＝SCOPe*LOG_α+1(α+PLR)，PLR＝CL/CLnominal计算得到空调理论耗能的E_HVAC’的值；由此，由能源账单得到建筑空调系统实际耗能E_HVAC的值，由建筑空调负荷的空调系统能效比得到空调系统理论能耗值E_HVAC’，通过下式计算每个月的误差：将每个月的误差相加得到全年的误差：U_annual由每个月空调能耗实际值E_HVAC与理论值E_HVAC’之间的误差决定，对于空调系统，建筑当前负荷由空调系统制冷量满足，空调系统制冷量由空调系统耗能满足，而建筑当前负荷与建筑空调系统耗能之间为SCOP的关系，假定α的值，即假定了SCOP，即决定了当前建筑负荷下的空调系统能耗值E_HVAC’，而能源账单中每个月的能耗包括空调、照明、设备和其他能耗，照明和设备能耗已经求得，通过假定其他能耗的值，即可得到空调能耗的值，即假定β的值决定了空调系统实际能耗值E_HVAC；利用trial‑and‑error方法，限定α与β的范围如表1，对α与β进行离散化，α每0.05离散1次，共离散200次，β每0.01离散一次，共离散100次，通过假定范围内不同的α与β值的组合，200*100共计2万次，计算这些组合下的U_annual的值，在U_annual最小时的α与β的值即为所需值，求解后的β值即为其他能耗E_other，代入公式(7)，即得到每个月的空调能耗E_HVAC；E_HVAC＝E_source+E_pump+E_tower+E_enduse      (7)E_source，E_pump，E_tower，E_enduse分别为冷热源、水泵、冷却塔、末端的耗电量；表1待定参数α与β将上述迭代求解步骤表示如下，首先计算出空调每月负荷CL，然后计算出系统额定SCOP_e，假定α与β值后，便可计算每个月E_HVAC和E_HVAC’的值，α与β的离散次数决定了以下迭代计算的次数，再迭代200*100共计2万次之后，找出U_annual最小时的α与β的值，即为最终求解值。