浅议中央空调的系统能效比SEER

　　摘要：对空调能效的评价常见的指标有COP、EER、NPLV。但是这些指标都偏重于空调设备本身。中央空调系统的能效高低，不仅取决于空调主机的能效，还与其配套的辅助系统能耗有很大关系。因此从整个系统的能耗角度衡量中央空调系统的能效性更贴近实际情况。本文通过理论分析及对特定项目的多个空调方案对比、分析，认为应以系统能效比（以下称系统能效比为SEER，区别于设备的EER）来衡量空调系统的能效性。
　　关键词：风冷冷水机组蒸发冷凝螺杆冷水机组水冷螺杆冷水机组 SEER
　　1、当前空调行业主要的能效指标
　　随着我国经济迅速发展，中央空调在别墅、办公楼、酒店及餐饮等各行各业应用日益广泛，其耗电在整社会生产总能耗中所占比例越来越大。但是对于空调系统的能效性能评价值得商榷。当前，评价中央空调系统的能效性，主要以空调设备能效比来衡量，行业的规范也主要针对空调设备。常见的能效比指标有COP、EER、NPLV。但中央空调系统千变万化，这些指标并不能全面反映其实际能耗。
　　2.1 中央空调的能耗分析
　　有人认为变频空调最节能，也有人认为水冷冷水机组能效比最高，也有人认为差别不大。事实上到底是那种空调方式更节能呢？实际上，中央空调是一个系统工程，其能效高低，不仅取决于空调主机的能效高低，与中央空调系统的配套辅助系统、布局、施工过程及运营维护等都有重大关系。空调系统是否节能固然与其主机有很大关联，主机能效低，整个系统的能效肯定低；但是主机能效高，并不意味着整个空调系统的能效就高，这个系统就节能。而将空调主机、主机的冷却系统、载冷剂的输送系统、空调末端及通风等的能耗一并考虑，更具有实际意义。
　　当前市面上最常见、应用最广泛的几种电驱动空调系统是变频多联机组、风冷螺杆冷水机组、蒸发冷凝螺杆冷水机组及水冷螺杆冷水机组。现以一个具体的工程项目，对以上几种空调系统进行对比、分析。
　　2.2、中央空调方案对比
　　工程概况：本建筑是一个综合性建筑，总面积约55800m2，地下5层，地上32层，总高度150m。其中地下五层为车库，1-5层为商业层（另设空调）；6-32层办公室每层985 m2（16为设备层），空调总面积约为25610m2，空调总制冷负荷约4100KW。
　　根据项目的实际情况，按总冷量不变的原则，设计四个中央空调方案，并对这几个方案进行制冷总能耗比较、分析。
　　1）、变频多联机组：每层设计2台28HP的变频多联主机；20台8KW的风管式室内机；2台1500m3/h风量的全热交换器，全热交换器在实现给室内补充新风的同时将室内污浊气体排出室外，并实现可观的能量回收。
　　2）、风冷冷水机组：选用3台风冷螺杆冷水机组，冷冻水泵配置3用1备，与主机一起安装在天面；末端：每层选用19台8.45KW的卧式风机盘管，2台1500m3/h风量的吊顶式新风机组，2台1350m3/h风量的低噪声离心柜式式排风机。
　　3）、蒸发冷凝螺杆冷水机组：选用3台蒸发冷凝螺杆冷水机组，末端及冷冻水系统风冷冷水机组方案一样。
　　4）、水冷螺杆冷水机组：选用3台水冷螺杆冷水机组，冷冻水泵及冷却水泵均配置3用1备，与主机一起安装在地下二层的制冷机房。3台冷却塔设置安装在5层裙楼屋面；末端与风冷冷水机组方案一样。（方案详细配置参见下表）
　　2.3、系统能效比SEER计算
　　2、每年夏天制冷运行150天，每天开10小时，按同时使用70%计算。
　　从以上计算可以看出，风冷螺杆冷水机组的SEER最低，仅为2.65；水冷螺杆冷水机组系统的主机能效比尽管高达5.11，但是其SEER却只有3.33，比蒸发冷凝螺杆冷水机系统的3.44还低，仅与变频多联机组相当。以上方案中，最高系统能效与最低能效的方案相比，一个制冷季耗电就差352800 KW.h，按照中央空调的生命周期（以15年计）就相差了529.2 KW.h。若加上空调采暖，其耗电差距更巨大。
　　4、造成这种差异的原因
　　造成这种差异的主要是因为中央空调是一个系统工程，主机的能效比仅反映主机的能耗高低，除了空调主机以外，还存在包括载冷剂的输送能耗、排热系统中冷却泵及冷却塔的能耗、末端的能耗、为改善室内品质的新风及排风系统的能耗。
　　对于四种空调方式而言，变频多联机组系统，是一种直接蒸发式空调系统，载冷剂的输送是由压缩机提供动力，没有额外的能耗。风冷螺杆冷水机组，主机本身的能效比就比较低（3.2的COP已是比较高的），加上冷冻水系统的能耗，造成系统能效更低；蒸发冷凝螺杆冷水机组由于采用了高效的蒸发冷凝排热技术，并将冷却水系统与空调主机集成，提高系统能效的同事还将冷却水系统能耗降至最低，从而降低了整个系统的能耗，在主机能效比较低的情况下还能保证较高的系统能效比SEER；而水冷螺杆冷水机组虽主机能效比最高，但是其冷却泵及冷却塔的能耗较大，导致整个系统的能效比较低。楼层建筑层高较高造成管道较长，水泵功率较大，也是造成系统能效比较低的一个原因。
　　5、结语：我国正在经历一个规模空前的城镇化过程，每年新建建筑面积几十亿平方米，我国是世界上最大的空调器生产国和消费国，也是全球最大的能源消费国，空调耗电占大中城市夏季用电高峰负荷的3 0%以上。完善空调能效评价标准，提高空调能效，对节能减排具有重大意义。