制冷系数是什么意思（空调机组运行碳排放量的计算原理及优化措施）

《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021 中2.0.3条要求判定的碳排放强度主要为运行阶段的碳排放，包含：供暖、空调和照明。运行阶段的碳排放量主要取决于其运行阶段的能耗。通过能耗与能源换算关系及碳排放因子计算得到碳排放量。由于其计算原理内容较多，本文主要针对运行阶段空调能耗中的冷水机组能耗计算原理进行解释说明，供暖和照明的可在下次进行讲解。

运行阶段的各能耗的组成关系如下图所示：

运行阶段的能耗与碳排放之间的换算关系如下（能源形式为电）：

年运行碳排放量(kgCO2/a)= 运行能耗(kwh/a) * 碳排放因子(kgCO2/单位)

当我们采用运行能耗的计算方式为“建筑综合能耗计算”时，需要输入确定的空调系统参数和冷热源参数进行能耗计算。

空调能耗的多少与冷源的形式以及参数有关系，不同的形式采用的计算方式是不同的，以下我们按照不同的类型进行分类，工程中常见的主要是冷源为冷机（热泵）类和多联机（房间空调器）型的。

一、

冷源形式为冷水机租的能耗计算原理

1、原理公式

（来源：JGJT 288-2012建筑能效标识技术标准）

式中：

E机组——单位建筑面积全年冷水（热泵）机组耗电量（kWh/m2）；

QA~D——建筑负荷率分别在0～25%、25%～50%、50～75%、75%～100%区间内的累计冷（热）负荷（kWh）；

COPA~D——建筑负荷率分别在0～25%、25%～50%、50～75%、75%～100%区间内的机组性能系数。

由上述公式可以看出，决定最终空调机组能耗的主要是不同负荷率区间内的累计冷负荷与对应的机组COP。

2、冷热源及冷热源配置界面知识点

（1）冷机平均cop——参与最终的能耗计算

不同负荷率下的冷负荷由建筑本身和空调系统所决定，这两个部分决定后，其负荷将不会发生改变，软件内核会自动计算出不同负荷率下的冷负荷。

<1>一台冷机

而不同负荷率下的冷机平均cop则是由冷机的设备参数决定的。定频冷机即他的cop是恒定不变的，而变频冷机不同负荷率的cop不同，取决于他的设备参数，由其性能曲线决定。

<2> 两台冷机

冷机有两台或者多台的时候， 平均cop按照“平均负荷率法”计算。平均cop=冷机制冷量之和/功率之和。

以下以两台不同cop的冷机为例进行说明：

平均cop=制冷量之和/功率之和=（1000+1000）/（166.67+200）=5.45

（2）其他参数的含义

直接参与能耗计算的是各负荷率的总负荷以及平均cop，其他参数不直接参与能耗计算，但是也会间接参与到能耗的判定，我们可以从冷热源配置界面找到很多相关参数。

<1> 供回水温度

不影响能耗计算，可直接默认不做修改。

<2> 单台功率和台数

单台功率和台数影响冷机总制冷量和冷机总功率，不影响冷机的平均cop,只有添加不同类型或者不同参数的冷水机组的时候，才会影响平均cop,见上述两台冷机平均cop的计算。

单台功率：制冷量/cop，由前面冷源参数直接计算得到。

不同负荷率下的冷机功率：不同负荷率的制冷量/不同负荷下的cop；变频时cop不同，因此冷机功率也不同。

台数：台数在此界面输入，台数不同，制冷量和功率也不同。

<3> 运行小时数和最大最小负荷

运行小时数：即冷水机组在负荷率区间范围内的运行时间。

最大、最小负荷：该系统在该率和率区间内运行的最大负荷，可通过全年负荷查找。

能耗模拟软件可生成各个系统全年8760小时的逐时负荷，可以具体查看每个小时的负荷参数。

二、

采用多联机、房间空调器、分体式空调、单元式空调器等空调形式

该类系统输入是参数为cop，通过填入的cop参数将直接计算能耗，冷热源参数那里将不需要填写冷热源的设备。

计算公式如下：

供暖能耗kwh=供暖负荷kwh/制热cop=33256.949 / 2.5=13302.78kwh

空调能耗kwh=空调负荷kwh/制冷cop=91185.162/ 3.1=29414.57kwh

三、

优化措施

上述两种类型包含了所有的空调类型的能耗计算原理，由其公式原理可以看到，决定空调能耗是两个参数，一个是空调系统的负荷，一个是冷机或者空调设备的cop，因此若要减小空调的能耗也需要从这个两个参数下手。

1、降低空调负荷

空调负荷不仅包含了建筑负荷，如外窗传热引起的负荷、窗户日射得热引起的负荷，还包含了室内人员、照明、设备等产生的负荷。以设备需求侧为根基，考虑室内的时间表，空调类型等，计算得到的空调负荷。

因此影响空调负荷的主要有几个方面，即建筑围护热工参数的优劣、房间参数、空调设备的类型。可从一下方面进行优化：

✅ 减低建筑围护结构的传热系数，如外墙、外窗、地面、幕墙等；

✅ 南方等地区可增加遮阳来降低空调能耗；

✅ 降低房间设计温度，减小人员、照明、设备、渗透风等参数；

✅ 采用合适的的空调系统类型。

2、提高设备性能参数

建筑设计确定之后，要降低空调负荷，还可以从设备入手，提高冷机的制冷系数。制冷系数，是指单位功耗所能获得的冷量，也称制冷性能系数。制冷性能系数越大，表示制冷系统能源利用效率越高。此处填写选用产品的设备参数，若没有设备参数，在估算阶段也可以参考标准进行选择，下图为通用规范中给出的冷水机组的性能系数。