一、系統(tǒng)冷源的能效冷源的能效指標可根據列出的4種方式進行綜合考核，明確系統(tǒng)冷源能效所包含的設備種類、臺數，采用建筑物空調負荷計算及能耗分析軟件時,杜絕人為因素導致的計算誤差。 系統(tǒng)冷源的綜合能效 備注： 1、對于評價冷水機組滿負荷性能的單一指標COP而言，IPLV的提出提供了一個評價冷水機組部分負荷性能的基準和平臺，完善了冷水機組性能的評價方法。受IPLV的計算方法和檢測條件所限，IPLV具有一定適用范圍： IPLV只能用于評價單臺冷水機組在標準工況下的綜合部分負荷性能水平； IPLV不能用于評價單臺冷水機組實際運行工況下的性能水平，不能用于計算單臺冷水機組的實際運行能耗； IPLV不能用于評價多臺冷水機組綜合部分負荷性能水平。(國標GB50189-2015《公共建筑節(jié)能設計標準》中4.2.13條文說明) 2、離心機組在不同工況下COP、IPLV的數值轉換參考 將項目設計工況下的備選機組的COP、IPLV數值轉換為標準工況下（GB/T18430.1定義）的參數，可判斷此備選機組是否滿足1級或2級能效的要求，GB50189推薦了如下轉換公式 COP標況=COP非標況/Ka； IPLV=NPLV/Ka； Ka為與工況相關的修正系數 二、冷水機組的綜合能效指標 冷水機組的能效參數可依據國家標準GB/T18430.1《工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機組》定義的名義工況性能系數(COP) 和綜合部分負荷性能系數（IPLV）。冷水機組的能效指標可依據國家標準GB 19577定義的《冷水機組能效限定值及能源效率等級》，2004版以及2015年修改稿的數據如下表。 冷水機組能效等級的性能參數 國家標準《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2015年修改稿規(guī)定，空調系統(tǒng)冷源的綜合制冷性能系數（SCOP）不應低于下表的規(guī)定。 空調系統(tǒng)冷源的綜合制冷性能系數（SCOP） 提出空調系統(tǒng)綜合制冷性能系數（SCOP），因為決定空調系統(tǒng)耗電量的是包含空調主機、輸送系統(tǒng)等的整個空調系統(tǒng)，整體最優(yōu)才能達到節(jié)能目的。 冷源系統(tǒng)的制冷性能系數SCOP考慮了機組和輸送設備以及冷卻塔的匹配性，由于系統(tǒng)的大小和復雜程度不同，冷凍泵的選擇變化較大，對SCOP絕對值的影響相對較大，故不包括冷凍泵可操作性更強。 (以下COP、IPLV換算方法，摘自新版GB50189《公共建筑節(jié)能設計標準》中4.2.13條文說明) 當離心式冷水機組的設計工況與國家標準GB/T 18430.1-2007《蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組 第1部分:工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機組》中的規(guī)定名義工況不一致時，應將機組非標準工況下的參數按如下公式修正后，再按照標準工況下參數判斷冷水機組是否滿足要求。 上述調整滿負荷COP值和NPLV值的計算方法僅適用于水冷離心式冷水機組。 目前我國的冷機設計工況大多為冷凝側溫度為32/37℃，而國標中的標準工況為30/35℃。很多時候冷水機組樣本上只給出的相應的設計工況（非標準工況）下的COP和NPLV值，沒有統(tǒng)一的評判標準，用戶和設計人員很難判斷機組性能是否達到相關標準的要求。 冷水機組的效率分級（ASHRAE） 名義工況性能系數（COP） 在國家標準GB/T18430.1-2007《工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機組》規(guī)定的名義工況下，機組以同一單位表示的制冷量（制熱量）除以總輸入電功率得出的比值。 空調系統(tǒng)運行時，除了通過運行臺數組合來適應建筑冷量需求和節(jié)能外，在相當多的情況下，冷水機組處于部分負荷運行狀態(tài)，為了控制機組部分負荷運行時的能耗，有必要對冷水機組的部分負荷時的性能系數作出一定的要求。 綜合部分負荷性能系數 Integrated Part Load Value（IPLV） 用一個單一數值表示的空氣調節(jié)用冷水機組的部分負荷效率指標, 基于國家標準GB/T18430.1-2007《工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機組》規(guī)定的表3規(guī)定的IPLV工況下機組部分負荷的性能系數值, 按機組在各種負荷下運行時間的加權因素, 通過式(1)獲得。 用一個單一數值表示的空氣調節(jié)用冷水機組的部分負荷效率指標, 基于表3規(guī)定的NPLV工況下機組部分負荷的性能系數值, 按機組在各種負荷下運行時間的加權因素, 通過式(1)獲得。 IPLV（或NPLV） ＝ 2.3%×A 41.5%×B 46.1%×C 10.1%×D ………………（1） 式中： A ＝ 100%負荷時的性能系數COP（kW/kW）； B ＝ 75%負荷時的性能系數COP（kW/kW）； C ＝ 50%負荷時的性能系數COP（kW/kW）； D ＝ 25%負荷時的性能系數COP（kW/kW）。 部分負荷百分數計算基準是指名義制冷量。 對于評價冷水機組滿負荷性能的單一指標COP而言，IPLV的提出了一個評價冷水機組部分負荷性能的基準和平臺，完善了冷水機組性能的評價方法。受IPLV的計算方法和檢測條件所限，IPLV具有一定適用范圍： （1）IPLV只能用于評價單臺冷水機組在標準工況下的綜合部分負荷性能水平； （2）IPLV不能用于評價單臺冷水機組實際運行工況下的性能水平，不能用于計算單臺冷水機組的實際運行能耗； 我國于2009年2月1號實施的國家標準GB/T18430.2-2008《蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組第2部分戶用及類似用途的冷水(熱泵)機組》對NPLV/IPLV的概念闡述：
IPLV=2.3%×A 41.5%×B 46.1%×C 10.1%×D 式（1） （2）NPLV：系非標準部分負荷性能系數（non-standard part load value）。用一個單一數值表示的空氣調節(jié)用冷水機組的部分負荷效率指標，基于國標GB/T18430.1-2007規(guī)定的表3規(guī)定的NPLV工況下機組部分負荷的性能系數值，按機組在各種負荷下運行時間的加權因素，通過式（1）計算得出。 NPLV工況下機組部分負荷的性能系數值 整體能效評價的指標，但這些指標都需要在特定（標準）的工況下以及針對民用環(huán)境特性（考慮部分負荷的占比等）會有比較適合的參考性。對于數據中心這樣高密度、需要全年運行并且水溫要求也與民用標準不一致的特殊冷源系統(tǒng)，業(yè)內還沒有提供很適合的評價體系和標準。因此在規(guī)劃和設計數據中心冷源時需要根據現場的實際需求、配合以往的應用經驗、依照上述國標數據（以及供應商提供的特殊水溫機組能效數據），給出系統(tǒng)的能效目標。 三、數據中心能效評價指標 1、PUE 數據中心的能量使用效率PUE(Power Usage Effectiveness)是TGG綠格組織（The Green Grid）在2007年通過白皮書的形式在數據中心行業(yè)開始推廣，是國內外數據中心普遍接受和采用的一種衡量數據中心基礎設施能效的綜合指標。 其計算公式為： PUE = PTotal/ PIT 其中PTotal為數據中心總耗電，PIT為數據中心中IT設備耗電。比值越小，表示數據中心的能源利用率越高，該數據中心越符合低碳、節(jié)能的標準。 數據中心中，基礎設施的主要用電是制冷和供配電，其他照明等符合可以忽略，因此 PUE ≈ CLF PLF 1 CLF CLF（Cooling Load Factor，制冷負載系數）定義為數據中心中制冷設備耗電與IT設備耗電的比值，即 CLF = PCooling/ PIT 其中PCooling為制冷設備耗電。 CLF是具體體現數據中心制冷系統(tǒng)能耗設計和運維的重要指標，提高整個制冷提供的能效，更多利用自然冷源，降低數據中心的CLF值，建設綠色數據中心。 WUE 數據中心的水資源使用效率WUE：Water Usage Effectiveness，用來表征數據中心單位IT設備用電量下數據中心的耗水量。 WUE = 數據中心用水量 / 數據中心IT設備用電量 單位L/kwh 數據中心的規(guī)模越來越大，冷水系統(tǒng)作為冷源的大型數據中心的耗水量和水源問題已經成為數據中心發(fā)展建設的瓶頸，如何減少數據的耗水量，降低WUE值是業(yè)內的熱點話題。 數據中心冷源用水量W的組成：蒸發(fā)用水量 飄逸用水量 排污用水量 濕度調節(jié)用水量。 2、AMLC和MLC 2015年ASHRAE決定將ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1《對于除低層居住建筑節(jié)能標準》中的數據中心建筑摘出,專門制定新的國家標準ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.4《數據中心節(jié)能標準》,經過多輪討論并廣泛征集意見,于2016年下半年正式出臺了90.4標準? 對于數據中心制冷部分的能效，提出了全年機械能效因子AMLC和設計機械能效因子（設計MLC） 3、EEUE 2016年6月GB/T 32910.3—2016《數據中心資源利用第3部分:電能能效要求和測量方法》對電能使用效率EEUE的測量?計算方法進行了統(tǒng)一的規(guī)定,將數據中心按其電能使用效率值的大小分為節(jié)能?較節(jié)能?合格?較耗能?高耗能5級? 同時,該標準在充分考慮我國國情的基礎上,根據數據中心的制冷技術?使用負荷率?安全等級?所處地域的不同,制定了能源效率值調整模型,通過該調整模型可以實現不同數據中心的比較,從而形成全國范圍內數據中心能效的統(tǒng)一比對標準。 現在還有一些組織不斷推出對綠色數據中心評估的標準、指標、方法和檢測等，但數據中心研究?設計?設備制造?建設和運維人員最為熟悉的數據中心能源效率的指標是PUE,是因為 PUE的定義簡單，容易實施。但是PUE也存在很多問題和亂象，例如： 設計PUE和運行PUE并存、測量點和測量時間不規(guī)范等，對PUE的推廣產生了影響。為此綠色網格在新發(fā)布的49號白皮書中，對PUE的測量、計算、測量點、時間進行了詳細要求，有助于PUE的進一步優(yōu)化和實施。 (本文節(jié)選自《數據中心冷源技術白皮書》) |
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