LEED认证中DES(区域能源)能耗模拟解决方案

一、简介

LEED认证中通常会遇到能源站作为整个项目的供冷供热源的情况，对于这种情况很多能耗模拟工程师比较困惑，不知道如何处理这种情况。其实，针对这种情况早在LEED V3的版本中，USGBC发布了一个增补标准《Treatment of District Campus Thermal Energy in LEED V2 and LEED 2009-Design & Construction》专门用于指导区域能源项目的能耗模拟。这个增补标准在V4版本中已经被写入了LEED reference guide.二、适用范围这个增补标准其实不只是适用能源站项目，对于冷热源供能范围大于项目申报范围的情况均适用。典型情况：项目包含两栋塔楼和裙房，整个项目由一个冷热源机房供应，但是只有其中一栋塔楼申请LEED认证，这种情况也可当做区域能源处理。

区域能源适用范围示意图

三、解决方案关于能源站的能耗模拟主要有两种方案：1).BuildingStand Alone Scenario此方案只考虑下游（建筑侧）设备能效，不考虑上游（供能侧）设备能效。a.水侧系统选择方案1其实是假设proposed model和baseline model供能侧设备效率一致，只考虑建筑内设备能效的差异，比如建筑风侧系统的差异。这种情况模拟的时候，水侧系统其实很简单，只要在能耗模拟软体中设置计量表，计量空调系统的累计供冷量和累计供热量。

如果你的能耗模拟为eQUEST，那么可以按照如下图设置：

b.风侧系统选择proposed model风侧系统模拟须跟设计文档保持一致。对于Basline model风侧系统的又有另外的规定，Baseline model风侧系统选择流程如下：首先，按照Ashrae90.1-2007（2010）选择HVAC系统，之后，按照下表对选择的系统进行相应的修改。

c.能源价格计算方法该标准还对能源价格的计算方法做了相应的规定：DES供能能源价格按照如下方式计算：

如果当地的电价为峰谷电价：Virtual Electric Rate=基准建筑用电费/基准建筑用电量如果当地的电价不为峰谷电价：

Virtual Electric Rate=当地电价

如果当地的化石燃料价格为峰谷电价：Virtual Fuel Rate=基准建筑化石能源费用/基准建筑用能量或者是市场历史平均价格;如果当地的电价不为峰谷电价：Virtual Fuel Rate=当地化石燃料价格2)The Aggregate Building / DES Scenario此方案综合考虑上游和下游设备能效，上游设备模拟时使用虚拟设备（Virtual Plant）等效。a.水侧系统选择此方案baseline model水侧系统可以完全按照Ashrae 90.1-2007（2010）选择。proposed model水侧系统选择详细如下：由于需要考虑供能侧的效率，我们就必须对供能侧的效率做一个合理评估.评估方法有：

i)实测法

此法无疑最准确，但是很多情况不具可行性。ii)模拟法 建立一个设备模型，机组参数按照DES能源设计文档确定，使用检测的或者是预估的逐时负荷作为机组处理负荷，得出机组全年能耗。

年平均效率=累计负荷/年能耗（动态负荷的累加）此法难度在于逐时动态负荷的获取。iii）预设效率：如果上面两种方法实施起来都有难度，那么该标准还提供了预设效率：

对于无法获取DES设备参数的情况，USGBC提供了预设效率：

DES-制热系统：70 %（整个系统年平均效率）DES-制冷系统：COP-4.4（整个系统年平均效率）热损：冷冻水区域供冷：5 % 热水区域供热：10 % 闭环式蒸汽制热：15 % 开环式蒸汽制热：25 % 部分开环式，部分闭环蒸汽制热：按照开环和闭环比例加权平均获取供能侧效率后，可以在使用虚拟冷机（Virtual Chiller）和虚拟锅炉（Virtual Boiler）来等效模拟供能侧制冷和制热系统。如果采用eQUEST模拟可以按照下图设置：

3) 预设效率-模拟时实现办法 a)效率的计算 制冷系统效率=有效累计制冷量/（制冷设备能耗+冷冻水泵+冷却水泵+冷却塔能耗）无热损时：有效制冷量=设备供出累计冷量设备供出累计冷量/（制冷设备能耗+冷冻水泵+冷却水泵+冷却塔能耗）=4.4 考虑热损失5 %，有效制冷量=0.95*设备供出累计冷量

制冷系统效率= 0.95*设备供出累计冷量/（制冷设备能耗+冷冻水泵+冷却水泵+冷却塔能耗）=4.4*0.95=4.18

制热系统效率=有效制热量/（制热设备能耗+输送水泵）无热损时：有效制热量=设备供出累计热量设备供出累计热量/（制热设备能耗+输送水泵能耗）=0.7 考虑热损失10 %，有效制热量=0.90*设备供出热量制冷系统效率= 0.90*设备供出热量/（制热设备能耗+输送水泵能耗）=0.7*0.9=0.63b)软体中如何设置

1、固定水泵、冷却塔功率（可按照Ashrae90.1-2007 Appendix规定限制设置）

2、调节制冷或制热设备效率 3、重复1、2步骤，直到年平均效率达到预设值。（制冷系统4.18，制热系统63 %）四、得分限制对于能源站项目，使用方案一和方案二均有得分限制。对于方案一有最大得分限制，对于方案二有最小得分限制。对于申请得分较低项目可以选择方案一，如果要申请较高分数需选择方案二。这个得分限制只针对能源站项目，对于前面提到的只有项目中的部分建筑申请LEED认证的情况，可不受此得分限制。下表有具体的限制得分。