2021年10月24号中共中央国务院发布关于做好碳达峰、碳中和的工作意见。在这个意见里对“双碳目标”一些措辞非常严厉,总结一下就是在双碳战略下,国务院要求压实地方责任,严格监督考核,每年向党中央国务院汇报落实情况,对于未完成目标任务的地区部门实行通报批评和约谈问责。

而2021年11月10号住建部出台的《建筑节能与可再生能源利用通用规范》,作为强制性工程建设规划,全部条文必须严格执行。从规范使用范围来看,它对于新建、扩建、改建建筑以及既有建筑节能改造工程基本上包括所有的建筑形态。

从多个通知文件来看,国家层面对“双碳目标”态度很坚决。中央空调作为建筑能耗大头,作为从事建筑智能化行业的企业来讲,天鹤从物联网技术出发,综合中央空调末端节能新技术的落地经验,重点对风机盘管部分的中央空调末端节能技术加以阐述。

谈到这项新技术,实际上在广东地区已经用了将近10年,但并没有得到全面推广。主要的原因是在整个行业里把耗电和耗能的概念混淆了。我们知道在99%的情况下耗电就是耗能,但是在中央空调系统里头,我们70%的电是耗在哪?答案是耗在机房设备——机组冷冻泵、冷却泵、冷水塔。那么80%的能耗耗在哪?其实是耗在末端。在会议室、宾馆的每个客房、餐厅、大厅都是末端。总结一句就是80%的能耗在末端,但是70%的电费是在机房,所以末端一直被人忽视。

比如酒店里头最多的风机盘管,它的耗电是分散的,一个风机几十瓦到一两百瓦,所以大家认为末端耗电不大因此不需要节能。而作为风机盘管,大概五六十年,风机盘管的控制从来没变过,它的效率会高吗?答案一定是不高的。

首先,我们知道传统的风机盘管的控制技术存在的问题几十年没变过,所以风速只有三档,冷热水只能通断调节,这种调节通常房间的设定温度波动上下在2.5度左右,所以舒适性比较差,另外就是跟与室内能量转换率低。

针对以上问题,在物联网、人工智能等新技术的加持下,产生了自适应变参量的控制算法技术,它能够按需供给,能耗最好能够精准供给达到更高的效率。应用此技术升级后主要有三项成效:

第一个就是当房间环境温度达到设定温度时,温度波动范围会缩小。比如广州白天鹅宾馆就是第一个采用这种技术的酒店,它的温度波动基本上是控制在0.3度左右,一般不超过0.5度。而传统的控制技术温度波动在2.5度上下,所以舒适性很高。

第二个,当达到设定温度以后,风机的转速通常都是维持在最低档。如果是高中低三档,它都可以一直保持在最低档,噪音比较低,房间的安静度就会很高。

第三个是我们今天最关心的节能,盘管的冷冻水平均减少了70%。采用了新的技术之后控制器会带有控制算法功能,实际上是解决了风机盘管中的一个配套部件——电动二通阀的痼疾。

电动二通阀极易损坏,通常使用2—3年之后,至少有30%以上会出问题。在北京地区,新做的工程70%的电动二通阀从来没有关过,因为怕通电关断以后打不开,所以有施工的时候就把水阀用手动固定死。在广东地区这种现象少一些,但至少也有50%的项目电动二通阀从来没有关过。由此造成额外的管路损失,降低中央空调系统的制冷效率,浪费电能,还对系统的冷冻水分配造成不良影响。

现下使用自适应控制算法技术的执行器,对电动二通阀做智能改造处理。按照天鹤物联的项目经验来看,对于既有建筑的中央空调改造,只针对这一项的改造,冷冻水平均就可以减少50%。这对于中央空调的节能成效是有显著提升的。

而自适应变参量的控制算法这一项节能技术仅仅是天鹤物联在空调节能中所采用的一项技术,我们通过采集冷却塔、冷却泵、冷机、冷冻泵、阀门、末端实时数据,结合先验知识、机理模型与AI算法,智能分析识别中央空调系统、设备及传感器等三个层面的有效数据。不仅解决了风机盘管方面的节能问题,还解决了供冷不稳定和系统长期带病运行等痼疾,实现节能10%-20%范围,从投资回报来讲,通常一年到三年左右就可以收回成本。

中央空调末端节能新技术对于设备的智能节能控制,降低空调能耗,降低运行成本,提高安全运行水平具有十分显著的成效。更可综合实现能效精细化管理,提高设备利用率等效果。结合“双碳目标”实际,可发挥最大作用,为终端设备节能、安全、高效运行提供保障。

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天鹤物联

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