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安科瑞中央空調(diào)能效管理方案

來源:安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司   2025年02月12日 15:25  

2020年9月22號,主席在聯(lián)合國大會上宣布:中國二氧化碳排放2030年前達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和。我國從達峰到碳中和過渡期只有30年時間,而發(fā)達國家普遍需要60~70年,減排力度高和速度快。


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1. 能耗現(xiàn)狀

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典型建筑行業(yè)主要用電設(shè)備耗電比例圖


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 典型工業(yè)行業(yè)企業(yè)主要用電設(shè)備耗電比例圖

①能源管理結(jié)構(gòu)不清

因能量計量點位不全,造成能源管理責(zé)任劃分不清晰,管理能力有待提高;

②缺乏系統(tǒng)運行感知

中央空調(diào)系統(tǒng)運行電耗占比大,但有的缺乏系統(tǒng)/設(shè)備監(jiān)控;有的細分電耗缺失;有的不能分析運行能效水平;

③未端風(fēng)設(shè)備缺乏集中監(jiān)控

未端空調(diào)設(shè)備數(shù)量多,分布散,缺乏集中管控;使用相對隨意,存在浪費情況;

④依賴人工操作

人工操控系統(tǒng)運行,依賴操作經(jīng)驗和人員責(zé)任心;

⑤存在浪費

系統(tǒng)運行出力不能根據(jù)負荷的變化而變化存在大馬拉小車的情況。

2.解決方案

2.1建立三級計量

可根據(jù)企業(yè)管理特點架構(gòu)能源三級計量。

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根據(jù)企業(yè)管理架構(gòu)建設(shè)三級計量,接入成品產(chǎn)量/中間產(chǎn)品產(chǎn)量數(shù)據(jù)核算各級單耗數(shù)據(jù),即能源利用效率;對于動力設(shè)備,核算制冷系統(tǒng)能效比,水泵效率等等能源轉(zhuǎn)換效率。


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2.2整體架構(gòu)


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2.3制冷原理


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中央空調(diào)系統(tǒng)一般主要由制冷壓縮機、冷凍循環(huán)水設(shè)備、冷卻循環(huán)水設(shè)備、末端風(fēng)機設(shè)備、冷卻塔風(fēng)機設(shè)備等組成。主要通過五大循環(huán),即水泵、風(fēng)機等動力設(shè)備形成一個能量的搬運系統(tǒng),把目標(biāo)區(qū)域的能量搬運至室外。

2.4節(jié)能空間

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在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時,制冷壓縮機、冷凍循環(huán)水設(shè)備、冷卻循環(huán)水設(shè)備、末端風(fēng)機設(shè)備、冷卻塔風(fēng)機設(shè)備的電機容量是根據(jù)建筑物的設(shè)計熱負荷選定的,都留有一定設(shè)計余量。由于四季氣候變化及晝夜溫差變化,造成目標(biāo)區(qū)域的熱負荷總是不斷變化。但冷凍冷卻水泵、冷塔風(fēng)機、主機運行等卻不能根據(jù)熱負荷變化調(diào)整輸出電功率,造成系統(tǒng)低效運行。


3.中央空調(diào)系統(tǒng)整體解決方案

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3.1中央空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

通過AI能效監(jiān)控箱與樓層監(jiān)控箱整體監(jiān)控冷熱源水系統(tǒng)與末端風(fēng)系統(tǒng)運行狀況;通過對天氣、建筑以及集中式空調(diào)系統(tǒng)負荷進行預(yù)測,將有助于超前實現(xiàn)對系統(tǒng)運行的干預(yù),指導(dǎo)用戶合理開關(guān)機,并對冷機進行群控及優(yōu)化,實現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟運行。

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3.2風(fēng)機盤管組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

安裝可遠控的空調(diào)面板,同時控制風(fēng)機盤管的風(fēng)機與兩通閥開閉以及風(fēng)機高中低三擋風(fēng)速。

通過Anet實現(xiàn)遠程節(jié)能控制及計費。

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3.3多聯(lián)機與分體空調(diào)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

分體空調(diào)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

使用空調(diào)控制器替換分體空調(diào)電源86盒,以紅外發(fā)射的方式控制分體空調(diào)啟停、溫度設(shè)定。

通過Anet實現(xiàn)遠程節(jié)能控制多聯(lián)機室內(nèi)機啟停及計費。

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多聯(lián)機空調(diào)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

空調(diào)專用網(wǎng)關(guān)對接多聯(lián)機室外機,安裝電表計量電耗。通過Anet實現(xiàn)遠程節(jié)能控制多聯(lián)機室內(nèi)機啟停及計費。

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3.4中央空調(diào)末端設(shè)備用能計費

3.4.1時間型計費方式

監(jiān)測風(fēng)機盤管閥門的啟停狀態(tài),累計每個風(fēng)機盤管及每戶的使用時間當(dāng)量,計算出每個用戶的能量消耗。

3.4.2能量型計費方式

末端加裝能量計量,通過用能量占比的方式分攤整個系統(tǒng)能耗。

3.4.3按比例分攤

系統(tǒng)支持按人數(shù)、面積、能耗比例等多種方式進行費用分攤。

4.核心算法與功能

4.1典型能源站供能系統(tǒng)的算法層級

1、中央空調(diào)系統(tǒng)制冷調(diào)優(yōu)

2、換熱站供熱調(diào)優(yōu)

3、太陽能制熱預(yù)測及空氣源熱泵系統(tǒng)調(diào)優(yōu)

4、冷/熱源與末端溫控風(fēng)控調(diào)優(yōu)

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4.2 AI調(diào)優(yōu)原理

通過建立高精度的能效模型,在保證安全的前提下,采用全局主動優(yōu)化算法確定該負荷條件下各子系統(tǒng)的運行策略。

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4.3 關(guān)聯(lián)性分析

熵權(quán)-灰色關(guān)聯(lián)分析法。這一方法首先利用熵權(quán)法客觀地確定各指標(biāo)權(quán)重,然后運用灰色關(guān)聯(lián)分析探究各指標(biāo)與決策目標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)度,根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小對方案進行排序,實現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)的有效評價和決策,再有針對性地進行調(diào)整和優(yōu)化。

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4.4設(shè)備調(diào)優(yōu)

群智能算法是受到自然現(xiàn)象的啟發(fā),鯨魚優(yōu)化算法模擬了座頭鯨時采用的一種特殊技巧。算法的核心在于模擬鯨魚捕食的三個階段:包圍獵物、泡泡網(wǎng)攻擊以及搜尋獵物。在算法實現(xiàn)中,每個鯨魚個體代表一個可能的解。

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4.5中央空調(diào)能效監(jiān)測

包括系統(tǒng)COP、系統(tǒng)單耗、主機COP、制冷量、系統(tǒng)今日電耗、組態(tài)監(jiān)控。

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4.6中央空調(diào)能效監(jiān)測詳情

瞬時數(shù)據(jù)和累積數(shù)據(jù)的計算分析;48小時能效數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ确治觥?/p>

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4.7中央空調(diào)能效對標(biāo)

可自行設(shè)定能效對標(biāo)數(shù)據(jù);可按國家標(biāo)準(zhǔn)、銘牌數(shù)據(jù)等進行對比;瞬時數(shù)據(jù)與累積數(shù)據(jù)同時對比。

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4.8能耗監(jiān)測

監(jiān)測末端空調(diào)總用電量、單臺空調(diào)用電量等。按建筑、房間拓撲監(jiān)測房間空調(diào)日、月、年用電量。按不同時段,對比查看多個房間用電量。

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4.9功能價值

提高時效:遠程操控設(shè)備,自動存儲設(shè)備運行及能耗數(shù)據(jù);

減少工作量:減少人工工時至少50%;

發(fā)現(xiàn)問題:能效對標(biāo)、能耗異常等情況可以幫助管理人員發(fā)現(xiàn)問題

節(jié)約能源:系統(tǒng)節(jié)能,一般可節(jié)省10%-20%。



5.相關(guān)硬件


5.1網(wǎng)絡(luò)通訊層-智能網(wǎng)關(guān)


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5.2 APM/AEM/AMC/DTSD/ADW電能計量及分析


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雙碳背景下,企業(yè)用能的電能替代將是長期趨勢,因此企業(yè)內(nèi)部將提供用電設(shè)備,提高這些設(shè)備的能效水平將降低總的電能消耗,助力雙碳目標(biāo)早日實現(xiàn)。

需要多種類型的電能計量儀表,支持嵌入式、導(dǎo)軌式安裝,RS485、Lora、4G等數(shù)據(jù)上傳模式,可實現(xiàn)免布線、免停電施工。

電能計量表計安裝在主要配電節(jié)點、用能設(shè)備等處,綜合能源管理平臺實時采集用電數(shù)據(jù),對用電數(shù)據(jù)進行逐時、逐日、逐月分析,并結(jié)合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)計企業(yè)整體碳排放,為碳中和提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。企業(yè)用能總量數(shù)據(jù)和強度數(shù)據(jù)可上傳至政府監(jiān)管平臺,滿足政府碳排放監(jiān)管要求。

5.3 ASCB1智能微型斷路器

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ASCB1系列智能微型斷路器由智能微型斷路器與智能網(wǎng)關(guān)兩部分組成,可用于對用電線路的關(guān)鍵電氣因素,如電壓、電流、功率、溫度、漏電、能耗等進行實時監(jiān)測,具有遠程操控、預(yù)警保護、短路保護、電能計量統(tǒng)計、故障定位等功能,應(yīng)用于戶內(nèi)建筑物及類似場所的工業(yè)、商業(yè)、民用建筑及基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域低壓終端配電網(wǎng)絡(luò)。

5.4 Acrel-7000F/A AI能效監(jiān)控箱

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可接入變頻器、主機的運行數(shù)據(jù)、實時采集傳感器數(shù)據(jù),可執(zhí)行運行參數(shù)調(diào)節(jié);

5.5 BM100系列信號隔離器

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采用電磁隔離和光電隔離兩種方式,將模擬信號和數(shù)字信號進行隔離輸出。保障信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力。通過可靠的電路設(shè)計保證不同類型信號轉(zhuǎn)換的精度和信號通道之間的獨立性,在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。


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