摘要

隨著全球能源需求的不斷增長(zhǎng)和環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，能源節(jié)約有效利用成為企業(yè)管理中的一項(xiàng)重要任務(wù)。中央空調(diào)系統(tǒng)在企業(yè)辦公大樓中的能耗占比巨大，因此，通過(guò)中央空調(diào)能效管理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效提升建筑能源效率，減少能源浪費(fèi)，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。本文探討了中央空調(diào)能效管理系統(tǒng)在企業(yè)辦公大樓中的應(yīng)用，分析了該系統(tǒng)的功能、優(yōu)勢(shì)、實(shí)施過(guò)程及面臨的挑戰(zhàn)，并通過(guò)案例分析展示其實(shí)際效果。

關(guān)鍵詞

中央空調(diào)；能效管理；企業(yè)辦公大樓；節(jié)能；智能控制

1.引言

在現(xiàn)代企業(yè)辦公大樓中，空調(diào)系統(tǒng)是必不可少的設(shè)施。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，空調(diào)系統(tǒng)通常占據(jù)了建筑總能耗的40%以上。因此，如何提高空調(diào)系統(tǒng)的能效，成為了降低辦公樓能源消耗的關(guān)鍵。中央空調(diào)能效管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“能效管理系統(tǒng)”）通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的智能化管理，實(shí)現(xiàn)了能源的實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化控制，從而在保障室內(nèi)舒適環(huán)境的同時(shí)，顯著降低能源消耗和運(yùn)營(yíng)成本。

2.“雙碳”背景

3.企業(yè)管理痛點(diǎn)

在雙碳背景下，企業(yè)中央空調(diào)用能管理面臨以下問(wèn)題：

能耗高

中央空調(diào)系統(tǒng)通常占建筑能耗的40%-60%，尤其在夏季，能耗更為顯著。

能效低

部分設(shè)備老化或設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致能效低下，增加了碳排放。

管理粗放

缺乏精細(xì)化管理，運(yùn)行參數(shù)設(shè)置不合理，設(shè)備常處于低效運(yùn)行狀態(tài)。

智能化不足

傳統(tǒng)系統(tǒng)智能化水平低，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化能耗，導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

維護(hù)滯后

設(shè)備維護(hù)不及時(shí)，影響運(yùn)行效率，增加能耗和碳排放。

缺乏數(shù)據(jù)支持

能耗數(shù)據(jù)采集和分析不足，難以制定有效的節(jié)能措施。

人員素質(zhì)不足

操作人員節(jié)能意識(shí)和技術(shù)水平有限，影響系統(tǒng)運(yùn)行。

政策執(zhí)行不力

部分企業(yè)對(duì)雙碳政策理解不足，節(jié)能措施落實(shí)不到位。

成本壓力

節(jié)能改造和新技術(shù)應(yīng)用初期投入高，企業(yè)面臨較大資金壓力。

技術(shù)更新慢

新技術(shù)應(yīng)用滯后，部分企業(yè)仍依賴(lài)傳統(tǒng)高能耗設(shè)備。

3.2改善方向

4.解決方案

4.1建立三計(jì)量

4.2形成能效指標(biāo)

4.3整體架構(gòu)

4.4整體結(jié)構(gòu)

5.中央空調(diào)能效管理系統(tǒng)

中央空調(diào)能效管理系統(tǒng)是一種基于現(xiàn)代智能控制和大數(shù)據(jù)分析的技術(shù)手段，旨在優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行，降低能耗，提升系統(tǒng)效率。該系統(tǒng)通常包括以下幾個(gè)核心功能：

能效監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集：通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集溫度、濕度、能耗等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

智能調(diào)節(jié)與優(yōu)化：根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，確?？照{(diào)負(fù)荷與實(shí)際需求匹配。

故障診斷與預(yù)警：系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并發(fā)出預(yù)警，避免系統(tǒng)異常運(yùn)行導(dǎo)致的能耗浪費(fèi)。

數(shù)據(jù)分析與報(bào)表生成：系統(tǒng)生成能效分析報(bào)告，幫助管理者了解能效狀況并制定進(jìn)一步的節(jié)能策略。

這些功能使得能效管理系統(tǒng)能夠在不犧牲舒適度的提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化，進(jìn)而降低企業(yè)辦公大樓的運(yùn)營(yíng)成本。

5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

通過(guò)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(yùn)行狀況末端與冷熱源聯(lián)動(dòng)優(yōu)化整體能效水平。

通過(guò)對(duì)天氣、建筑以及集中式空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，將有助于超實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的干預(yù)，指導(dǎo)用戶合理開(kāi)關(guān)機(jī)，并對(duì)冷機(jī)進(jìn)行群控及優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

AI調(diào)優(yōu)：

通過(guò)建立高精度的能效模型，在確保安全的提下，采用全局主動(dòng)優(yōu)化算法確定該負(fù)荷條件下各子系統(tǒng)的運(yùn)行策略。

關(guān)聯(lián)性分析：

熵權(quán)-灰色關(guān)聯(lián)分析法。這一方法先利用熵權(quán)法客觀地確定各指標(biāo)權(quán)重，然后運(yùn)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，終根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小對(duì)方案進(jìn)行排序，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的有效評(píng)價(jià)和決策，再有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

能效監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)詳情

能效對(duì)標(biāo)

控制面板

能耗監(jiān)測(cè)

6. 中央空調(diào)能效管理系統(tǒng)在企業(yè)辦公大樓中的應(yīng)用

6.1系統(tǒng)的功能與優(yōu)勢(shì)

企業(yè)辦公大樓中的空調(diào)系統(tǒng)通常需要根據(jù)樓宇內(nèi)部的人員密度、天氣變化、使用時(shí)間等因素進(jìn)行靈活調(diào)整。能效管理系統(tǒng)能夠智能化地進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)調(diào)節(jié)：系統(tǒng)能夠自動(dòng)根據(jù)樓內(nèi)的溫度、濕度、CO2濃度等數(shù)據(jù)調(diào)整空調(diào)設(shè)備的工作狀態(tài)，避免空調(diào)系統(tǒng)在無(wú)需求或過(guò)度需求的情況下工作。

能源消耗分析：能效管理系統(tǒng)能夠詳細(xì)記錄各空調(diào)設(shè)備的能源消耗情況，分析不同區(qū)域的用能特點(diǎn)，提供數(shù)據(jù)支持幫助管理者進(jìn)行節(jié)能決策。

節(jié)能與環(huán)保：通過(guò)調(diào)節(jié)空調(diào)負(fù)荷和優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，能效管理系統(tǒng)可以降低空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，有效減少碳排放，符合企業(yè)環(huán)保政策。

增強(qiáng)設(shè)備使用壽命：控制和預(yù)警機(jī)制能夠避免空調(diào)系統(tǒng)的過(guò)度運(yùn)行或故障，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低維修和更換成本。

6.2實(shí)際案例

上海汽檢氫能與燃料電池檢測(cè)基地坐落于嘉定氫能港，占地面積約50畝，建有氫能整車(chē)試驗(yàn)樓、氫能零部件試驗(yàn)樓和輔助試驗(yàn)樓，包括輕重型車(chē)轉(zhuǎn)轂環(huán)境實(shí)驗(yàn)室、燃料電池汽車(chē)四驅(qū)動(dòng)力總成實(shí)驗(yàn)室、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室等各類(lèi)實(shí)驗(yàn)室15個(gè)，總建筑面積約5萬(wàn)平方米。是覆蓋燃料電池整車(chē)、發(fā)動(dòng)機(jī)、電堆及關(guān)鍵零部件等技術(shù)的氫能第三方檢測(cè)研發(fā)公共服務(wù)平臺(tái)。

本次項(xiàng)目服務(wù)主體為能源管理方，統(tǒng)一由能源運(yùn)維單位負(fù)責(zé)檢驗(yàn)中心的一次能源設(shè)備設(shè)施和能源轉(zhuǎn)換的二次能源設(shè)備設(shè)施，主要目的是降低能源使用成本。

主要范圍分為三個(gè)部分：

1、電、水、氫氣的能耗采集，這部分統(tǒng)一由Anet采集上傳。

2、能源動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和控制統(tǒng)一由PLC監(jiān)控，PLC轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)至Anet網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)上傳數(shù)據(jù)至平臺(tái)。

3、中央空調(diào)及壓縮空氣AI優(yōu)化建議：基于冷負(fù)荷預(yù)測(cè)提出對(duì)主機(jī)出水溫度及冷凍水泵調(diào)控溫差的建議；提出空壓機(jī)啟動(dòng)設(shè)備建議。

系統(tǒng)部署在企業(yè)私有云上，能源管理公司負(fù)責(zé)管理檢驗(yàn)中心的能源消耗、通用設(shè)備的能源轉(zhuǎn)換效率及設(shè)備維保。

具體應(yīng)用過(guò)程中，系統(tǒng)通過(guò)收集并分析各樓層的用能數(shù)據(jù)，制定了分時(shí)段、分區(qū)域的空調(diào)負(fù)荷管理策略，避免了空調(diào)設(shè)備的空轉(zhuǎn)和過(guò)度運(yùn)行。例如，在高峰用電時(shí)段，系統(tǒng)能夠自動(dòng)切換到低能耗模式，或者根據(jù)實(shí)時(shí)溫濕度數(shù)據(jù)調(diào)整制冷量，確?？照{(diào)系統(tǒng)在正常狀態(tài)下運(yùn)行。

結(jié)論

?中央空調(diào)能效管理系統(tǒng)在企業(yè)辦公大樓中的應(yīng)用，不僅有助于實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約，降低運(yùn)營(yíng)成本，還能提升員工的舒適度，增強(qiáng)設(shè)備的穩(wěn)定性。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，能效管理系統(tǒng)將越來(lái)越智能化，未來(lái)有望在更多企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的精細(xì)化管理，企業(yè)能夠更好地適應(yīng)節(jié)能環(huán)保的政策要求，同時(shí)也為綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

審核編輯 黃宇