在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)深入推進(jìn)的時(shí)代背景下，建筑領(lǐng)域的節(jié)能挑戰(zhàn)愈發(fā)嚴(yán)峻。
6月18日，以“智控賦能 綠動(dòng)未來(lái)”為主題的第七屆全國(guó)高效機(jī)房系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)維論壇在上海順利召開(kāi)。各界代表齊聚一堂，共探高效機(jī)房建設(shè)與運(yùn)維創(chuàng)新路徑。
作為磁氣懸浮中央空調(diào)引領(lǐng)者，海爾智慧樓宇帶來(lái)的“北斗”超高效機(jī)房7段全程專(zhuān)業(yè)服務(wù)方案，結(jié)合AI智控與全系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)，以“7.0能效、7年效率保證、7星全程服務(wù)”，在現(xiàn)場(chǎng)獲得超高人氣，引領(lǐng)機(jī)房能效進(jìn)入7+時(shí)代。
AI技術(shù)破解機(jī)房能效困局
當(dāng)前，各領(lǐng)域高效機(jī)房建設(shè)面臨多重困境——95%的項(xiàng)目群控系統(tǒng)未達(dá)預(yù)期，選型復(fù)雜、程序難適配；80%的項(xiàng)目需節(jié)能改善，僅設(shè)備節(jié)能未實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能導(dǎo)致能耗居高不下；68%的項(xiàng)目人工巡檢操控復(fù)雜，缺乏主動(dòng)維護(hù)，出現(xiàn)故障被動(dòng)維修影響設(shè)備壽命。
針對(duì)這些行業(yè)共性痛點(diǎn)，海爾智慧樓宇產(chǎn)業(yè)水機(jī)技術(shù)部長(zhǎng)苗玉濤在大會(huì)論壇上分享了《高效機(jī)房AI設(shè)計(jì)及實(shí)踐》的主題報(bào)告，報(bào)告中闡釋?zhuān)ㄟ^(guò)AI智控技術(shù)以及全系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化等創(chuàng)新手段，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)房整體節(jié)能50%以上，同時(shí)有效提升管理效率，降低運(yùn)維成本。
海爾智慧樓宇智控研究院院長(zhǎng)匡付華則在“高效機(jī)房+X-構(gòu)建更高附加值的高效低碳供冷系統(tǒng)”專(zhuān)題論壇中，作《AI賦能機(jī)房能耗監(jiān)測(cè)診斷及其改造方案的研究與實(shí)踐》的報(bào)告，進(jìn)一步闡述了AI技術(shù)在機(jī)房能效監(jiān)測(cè)與診斷改造中的原理及創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
AI賦能的全流程解決方案
傳統(tǒng)機(jī)房的能效瓶頸本質(zhì)上是“數(shù)據(jù)孤島”與“控制滯后”的疊加效應(yīng)。根據(jù)清華大學(xué)調(diào)研數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)67個(gè)不同城市以水冷離心或螺桿機(jī)為冷源的制冷機(jī)房實(shí)際全年運(yùn)行能效結(jié)果普遍低于4，大部分機(jī)房綜合能效在3.0～4.0之間，這種“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。
解用戶之所難是海爾智慧樓宇一貫的的服務(wù)理念與創(chuàng)新原點(diǎn)，通過(guò)AI設(shè)計(jì)平臺(tái)、高能效設(shè)備集群與全局優(yōu)化算法集成推出集成式高效機(jī)房全流程解決方案，涵蓋負(fù)荷預(yù)測(cè)、主機(jī)優(yōu)化選型、輸配系統(tǒng)優(yōu)化、冷塔優(yōu)化選型、控制策略優(yōu)化、能耗仿真及成果輸出等多個(gè)環(huán)節(jié)。
高效始于精準(zhǔn)預(yù)見(jiàn)。海爾基于Energy Plus、AI負(fù)荷預(yù)測(cè)和全類(lèi)建筑數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)了高效機(jī)房能耗AI仿真分析平臺(tái)。該平臺(tái)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋200 +城市氣象參數(shù)和15種建筑類(lèi)別及場(chǎng)景，可利用實(shí)際建筑空調(diào)設(shè)計(jì)負(fù)荷和精準(zhǔn)大模型對(duì)負(fù)荷數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行在線修正，將建筑負(fù)荷預(yù)測(cè)縮短至秒級(jí)別，大大縮短了項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期。
在設(shè)備選型層面，方案采用高COP與高IPLV主機(jī)組合策略，確保全負(fù)荷區(qū)間高效運(yùn)行。AI系統(tǒng)依據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)智能尋優(yōu)主機(jī)搭配，支持大溫差小流量設(shè)計(jì)。以磁懸浮高端變頻離心冷水機(jī)組為例，作為AI能效優(yōu)化的核心載體，優(yōu)化后設(shè)計(jì)工況COP從5.589提升至6.359，國(guó)標(biāo)工況COP從6.278提升至6.950，IPLV從9.4提升至10.87，蒸發(fā)器和冷凝器壓降也大幅降低。
輸配系統(tǒng)是能效提升的關(guān)鍵戰(zhàn)場(chǎng)。采用BIM建模進(jìn)行管網(wǎng)低阻力設(shè)計(jì)，包括低阻力管路、低阻力閥件，以優(yōu)化水泵功耗。具體措施包括主機(jī)與水泵一對(duì)一連接，取消部分蝶閥，減少?gòu)濐^；選擇低阻力過(guò)濾器和止回閥；采用低阻力管件，如順?biāo)ā㈨標(biāo)畯濐^，可使阻力降低50%以上。同時(shí)，根據(jù)全年負(fù)荷選擇不同流量的中開(kāi)泵，關(guān)聯(lián)水泵特性曲線，滿足水泵高效運(yùn)行，多臺(tái)水泵并聯(lián)采用最佳運(yùn)行控制，水泵采用變頻電機(jī)，能效等級(jí)不小于IE3。
冷塔優(yōu)化選型采用變頻控制，采用高效變頻電機(jī)減少風(fēng)機(jī)能耗；采用均衡布水設(shè)計(jì)和寬變流量設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量、變水量；優(yōu)化設(shè)備填料選型，滿足低逼近度設(shè)計(jì)；采用模塊式拼接設(shè)計(jì)，部分負(fù)荷時(shí)多模塊開(kāi)啟，充分利用填料面積，且冷卻塔熱力性能經(jīng)過(guò)CTI認(rèn)證。
控制策略優(yōu)化引入AI智慧尋優(yōu)控制，通過(guò)全局尋優(yōu)算法，結(jié)合設(shè)備機(jī)理模型和實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，生成最優(yōu)參數(shù)組合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能效最大化。
對(duì)于老舊機(jī)房改造，海爾推出了HICS -機(jī)房能效診斷箱，具有即插即用、零施工干擾的特點(diǎn)，采用4G+LORA無(wú)線組網(wǎng)，無(wú)需外部電源，安裝與拆卸簡(jiǎn)便快捷。該診斷箱可在3-7天內(nèi)密集采集能耗數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及主機(jī)運(yùn)行參數(shù)，全方位掌握暖通系統(tǒng)的能效表現(xiàn)，通過(guò)AI診斷算法，能效準(zhǔn)確率可達(dá)90%以上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并上傳云端分析處理，輸出能效診斷報(bào)告和改造方案。
AI與軟硬協(xié)同的深度實(shí)踐
迎著綠色發(fā)展的時(shí)代浪潮，海爾智慧樓宇聚焦綠色運(yùn)維，積極探索智慧化創(chuàng)新路徑，與比亞迪撫州電控工廠共創(chuàng)綠色智慧工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目，成為AI智控技術(shù)落地的典型范本。
作為首個(gè)落地該領(lǐng)域的高效機(jī)房項(xiàng)目，其通過(guò)硬件架構(gòu)與智控技術(shù)的深度融合，構(gòu)建了一套集高效節(jié)能、智能管理、安全可靠于一體的制冷解決方案，為傳統(tǒng)工業(yè)場(chǎng)景的能效優(yōu)化與運(yùn)維模式革新提供了可復(fù)制的范本。
全維度系統(tǒng)架構(gòu)
硬件協(xié)同與智控中樞的有機(jī)統(tǒng)一
比亞迪撫州電控工廠高效機(jī)房系統(tǒng)采用3臺(tái)海爾磁懸浮變頻離心機(jī)組、4臺(tái)冷凍水泵、4臺(tái)冷卻水泵、6臺(tái)冷卻塔及核心智控系統(tǒng)組成。
場(chǎng)景方案創(chuàng)新邏輯
動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)與系統(tǒng)可靠性的雙重突破
該項(xiàng)目的智控解決方案以“精準(zhǔn)響應(yīng)需求、保障穩(wěn)定運(yùn)行”為核心，形成了獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
基于實(shí)時(shí)負(fù)荷監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)通過(guò)變流量調(diào)節(jié)機(jī)制動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)備組合：當(dāng)單臺(tái)離心機(jī)負(fù)載低于20%時(shí)，智控系統(tǒng)會(huì)智能切換至風(fēng)冷螺桿系統(tǒng)，按需供冷，使全系統(tǒng)始終處于最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。在底層架構(gòu)設(shè)計(jì)上，控制系統(tǒng)配置的UPS不間斷電源成為關(guān)鍵保障——通過(guò)AI技術(shù)預(yù)判機(jī)制保障，即使遭遇突發(fā)斷電，也能確保數(shù)據(jù)連續(xù)性與設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，避免因電力波動(dòng)導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷或數(shù)據(jù)丟失，底線為工業(yè)場(chǎng)景的嚴(yán)苛需求筑牢安全底線。
此外，“定制化設(shè)計(jì)+軟硬一體部署”模式實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電系統(tǒng)與軟件平臺(tái)深度集成，縮短部署周期的同時(shí)提升系統(tǒng)兼容性，讓AI技術(shù)快速轉(zhuǎn)化為能效提升的生產(chǎn)力。
目前，海爾的高效機(jī)房解決方案已覆蓋商業(yè)、工業(yè)、交通等6大行業(yè)36個(gè)標(biāo)桿項(xiàng)目，其價(jià)值超越單一項(xiàng)目的節(jié)能效益，在高效機(jī)房綠色運(yùn)維領(lǐng)域一路引領(lǐng)：對(duì)用戶而言，實(shí)現(xiàn)了“節(jié)能省錢(qián)”與 “省心省地”的多維價(jià)值；對(duì)行業(yè)而言，以“能效承諾+智慧托管”模式建立可復(fù)制的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，為建筑低碳轉(zhuǎn)型提供了可追溯、可落地的解決方案。
面向未來(lái)，海爾智慧樓宇將以AI等前沿技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)建筑綠色運(yùn)維向全場(chǎng)景智慧化、全流程低碳化、全價(jià)值可量化的更高維度躍升，致力于成為各行業(yè)用戶綠色轉(zhuǎn)型之路上最堅(jiān)實(shí)的伙伴，以可驗(yàn)證、可持續(xù)、可擴(kuò)展的價(jià)值創(chuàng)造，賦能建筑空間邁向更智慧、更綠色的運(yùn)維新未來(lái)。
