中央空调节能管控技术

一、所属行业：空调、电气

二、适用范围：广泛应用于酒店、地铁、商场、百货、医院、科技园区等大型公共建筑等领域

三、技术内容： 

（一）基本原理

中央空调系统冷量输送环节存在大时滞、非线性关系，实际运行过程中，空调系统因为设置固定参数或者操作人员难以掌握内在运行情况，导致系统整体运行效率低下，通过实时在线优化，可以提升运行效率，降低运行能耗。

空调系统存在大时滞特性，仅仅跟踪温度变化会导致温度超调过大，造成能量浪费，或者跟踪能力不足，导致温度不达标，基于气象、人流情况、室内温度的综合负荷预测，可以准确把握末端冷量变化趋势，可以使控制系统紧跟控制目标，以最低能耗满足末端舒适度要求。

在过渡季和早晚室外焓值较低的时间段，根据室内环境需求及室外条件，通过自动测量与计算，可调节新风系统，可降低冷站负荷，节约能源并提高人体舒适度。

（二）关键技术

引入负荷预测技术，根据建筑负荷模型和历史负荷数据，采用仿真手段建立建筑制冷系统运行模型，通过实时测量进行机器学习和修正，不断提升预测精度，负荷预测模型兼顾末端需求、分时电价、蓄冷蓄热、多能源品种等多个因素，采用动态优化技术生成最经济的制冷系统运行方案，实时调整系统运行状态，以最小的成本满足制冷系统的需求，实现精准节能控制。

云服务平台内嵌依托DeST软件内核研制的建筑能效评估模块，为节能项目提供能耗建模、负荷分析、策略优选支撑，系统随着在线数据的增长性能不断提升。

使用建筑能耗模拟软件DeST实现建筑虚拟数据库，可虚拟一个典型建筑30个变量的数十个取值组合，提供至少1030个建筑类型的能耗趋势模型，涵盖已有建筑运行模式的99%以上，在模型基础上的虚拟运行测试可提供最大节能率的控制策略方案。

四、主要技术指标：

类目	详细功能及参数
设备硬件配置	支持10台冷机（离心，螺杆；定频，变频） 支持13台冷冻水泵(并联，串联；定频，变频） 支持13个二次冷冻泵控制 支持13台冷却水泵(并联，串联；定频，变频） 支持40个冷却塔风机 支持160个阀门控制 支持200个冷站压力、温度传感器采集
控制功能	中央空调系统各设备具备单独手/自动启、停功能 冷机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔可自由分组、按序自动运行 根据节能目标及人员舒适度要求实现冷机自动加减载 冷冻泵、冷却泵具备自动调频功能 实现中央空调 “无人化值守” 实现新风机组与冷冻站配合根据天气状况达到节能目的
设备运行监测	设备发生故障时，需在人机操作界面上自动弹出警示窗口，显示出相应设备的图形界面，同时应显示该报警点的详细信息，包括设备、类别、处理方法、时间、日期等，并根据报警优先级别和时间专页自动记录备案。另外需要具备设备故障预警功能。
模式设定	具备365天模式设定功能，系统自动按照设定模式运行 具备日工作模式设定功能，用户可根据需求自定义日工作模式 年、日运行模式及参数可实时修改
远程管控	支持互联网远程管控功能 支持手机、Pad等移动设备远程管控功能 具备专家系统的远程自动化数据分析、存储及上报功能
节能与舒适性双目标实现	可根据建筑负荷模型、天气情况、设备能耗和运行时间，以及实际负荷变化规律，自动处理并调整系统的运行参数，以实现系统的最优化运行； 可精准的应对节能量指标； 能够实时诊断和预测节能与舒适性双目标的平衡点，并能通过优化节能运行策略快速跟随平衡点；
安全管理	提供系统安全级管理。应用程序调用、操作画面显示、设备操作等均需具备权限管理功能。 数据传输具备多重鉴权、安全加密、多元认证等功能，保障用户信息安全和设备运行安全。
专家云服务 平台	能够远程监控、诊断所有设备的运行状态； 需根据设备状态和能效状况提供运行策略支持； 提供耗能趋势、用能预测和预警功能； 提供优化的专家运行策略设定下发功能；

 

五、技术鉴定情况：

“建筑热环境系统模拟分析平台DeST及其应用”获得国家科学进步二等奖。

六、典型用户及投资效益： 

京港地铁4号线自2013年5月开始进行三个示范站建设,选取了三个时间段进行了节能比对。综合三次节能率，得出平均节能率为36.15%。

北京市文联办公楼的中央空调2006年投入运行，供冷面积2.1万平米，制冷季耗电量约为60万元。经过改造，节能量可达15万元/年。

七、推广前景和节能潜力：

在大型公共建筑能耗构成中，制冷站占能耗总量的平均比例接近50%，中央空调系统优化节能空间根据建筑类型、设备类型、运行情况不同，使用本项系统，节能率平均为20-40%，并且可降低运行的人力成本，实现自动化调节系统。