2020年9月22日,中国在第75届联合国大会上正式提出2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。我国制定“双碳”目标是为了在促进经济高质量发展的同时,兼顾生态环境改善,以更低的能源消耗支撑我国经济社会发展和居民生活水平提高。
党的二十大报告提出:实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。完善能源消耗总量和强度调控,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。
针对集中空调冷源系统,我国早期的节能工作主要是围绕设备节能展开,随着高效空调制冷机房技术不断升级,高效节能创新技术发展进入了快车道。不同于传统空调制冷机房,高效空调制冷机房更关注整体能效指标,不仅需要方案设计与产品选型相互匹配,还与安装、调适、运维的质量等因素密切相关。
经过多年的探索与实践,全行业在高效空调制冷机房领域积累了大量经验,取得了较为显著的工作成效,同时也有一些地方标准、团体标准对高效制冷机房的评定提出了具体的判定方法。但总体而言,高效空调制冷机房解决方案良莠不齐,对于这些解决方案,缺乏便于识别的技术特点。
高效机房发展推进过程
第一代节能技术(1G)设备节能阶段
围绕单个设备展开,主要是针对冷冻泵和冷却泵安装变频器,利用设计余量,直接手动设置运行频率,进行设备节能。
第二代节能技术(2G)群控节能阶段
通过一些简单的控制逻辑,来进行水泵的动态变频控制,试图用群控技术代替部分人工操作。
第三代节能技术(3G)机房整体节能阶段
关注点从单个设备节能延伸到机房整体节能,运用更先进的算法来进行自动控制。同时引入机房管道水力优化、冷却塔均匀布水、冷却塔可变流量、主机加减载、环境温度补偿、小球清洗等技术,在保证设备稳定运行的基础上,进行机房整体能效寻优,力争给用户交付一个无人值守的高效制冷机房。
第四代节能技术(4G)空调全系统的节能阶段
关注点从制冷机房节能到全系统节能。在第三代节能技术的基础上,重视优化末端水力平衡,控制上注重按需供给的流量与能量双变双控,做到全年自动化运行,给用户交付一个机房与末端都可以高效运行的自动化制冷系统。
第五代节能技术(5G)全生命周期高效的节能阶段
在第四代节能技术基础上,强化数字化技术,重视调适(非调试)与运维,以数字为线索,将运维经验前馈至设计。从系统验收交付时的高效状态,延伸到全生命周期的高效,从高效走向持续高效。第五代高效空调制冷机房技术,关注延续性的全年能效指标。不仅基于全年负荷特性进行设备选型优化,还包括利用 数字化技术,进行精细化制图设计、施工、调适及运维,在全生命周期内形成闭环管理。交付用户一个可靠、安全、经济、低维护成本的高效制冷使用环境。
案例分享
虹软视觉人工智能产业化基地建筑面积56448.73平方米。该项目中央空调系统冷热源采用冷水机组+燃气真空热水锅炉,末端采用风机盘管、新风机组及组合式空调机组。
一、全工况选型、设备优化
该项目从设计之初便提出了高效制冷机房的建设思路,针对冷水机组、水泵、冷却塔等中央空调设备,在明确设计工况的技术性能要求外,还考虑了各设备实际运行典型工况的技术性能,进行比选,全工况选型、性能曲线拟合。
设备名称 | 原先设计设备参数 | 优化后设备参数 |
冷水机组(离心) |
变频离心式冷水机组 制冷量:1583kw COP 5.2 |
定频三级压缩离心机组 制冷量:1583kw COP 6.33 |
冷水机组(螺杆) |
变频单螺杆冷水机组 制冷量:825kw COP 4.93 |
变频双螺杆冷水机组 制冷量:830.1kw COP 5.52 |
真空热水机组 | 总供热量1745kw,热效率 92% | 额定输出功率1745kw,热效率≥103% |
选择COP高达6.33的三级压缩离心式冷水机组以及更高效的真空热水机组,以求设备效率最高、运转最稳定、能耗最小及低噪音运行。
二、管网优化、设计平衡
优化设备选型的同时优化管网结构,进行平衡设计,使系统运行损耗更低。
设备名称 | 原先设计设备 | 优化后设备 |
冷冻水泵(离心) | 272m³/h,32m,45kw,PN2.0 | 193.81m³/h,19m,15kw,PN1.6 |
冷冻水泵(螺杆) | 132m³/h,32m,22kw,PN2.0 | 101.75m³/h,19m,11kw,PN1.6 |
冷却水泵(离心) | 325m³/h,29.6m,45kw,PN2.0 | 231.14m³/h,17m,15kw,PN1.6 |
冷却水泵(螺杆) | 177m³/h,29.6m,37kw,PN2.0 | 121.29m³/h,17m,11kw,PN1.6 |
热水泵 | 150m³/h,32m,22kw,PN2.0 | 150m³/h,25m,18.5kw,PN1.6 |
通过水力核算、控制压降后,选择流量、扬程均较小的水泵设备,另外系统管路、阀门及安装材料均为大幅度降低。
三、基于全数据链驱动的智慧控制系统
在充分考虑并完成中央空调系统设备比选、系统管网及水力优化之后,充分考虑到智能控制及能效监测系统构建。
1、建立节能控制数据支持系统 2、实现多区域能量平衡控制 3、实现各楼层多区域新风平衡控制,多工况控制 4、实现风机盘管系统的舒适度控制 5、实现中央空调系统全链路控制系统与高效机房建设充分融合
审核编辑 :李倩
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原文标题:大冲能源致力于高效机房5G阶段的探索和研究
文章出处:【微信号:DC大冲能源,微信公众号:DC大冲能源】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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