2020年9月22日,中國在第75屆聯合國大會上正式提出2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和的目標。我國制定“雙碳”目標是為了在促進經濟高質量發展的同時,兼顧生態環境改善,以更低的能源消耗支撐我國經濟社會發展和居民生活水平提高。
黨的二十大報告提出:實現碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,有計劃分步驟實施碳達峰行動。完善能源消耗總量和強度調控,逐步轉向碳排放總量和強度“雙控”制度。
針對集中空調冷源系統,我國早期的節能工作主要是圍繞設備節能展開,隨著高效空調制冷機房技術不斷升級,高效節能創新技術發展進入了快車道。不同于傳統空調制冷機房,高效空調制冷機房更關注整體能效指標,不僅需要方案設計與產品選型相互匹配,還與安裝、調適、運維的質量等因素密切相關。
經過多年的探索與實踐,全行業在高效空調制冷機房領域積累了大量經驗,取得了較為顯著的工作成效,同時也有一些地方標準、團體標準對高效制冷機房的評定提出了具體的判定方法。但總體而言,高效空調制冷機房解決方案良莠不齊,對于這些解決方案,缺乏便于識別的技術特點。
高效機房發展推進過程
第一代節能技術(1G)設備節能階段
圍繞單個設備展開,主要是針對冷凍泵和冷卻泵安裝變頻器,利用設計余量,直接手動設置運行頻率,進行設備節能。
第二代節能技術(2G)群控節能階段
通過一些簡單的控制邏輯,來進行水泵的動態變頻控制,試圖用群控技術代替部分人工操作。
第三代節能技術(3G)機房整體節能階段
關注點從單個設備節能延伸到機房整體節能,運用更先進的算法來進行自動控制。同時引入機房管道水力優化、冷卻塔均勻布水、冷卻塔可變流量、主機加減載、環境溫度補償、小球清洗等技術,在保證設備穩定運行的基礎上,進行機房整體能效尋優,力爭給用戶交付一個無人值守的高效制冷機房。
第四代節能技術(4G)空調全系統的節能階段
關注點從制冷機房節能到全系統節能。在第三代節能技術的基礎上,重視優化末端水力平衡,控制上注重按需供給的流量與能量雙變雙控,做到全年自動化運行,給用戶交付一個機房與末端都可以高效運行的自動化制冷系統。
第五代節能技術(5G)全生命周期高效的節能階段
在第四代節能技術基礎上,強化數字化技術,重視調適(非調試)與運維,以數字為線索,將運維經驗前饋至設計。從系統驗收交付時的高效狀態,延伸到全生命周期的高效,從高效走向持續高效。第五代高效空調制冷機房技術,關注延續性的全年能效指標。不僅基于全年負荷特性進行設備選型優化,還包括利用 數字化技術,進行精細化制圖設計、施工、調適及運維,在全生命周期內形成閉環管理。交付用戶一個可靠、安全、經濟、低維護成本的高效制冷使用環境。
案例分享
虹軟視覺人工智能產業化基地建筑面積56448.73平方米。該項目中央空調系統冷熱源采用冷水機組+燃氣真空熱水鍋爐,末端采用風機盤管、新風機組及組合式空調機組。
一、全工況選型、設備優化
該項目從設計之初便提出了高效制冷機房的建設思路,針對冷水機組、水泵、冷卻塔等中央空調設備,在明確設計工況的技術性能要求外,還考慮了各設備實際運行典型工況的技術性能,進行比選,全工況選型、性能曲線擬合。
設備名稱 | 原先設計設備參數 | 優化后設備參數 |
冷水機組(離心) |
變頻離心式冷水機組 制冷量:1583kw COP 5.2 |
定頻三級壓縮離心機組 制冷量:1583kw COP 6.33 |
冷水機組(螺桿) |
變頻單螺桿冷水機組 制冷量:825kw COP 4.93 |
變頻雙螺桿冷水機組 制冷量:830.1kw COP 5.52 |
真空熱水機組 | 總供熱量1745kw,熱效率 92% | 額定輸出功率1745kw,熱效率≥103% |
選擇COP高達6.33的三級壓縮離心式冷水機組以及更高效的真空熱水機組,以求設備效率最高、運轉最穩定、能耗最小及低噪音運行。
二、管網優化、設計平衡
優化設備選型的同時優化管網結構,進行平衡設計,使系統運行損耗更低。
設備名稱 | 原先設計設備 | 優化后設備 |
冷凍水泵(離心) | 272m3/h,32m,45kw,PN2.0 | 193.81m3/h,19m,15kw,PN1.6 |
冷凍水泵(螺桿) | 132m3/h,32m,22kw,PN2.0 | 101.75m3/h,19m,11kw,PN1.6 |
冷卻水泵(離心) | 325m3/h,29.6m,45kw,PN2.0 | 231.14m3/h,17m,15kw,PN1.6 |
冷卻水泵(螺桿) | 177m3/h,29.6m,37kw,PN2.0 | 121.29m3/h,17m,11kw,PN1.6 |
熱水泵 | 150m3/h,32m,22kw,PN2.0 | 150m3/h,25m,18.5kw,PN1.6 |
通過水力核算、控制壓降后,選擇流量、揚程均較小的水泵設備,另外系統管路、閥門及安裝材料均為大幅度降低。
三、基于全數據鏈驅動的智慧控制系統
在充分考慮并完成中央空調系統設備比選、系統管網及水力優化之后,充分考慮到智能控制及能效監測系統構建。
1、建立節能控制數據支持系統 2、實現多區域能量平衡控制 3、實現各樓層多區域新風平衡控制,多工況控制 4、實現風機盤管系統的舒適度控制 5、實現中央空調系統全鏈路控制系統與高效機房建設充分融合
審核編輯 :李倩
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原文標題:大沖能源致力于高效機房5G階段的探索和研究
文章出處:【微信號:DC大沖能源,微信公眾號:DC大沖能源】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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