大冲能源致力于高效机房5G阶段的探索和研究

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