——源自老王自控,仅引用转发供学习用
在不断寻求更具竞争力的运营策略的过程中,建筑业主与设施运营者往往希望能兼顾建筑环境舒适稳定与运行成本优化,并同时满足相关节能减排的要求。尤其在后疫情新常态下,改善使用体验、增加经济效益和提升社会价值这一综合目标,更加备受瞩目。
业界注目的高效机房,即高效的中央空调制冷机房,或许能成就这样的“三全其美”。因为在建筑物内,暖通空调系统消耗的能源往往最高,不仅其中包含的各类设备与系统(如制冷主机、空气侧设备,冷却器和锅炉等)繁多,随着使用工况和使用年限的增长,很多参数也在不断变化,其复杂程度可想而知。因而,一种面向使用效益的整体优化,势在必行。
江森自控高效机房解决方案
在全面了解客户关于建筑生态环境的真实需求以及各种工况负荷特性的基础上,江森自控基于独有OpenBlue数字化平台,通过合理的系统设计及优化方案,选配高效的冷机和水路系统设备及材料,利用专业精准的算法模型、控制系统和基于BIM三维建模的水力平衡计算和能耗模拟计算,为客户提供一个高效的、定制化的,涵盖设计、供货、施工、调试、运维和认证的覆盖全生命周期的交钥匙系统解决方案,帮助客户实现冷冻机房系统在运行全生命过程中的高效节能目标。
当“高效机房”作为一个理念、一种模式被更多建筑业主和使用者接受,行业急需一套切实可行、有章可循的实施方法,为其系统设计和优化、硬件设备及材料、算法模拟平台及控制系统、项目执行和管理、质保和运维服务的全过程进行顶层设计与分步实施。
江森自控以强大齐整的核心产品线和专业可靠的工程技术能力,前瞻性总结性地提出《高效机房实施指南·七步法》,助力高效机房方案从理念到落地,逐步实施。
这七个步骤分别是:
第一步
量体裁衣:基于运行模拟的设计方案优化
对客户负责的高效机房解决方案,必须建立在真实环境需求和运行工况上,因此,在项目设计定型前务必“量体”先行——运行仿真模拟,方知如何更好地“裁衣”——设计方案优化。
“量体”——运行仿真模拟
全年运行仿真模拟计算对高效机房设计与建设具有非常重要的指导作用:
建筑负荷逐时校核
建筑能耗逐时分析
赋能机房优化策略
测量验证有据可依
工欲善其事,必先利其器。为在项目早期规划和设计阶段高效模拟机房全年运行能效,江森自控结合冷水机组、自动控制、数字化技术、云计算、OpenBlue平台体系,开发了机房仿真工具 (OpenBlue Plant Simulator),可有效辅助高效机房优化设计,为能效水平提升打下坚实基础。
“裁衣”——设计方案优化
“量体”后,即可对机房系统的整体设计做针对性的审核与优化,帮助客户在项目正式实施前,确定和落实一个相对最优且适用的整体方案。
江森自控的设计方案优化:
控制方案优化
方案配置
系统流程布置
设备选型
管路布置和三维建模
管径计算和水力平衡计算
系统温差优化
此外,江森自控还可提供更深层次的三维建模和全年能效仿真系统。
第二步
裁红点翠:核心设备及产品选型
实现系统优化的下一步是选择合适的系统组件,主要目标是选择在现实运行中更高效的组件。为了机房整体更好的效率表现,需要选择在运行时间最长的工况下,表现最高效的设备。
冷水机组
结合机组配置和气象资料,分析项目负荷并确定机组最常运行的工况,选择此工况下效率最高的机组。对于运行工况复杂且变化较大的项目,优先推荐采用变频/磁悬浮机组。为确保机组的安全,还需校核各种极端工况、最大/小流量、最高/低冷却水温度等。
水泵
水泵应依据设计优化后,流量和扬程的具体参数要求和高效机房节能要求,有针对性地选择。
冷却塔
冷却塔的名义流量应满足冷水机组要求的冷却水量,冷却塔进水、出水温度应分别与冷水机组冷凝器的出水和进水温度相一致。
第三步
运筹帷幄:控制系统构架
江森自控的高效机房系统架构主要包含三个层次:OpenBlue平台管理层、Metasys®集中监管层、DDC现场控制层。借助江森自控独有的OpenBlue平台体系,可实现完整全面的高效机房优化管理与运行。
系统架构如下图所示。
OpenBlue平台管理层
高效机房管理平台对整个机房进行管理,实现各设备实时运行监控、能耗分析、设备信息管理、优化控制等功能,并可输出各类能耗、设备运行、报警报表。平台采用BS架构,既可布置在本地,也可布置在云端。
Metasys®集中监管层
江森自控的网络控制引擎主要采用Metasys®新一代产品M4-SNE控制引擎,数据库包含机房设备点位以及总管参数等现场DDC控制器中点位,集成了冷机内部点位及其他三方仪表设备等高效机房管理平台需要集成的数据点位,并完成对趋势、报警点位的设置。
DDC现场控制层
江森自控的现场DDC控制器主要采用Metasys®新一代产品M4-CGM现场控制器, 而高效机房的现场层控制程序主要编写在DDC控制器中,根据设备分类或系统分类进行不同设备在DDC中的程序编写。其中按照设备分类配盘为标准配盘方式,简单明了,区分清晰。
第四步
别具慧眼:算法原理和实现路径
现场控制层优化算法
江森自控基于Metasys®控制引擎和现场DDC控制器的控制逻辑算法,可保证机房现场设备安全可靠运行,同时实现系统的运行优化,具有灵活、可靠、适用性广、模块化程序设计等特点。还可针对天气变化对冷机效率进行优化,而对于商业楼宇的运行优化额外提供“CHLR BASE LOAD”和“CHLR COAST”两大特殊功能,以满足更加经济高效的运行管理要求。
高效管理平台CUP优化控制
为实现精细化管理,并保证优化运行,江森自控全新推出CUP优化控制软件。这是一款管理级应用,需现场层控制提供机房设备自动化控制,包括所有标准控制逻辑、设备启停顺序、PID回路、设备保护以及报警,并支持所有类型的制冷、制热、发电和储能设备与系统的整体优化。
CUP优化控制提供两种操作模式:“驾驶导航”(提供最优控制参数,人工手动操作)和“自动驾驶”(机房系统无人值守,自动优化运行),随系统性能和运营环境的变化,自动持续调整机房控制参数,实现能源及运营成本的优化。
第五步
面面俱到:项目执行和管理体系
江森自控项目执行团队强调对整个项目全生命周期的管理,是按照时间顺序先后衔接的不同项目阶段的集合,体现了项目管理的逻辑性和延续性。项目管理的全生命周期分为四个阶段:
启动阶段——了解项目要求,明确财务目标,识別项目风险
计划阶段——制定成本预算、工程进度、节点及各项计划
实施阶段——关注项目实施、跟踪实施过程、监控项目、进行过程控制以及项目变更管理
收尾阶段——关注项目调试及检验,移交与结算
针对不同阶段,江森自控的项目执行团队都会遵循严格的管理流程,做到面面俱到,确保合同执行的高效、严谨。
第六步
无微不至:客户服务体系及数字维保平台
江森自控创新性的数字维保平台,可提供全面的专家建议、服务和维护选项。基于远程服务云平台,江森自控监控中心的AI管理系统对高效机房各项运行数据进行实时监测与分析,为机房提供预测性维护、远程诊断和能效监控等智慧运维服务。
高效机房综合维保服务
可及时处理机房设备故障并延长设备使用寿命,提供从常规检测到预测性日常维护、系统性优化等长期维护计划,以确保系统长期高效稳定运行。
高效机房专家诊断服务
针对性地制定专业检测方案和实施计划,采用专业设备进行测试,以测试数据为基础形成检测报告,帮助客户快速全面地了解设备、系统及能耗的现状、问题及需求,从而优化设备使用管理。
高效机房的远程智联服务
江森自控全新的EPSA数字化维保服务利用无线物联网、大数据和AI,对机房实现7/24小时的全天候监测和分析,安全地记录运行数据和主要事件,实时的响应和分析,远程故障排查并提供建议及方案,将定期维保提升为基于AI的主动和集成式维保,减少故障、维修时间,帮助客户降本增效。
第七步
知行合一:测量、验证及能效管理平台
建设高效机房的目的是为了降低运行能耗,提升经济效益,因此,江森自控高效机房解决方案不止停留在提供机房建设所需的软硬件设施上,更站在客户核心业务运行和管理的角度和高度,打造真正意义上的高效、优质的能效管理和执行平台。
OpenBlue数字化云端能效管理平台
该平台基于江森自控OpenBlue数字化平台,系统应用了物联网及人工智能集成系统技术,通过对建筑内各用能系统的能耗信息予以采集、显示、分析、诊断、维护、控制及优化管理,形成具有实时性、系统性、综合性的云端管理平台,可以完全实现高效机房能源数据的远程实时传输、动态监测、分项计量、能耗定额和指标考核、能效分析评估、可视化管理、配网运行管理、设备运行控制和节能目标预测与控制,从而为高效机房的运行保驾护航。
同时,江森自控高效机房解决方案也为客户提供专业的测量和验证服务。
就如同“一千个读者眼中就会有一千个哈姆雷特”,同样的,对于高效机房解决方案应该是什么样的,不同客户也会有不同的概念和方案。
江森自控的高效机房解决方案基于江森自控独有的OpenBlue数字化平台而形成。OpenBlue将传统运营技术、现有IT系统和云计算应用相结合,并嵌入AI和数字孪生等尖端技术,实现建筑内外部数据的互联互通。基于此理念和技术,江森自控的高效机房解决方案在冷冻机房的项目规划初期,就把满足客户整体建筑的环境需求和高效节能运行作为系统设计和优化的一个基准点,始终如一地将高效节能数字运营作为一个主线,贯穿在从设计到选型再到运维的全生命周期项目实施过程中,并通过独特的“七步法”,实现方案的从理念到落地。
来源:机电杂谈
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