【节能案例】广州六元素体验天地中央空调节能优化控制系统项目
项目名称
广州六元素体验天地中央空调节能优化控制系统项目
项目业主
广州六元素体验天地是目前琶洲商圈体量最大、业态最全的购物中心，总建筑面积约11万㎡，其中裙楼商业建筑分为地下2层、地上6层。建筑采用一套中央空调系统进行集中供冷，2018年1月投入使用，供冷楼层为-1至5层，建筑面积约6万余㎡。空调系统配备3台制冷主机、5台冷冻水泵、5台冷却水泵和3组冷却塔（8台风机），中央空调末端设备包括约200台吊顶风柜。
项目实施单位
广州远正智能科技股份有限公司
案例内容
技术原理及适用领域
中央空调节能集成优化管理控制系统采用节能服务公司自主研发的荣获2013年度广东省专利金奖和第十五届中国专利优秀奖的i-MEC专利技术，将科学管理理念(M)、设备优化(E)和先进的控制技术(C)有机融合，实现中央空调冷源能效优化控制、末端精细化管理控制及区域建筑群中央空调集中监控，实现中央空调系统的高效节能运行。
1）冷源能效优化控制：采用物联网技术以及强化学习、SVM、深度神经网络等预测与控制技术，通对中央空调冷源系统所有运行参数采集和能效分析，依据室外气象参数及冷负荷的动态变化，对制冷主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、各类阀门进行自动优化控制与调节，在保证冷量按需供应和末端舒适性的前提下，实现了冷源系统节能、高效、可靠运行。
2）末端精细化管理控制：采用物联网技术以及强化学习、SVM、深度神经网络等预测与控制技术，通过对供冷范围内所有独立空间的空调参数和状态实时检测，依据人体热舒适性原理及室外气象参数实时状态，对所有空调机、风机盘管、新风机等空调末端设备进行联网控制与调节，动态调节各末端设备运行参数，实现了数量庞大、位置分散的末端设备全自动、精细化管理控制。
3）中央空调系统集中监控管理：采用互联网、物联网等多网络数据传输技术，以及多协议转换技术，实现从城市→区域→建筑→房间的多层次中央空调集中监管及节能优化控制。
技术适用于各类有中央空调节能需求的行政办公建筑、科教建筑、医疗建筑、商业建筑、酒店建筑、场馆建筑、交通建筑、通信建筑等公共建筑，以及电子信息业、汽车制造业、精密制造业、生物医药业等工业建筑。
节能改造具体内容
1. 改造前存在的问题
受用能单位委托，节能服务公司对用能单位中央空调系统进行详细的调研，进一步挖掘空调节能潜力，主要发现以下问题：
（1）现有冷源系统缺乏自动优化控制系统，无法进行远程启停操作，需依靠人工现场操作和定期巡视完成空调系统的运行管理；
（2）水泵缺乏自动变频装置，冷源设备缺乏整体性协调联动控制，无法对主机出水温度、水泵频率及冷却水泵大台数进行自动优化调节，出现大流量、小温差运行状态；
（3）控制系统无法适应建筑使用面积增加引起的用冷量增加需求；
（4）冷源系统无法根据室外温湿度进行优化调节，不能实现系统供冷量与末端实际冷量需求的精确匹配，不可避免存在冷量供给过剩，能耗浪费明显；
（5）末端风柜系统缺失温度调节功能，无法根据负荷波动进行优化调节，室内存在冷热不均现象；
（6）未对各空调区域环境温度进行多点监测，难以准确判断和分析空调实际供冷效果及区域间的冷热不均现象；
（7）空调系统缺乏故障报警及维保监控手段，无法对空调运行操作、维保情况进行自动记录和保养提醒；
（8）空调系统缺乏能耗自动统计分析，不利于空调系统用电的实时监测和用能分析，也无法为空调的节能管理决策提供数据支撑。
改造前中央空调系统依靠人工现场手动操作，由于缺乏匹配的节能监控系统，能效系数偏低、运行能耗较大，设备维护、保养及节能管理工作难度极大；裙楼空调末端系统前期按照展览馆大开间格局设计和安装，后期调整为商铺与儿童主题的商业建筑，由于建筑各楼层区域功能重新分隔调整，存在末端供冷量与实际需求量不匹配现象。
2. 改造系统工艺流程
3. 关键参数
1）可根据建筑空调负荷动态调节冷量供应，并实现末端设备精细化管理；
2）基于人体动态热舒适性理论进行节能；
3）节能指标：使所改造空调系统达到全年总电耗下降24%以上的总体目标。
4. 改造后取得的效果：
实现了空调系统全自动化运行监测和管理，在保障空调舒适性基础上，有效的降低了空调能耗，使所改造空调系统达到全年总电耗下降24%以上。
项目实施情况
项目开工时间：2019年1月4日，项目竣工时间：2019年6月28日。
项目实施过程包括招投标阶段及项目建设期、节能效益分享期。2018年11月30日双方签订合同能源管理合同；2019年6月28日项目通过验收并确定节能效益分享期，节能效益分享期从2019年7月1日至2025年6月30日共6年，期间双方按约定比例共同分享节能效益，并由节能服务公司提供运行管理、售后维护等。
项目实施完成后至今已运行近18个月，达到了预期效果。
项目年节能量及年节能效益
年节能量
1. 改造前后系统用能情况及主要参数
用能单位建筑采用一套中央空调系统进行集中供冷，2018年1月投入使用，供冷楼层为-1至5层，建筑面积约6万余㎡。空调系统配备3台制冷主机、5台冷冻水泵、5台冷却水泵和3组冷却塔（8台风机），中央空调末端设备包括约200台吊顶风柜。改造前，按冷源系统占空调系统80%计算，中央空调系统年电耗380.44万kW·h，全年空调系统能耗占建筑总能耗48.5%。
2.节能量计算方法及项目年节能量
按中央空调系统年用电量380.44万kW·h作为改造前基准年总电量，项目完成后全年空调节能率为24%计算，年节电量为91.3万kW·h，项目减排量按火力发电每生产1kW·h电产生的CO2为906g，SO2为9g，预计项目完成后每年可减少CO2排放量约827吨，减少SO2排放量约8吨，折合节约标准1吨煤约30。
年节能效益
按中央空调系统年用电量380.44万kW·h作为改造前基准年总电量，项目完成后全年空调节能率为24%计算，年节电量为91.3万kW·h，节能效益为68.49万元/年（按电费单价0.7502元/kW·h计算）。
商业模式
本项目采用节能效益分享型合同能源管理模式，项目合同期（节能效益分享期）：6年。
节能效益分享的比例：
前3年：80%：20%（节能服务公司：业主单位）
后3年：60%：40%（节能服务公司：业主单位）
设备所有权及运营维护等：合同期内设备所有权属于节能服务公司，并由节能服务公司负责设备的日常运营维护；合同期结束之后，本项目设备所有权将无偿转让给业主单位，节能服务公司保证转让时设备正常运行。
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