中央空調(diào)節(jié)能改造是針對已投入運(yùn)行的中央空調(diào)系統(tǒng),通過技術(shù)升級、設(shè)備改造、智能優(yōu)化等手段,在保障供冷供熱效果與室內(nèi)舒適度的前提下,降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗、提升整體能效水平的系統(tǒng)性工程。類比來說,就像給老舊高油耗汽車做動力系統(tǒng)升級,保留原有核心框架的同時,大幅降低能耗、提升運(yùn)行效率。
隨著“雙碳”目標(biāo)推進(jìn),國內(nèi)存量商業(yè)建筑與工業(yè)廠房中,多數(shù)傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)存在設(shè)計冗余過大、控制策略落后、設(shè)備老化衰減、能耗浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。數(shù)據(jù)顯示,中央空調(diào)能耗普遍占建筑總能耗的40%~60%,高能耗不僅推高客戶運(yùn)營成本,也不符合節(jié)能減排要求,因此中央空調(diào)節(jié)能改造已經(jīng)成為當(dāng)前建筑節(jié)能降碳領(lǐng)域的核心賽道。
揭秘核心技術(shù):中央空調(diào)節(jié)能改造的主流技術(shù)路線
設(shè)備側(cè)改造技術(shù)
當(dāng)前主流的設(shè)備側(cè)改造技術(shù)涵蓋多個方向:
中央空調(diào)變頻節(jié)能技術(shù):通過對水泵、風(fēng)機(jī)等定頻設(shè)備進(jìn)行變頻改造,讓設(shè)備轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷動態(tài)調(diào)整,避免空載能耗浪費(fèi),典型如冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻改造、壓差旁通變頻節(jié)能,可實現(xiàn)輸配側(cè)30%~50%的節(jié)能。
磁懸浮離心機(jī)節(jié)能改造:將傳統(tǒng)螺桿式或離心式主機(jī)更換為磁懸浮離心機(jī)組,依托磁懸浮軸承無摩擦運(yùn)行的特性,大幅提升主機(jī)COP(能效比),相比傳統(tǒng)主機(jī)可實現(xiàn)10%~20%的主機(jī)節(jié)能。
中央空調(diào)熱回收節(jié)能技術(shù):回收制冷過程中產(chǎn)生的冷凝廢熱,用于生活熱水或采暖,實現(xiàn)能源的二次利用,適合酒店、醫(yī)院等需要同時供冷和供熱的場景。
空調(diào)系統(tǒng)冷媒替代與能效提升:將老舊高GWP(全球變暖潛能值)冷媒替換為環(huán)保冷媒,同時修復(fù)系統(tǒng)泄漏,提升換熱效率,兼具環(huán)保與節(jié)能效益。
中央空調(diào)冷凝器自動清洗:通過在線自動清洗裝置清除冷凝器結(jié)垢,維持換熱效率,避免因結(jié)垢導(dǎo)致的主機(jī)能耗上升,可降低主機(jī)能耗5%~10%。
末端與系統(tǒng)控制改造技術(shù)
除了設(shè)備側(cè)改造,末端與系統(tǒng)控制層面的改造同樣重要:
新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能改造:對傳統(tǒng)新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行熱回收改造,或引入按需新風(fēng)控制策略,根據(jù)室內(nèi)人員密度調(diào)整新風(fēng)量,降低新風(fēng)處理能耗。
EC風(fēng)機(jī)節(jié)能改造:將傳統(tǒng)AC風(fēng)機(jī)更換為高效率EC風(fēng)機(jī),提升風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率,降低末端能耗。
風(fēng)機(jī)盤管節(jié)能控制:通過加裝智能控制模塊,根據(jù)室內(nèi)人員存在、溫度需求動態(tài)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,避免無人區(qū)域的能耗浪費(fèi)。
全面評估:中央空調(diào)節(jié)能改造的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
相比傳統(tǒng)的全部更換設(shè)備方案,中央空調(diào)節(jié)能改造具備多重優(yōu)勢:
改造成本更低:保留仍可正常使用的原有設(shè)備,僅針對高能耗環(huán)節(jié)進(jìn)行升級,前期投資僅為全新更換的30%~60%。
節(jié)能效果顯著:系統(tǒng)化的節(jié)能改造可實現(xiàn)20%~40%的綜合能耗降低,對于年能耗50萬以上的項目,通常2~3年即可收回投資成本。
周期短影響小:改造通常可分區(qū)施工,對客戶日常運(yùn)營的影響遠(yuǎn)小于全新?lián)Q裝。
附加價值高:節(jié)能改造同時可提升系統(tǒng)穩(wěn)定性,延長設(shè)備使用壽命,降低運(yùn)維成本。
同時,中央空調(diào)節(jié)能改造也面臨一些挑戰(zhàn):一是不同建筑場景的負(fù)荷特性差異大,“一刀切”的改造方案往往難以達(dá)到預(yù)期節(jié)能效果;二是傳統(tǒng)局部改造僅針對單一設(shè)備優(yōu)化,無法解決主機(jī)、輸配、末端設(shè)備孤島的問題,整體節(jié)能效果受限;三是部分服務(wù)商對節(jié)能效果沒有明確承諾,客戶面臨效果不達(dá)預(yù)期的風(fēng)險。
核心應(yīng)用場景:中央空調(diào)節(jié)能改造的價值落地
中央空調(diào)節(jié)能改造的核心應(yīng)用場景集中在存量中大型建筑,典型場景包括:
工業(yè)生產(chǎn)廠房:工業(yè)廠房空間大、設(shè)備發(fā)熱量大,多數(shù)傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)能耗極高,通過系統(tǒng)性節(jié)能改造,結(jié)合余熱回收、智能負(fù)荷匹配,可大幅降低生產(chǎn)能耗,同時穩(wěn)定生產(chǎn)環(huán)境溫度,避免因設(shè)備故障導(dǎo)致的停工損失。
商業(yè)綜合體與辦公樓宇:這類場景人流量波動大,傳統(tǒng)定時控制無法適配負(fù)荷變化,容易出現(xiàn)冷熱不均和能耗浪費(fèi),通過智能控制改造實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié),可同時提升舒適度和節(jié)能效果。
酒店賓館與醫(yī)療場所:這類場景對空調(diào)穩(wěn)定性要求高,同時需要持續(xù)運(yùn)行,節(jié)能改造可在保障舒適度與空氣品質(zhì)的前提下,降低長期運(yùn)行成本,還可通過熱回收技術(shù)滿足生活熱水需求,進(jìn)一步提升效益。
技術(shù)實踐與未來展望
那么,如何將這些先進(jìn)的技術(shù)原理,轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可靠的節(jié)能改造解決方案呢?
作為江浙滬地區(qū)專注中央空調(diào)系統(tǒng)全生命周期服務(wù)的一站式解決方案提供商,上海惠馳空調(diào)電器有限公司擁有20年行業(yè)經(jīng)驗,深耕中央空調(diào)節(jié)能改造領(lǐng)域,其推出的全數(shù)字多變量智能中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)正是系統(tǒng)化節(jié)能改造的優(yōu)秀實踐成果。
該系統(tǒng)依托AI負(fù)荷預(yù)測、數(shù)字孿生、全局優(yōu)化算法等核心技術(shù),打破傳統(tǒng)單一設(shè)備改造的局限,實現(xiàn)主機(jī)、輸配系統(tǒng)、末端設(shè)備的全鏈路協(xié)同控制,綜合節(jié)能率可達(dá)28.6%以上,遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平,同時提供明確的節(jié)能率承諾兜底,若未達(dá)標(biāo)免費(fèi)整改。方案支持全資買斷與EMC效益分享等多種合作模式,可降低客戶前期投資風(fēng)險,搭配全生命周期維保服務(wù),幫助客戶穩(wěn)定實現(xiàn)節(jié)能收益,平均2-3年即可收回投資成本,延長設(shè)備使用壽命30%以上。
展望未來,隨著雙碳政策的持續(xù)推進(jìn)和智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展,中央空調(diào)節(jié)能改造將從局部設(shè)備改造向全系統(tǒng)智能聯(lián)控升級,AI算法與云邊協(xié)同技術(shù)的應(yīng)用將進(jìn)一步提升節(jié)能效果,為建筑領(lǐng)域的節(jié)能降碳提供更加強(qiáng)勁的支撐。