一、技術名稱:基于實際運行數據的冷熱源設備智能優化控制技術
二、技術所屬領域及適用范圍:適合于、鍋爐、中央空調、直燃機以及換熱器設備
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
該技術產品在市場上無替代產品,市場相近技術一般都指的是輔機(變頻)節能,而不能整體節能,技術是主要主機節能,輔機(變頻)節能的技術已經非常成熟,已被廣泛應用;能效指標整體節能在25%-40%左右,而其它相近輔機節能在40%-60%,但是在整體節能中只站比例為5%-10%。目前應用該技術可實現節能量3萬tce/a,CO2減排約8萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
采用人工智能神經網絡技術,基于歷史數據和實時數據,使用神經網絡算法建立能耗設備在不同的干擾量(負荷,環境溫度、濕度、照度、壓力)下,能耗設備各可調量與能耗設備運行性能之間的非線性動態模型,在保證系統正常運行,并滿足負荷要求、空氣質量等級要求下實施節能優化改造,對系統實時監測控制,動態調節,實現系統的供需平衡,提高能耗設備的能源利用效率,達到節能目的。
2.關鍵技術
基于實際運行數據的冷熱源設備智能優化控制技術(智慧WESTAR)適合于中央空調、燃油、燃氣、電鍋爐以及熱交換站這樣復雜、非線性和時變性系統的優化控制。其核心是基于神經元網絡的控制優化技術,該系統實質是一個非線性系統多目標優化問題,在保證目標負荷不變的前提下,追求盡可能高的能耗設備的效率的控制策略。智慧WESTAR系統由控制接口、設備模型、環境模型、系統運行模型、數據庫等構成,可實現冷熱源設備的能效優化。節能率在20%-60%的范圍,同時可以延長設備維修3個月左右。
3.工藝流程
工藝流程見圖1。
圖1 工藝流程
五、主要技術指標
1.通訊方式:TCP/IP、Modbus、Bacnet等;
2.系統系統:操作系統、SQL數據庫;
3.用戶軟件:組態軟件、PLC編程軟件、節能優化軟件、節能分析軟件、自學習軟件;
4.防護等級:IP20;5.環境要求:環境溫度-5℃-70℃,環境濕度5%-95%RH;
6.散熱方式:強制風冷;
7.控制方式:負荷優化-通訊輸出+變頻調速;
8.主機節能率:10%-40%;
9.輔機節能率:25%-50%。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術屬于國內領先技術,產品已在眾多建筑內得到應用:北京世貿天階中央空調及換熱站節能等5家、上海紅星美凱龍浦東店中央空調節能等3家、山東銀座空調及供暖系統節能改造(濟南、濰坊、煙臺、威海)、河北、湖北、江蘇湖南山西等數十家企事業單位的空調系統節能改造。產品技術指標穩定成熟。設備使用年限為15年。
七、典型應用案例
典型案例1:綠地和創大廈制冷主機控制系統改造
技術提供單位:中惠元景能源科技(北京)有限公司
建設規模:25層智能化商務辦公大樓制冷系統。主要技改內容:3臺溴化鋰直燃機進行改造;每臺循環泵加裝變頻柜控制;節能策略軟件、RIC控制 器、室內溫度傳感器、室外照度傳感器和電表等。技改投資額108萬元,建設期3個月。年節能量308tce,年減排量844.2tCO2。年節能經濟效益為108萬元,項目經濟回收期1年。
典型案例2:世貿天階制冷系統改造項目
技術提供單位:中惠元景能源科技(北京)有限公司
建設規模:世貿天階建筑面積15.8萬平米。主要技改內容:使用6臺離心式制冷機作為冷源,配套空調自動化控制系統,并采用時間與溫度結合的調節方
式對末端裝置、新風機和空調機進行自控系統調節;采用3臺板式換熱器進行采
暖改造,同時采用2臺容積式換熱器供應生活熱水。技改投資額110萬元,建設 期3個月。年節能量320tce,年減排量845tCO2,年可獲得經濟效益98萬元,項目經濟回收期1.2年。
八、推廣前景及節能減排潛力
目前我國能源特別緊張,而建筑物的制冷、采暖設備耗能約占國家總能耗的1/5,系統節能面臨新的挑戰,同時系統采用智能化控制的不足1/5,并且系統的開放性、兼容性和使用效果較差,不能滿足用戶后期升級及改造要求。預計未來五年,該技術在行業內的推廣比例可達到10%,總投入30億元,節能能力32萬tce/a,減排能力84萬tCO2/a。
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