為積極響應國家“人工智能+”行動計劃，助力建筑行業(yè)智能化轉型升級，激發(fā)科研機構、高等院校、企業(yè)及相關從業(yè)人員的創(chuàng)新活力與實踐能力，推動人工智能技術在建筑領域的深度融合與廣泛應用，CAHVAC智能化專委會開展了“2025人工智能實踐”征集活動。

在本次征集活動中，美埃(南京)環(huán)境系統(tǒng)有限公司申報的“人工智能賦能智慧暖通—上海中航光電子高效機房改造項目”獲評優(yōu)秀案例，以下為案例分享，供行業(yè)同仁交流!

美埃人工智能賦能智慧暖通—上海中航光電子高效機房改造項目

一、項目概述

01、項目名稱

上海中航光電子高效機房改造項目

02、項目說明

本項目為液晶面板工廠工藝空調(diào)冷熱源系統(tǒng)的機房改造，項目位于上海市閔行區(qū)。該項目中央空調(diào)機房為10臺特靈1250冷噸離心式冷水機組，其中有8臺機組為兩兩串聯(lián)方式，另有2臺600冷噸約克YMC磁懸浮離心式冷水機組構成，有2臺約克CYK復合式離心熱泵機組用于冬季供熱，熱泵機組所產(chǎn)生的冷量將補充到冷凍系統(tǒng)之中，與冷凍系統(tǒng)形成串聯(lián)冷卻的關系。

系統(tǒng)全年365天，每天24小時供冷，當前供冷的冷凍水平均溫度為9℃，冷凍水供水壓力為4.7~5.2Bar，回水壓力為1Bar，系統(tǒng)冷卻水溫度為23~32℃。

熱泵機組每年10月~5月供熱，供熱熱水溫度為45~55℃，回水溫度約為37~42℃，熱泵機組冷凍水出水溫度約為7~7.5℃。

二、改造方案

01、能效控制系統(tǒng)3.0-高效機房節(jié)能控制系統(tǒng)

△ 控制系統(tǒng)基本框架

(1)技術原理

• 系統(tǒng)及硬件優(yōu)化，通過深入分析系統(tǒng)架構及運行特點，利用專家經(jīng)驗與數(shù)值仿真相結合，通過大數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)存在的難點、痛點問題，并提供針對性的解決方案，協(xié)助用戶構建良好的底層硬件系統(tǒng)，包括空調(diào)機組、冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)，并充分利用美埃專有技術，實現(xiàn)多種能源的平衡與利用，最大限度降低系統(tǒng)運行能耗。

• 暖通需求側優(yōu)化，深化暖通系統(tǒng)運行邏輯和平衡各工藝需求，通過多年運行及實踐經(jīng)驗，優(yōu)化各工藝需求參數(shù)及暖通系統(tǒng)最優(yōu)，降低綜合能耗。

(2)應用場景

美埃高效控制系統(tǒng)，廣泛應用于舒適性和工業(yè)性業(yè)態(tài)，舒適性空間包括商業(yè)辦公、學校、醫(yī)院、政府大樓等，工業(yè)性空間包括半導體工廠、新能源工廠、數(shù)據(jù)中心、制造業(yè)等，實現(xiàn)工業(yè)和商業(yè)的綠色轉型。

02、改造概況

美埃環(huán)境對本項目有關節(jié)能點的深入詳細分析，提出主要的節(jié)能改造技術措施如下：

△ 系統(tǒng)架構示意圖

(1)安裝一套高效AI機房控制系統(tǒng)，優(yōu)化系統(tǒng)的運行策略，包括：

① 優(yōu)化機組的運行策略，包括：

a) 優(yōu)先運行獨立的機組，盡量避免運行串聯(lián)機組，以降低冷凍水泵的運行能耗;

b) 合理調(diào)節(jié)機組的運行負荷與臺數(shù)，通過合理的臺數(shù)進一步降低輔助設備如冷卻水泵以及冷凍水泵的能耗。

② 實現(xiàn)全部設備包括全部冷卻水泵的遠程自動控制與監(jiān)測，如存在本地控制的設備，包括冷卻水泵等也全部改為遠程自動變頻控制;

③ 優(yōu)化冷凍水泵頻率控制策略，確保冷凍水泵的頻率能夠隨著負荷的變化而變化，并保持冷凍水供回水溫差保持在6℃左右;

④ 優(yōu)化冷卻水泵控制策略，以冷卻水供回水溫差作為水泵頻率的控制依據(jù)，使冷卻水泵的流量能夠適應負荷變化的需要，最大限度降低冷卻水泵的能耗

⑤ 優(yōu)化冷卻水控制策略，采用氣候動態(tài)隨動優(yōu)化算法，計算最優(yōu)的冷卻水溫度，并通過全變頻的方式控制冷卻塔風機臺數(shù)及頻率，以最佳的冷卻塔運行頻率保證給機組提供盡可能低的冷卻水溫度(確保不低于機組的最低允許進水溫度，各機組的最低允許進水溫度，如有廠家的技術文件，以廠家技術文件為準，如果沒有廠家提供有效技術文件，則以AHRI 550/590標準為準)，如此則可以較低的冷卻塔能耗，達到最小的冷卻水逼近溫度，進而極大提高機組的運行能效。

⑥ 實現(xiàn)全自動控制功能，具備一鍵啟動，無人值守的功能，并且在上位機通信中斷期間，仍可實現(xiàn)本地自動控制與高效節(jié)能運行。

⑦ 優(yōu)化熱泵系統(tǒng)熱水供水溫度，根據(jù)實際需求及室外工況參數(shù)，實時調(diào)整熱水供水溫度，最大程度降低熱水溫度從而降低熱泵機組能耗。

△ 機組在線監(jiān)測及計算程序界面

(2)安裝必要的能量計量設備，包括冷凍水及冷卻水總流量、各臺機組流量計，各臺設備電表，實現(xiàn)智能抄表。

03、系統(tǒng)功能

(1)高效精準仿真模擬

改造前后，通過精準電能及負荷計算，節(jié)能物理模型及廠家參數(shù)，實現(xiàn)高精度仿真模擬，誤差率可控制在5%。

(2)智能冷卻水溫度調(diào)控

冷卻水溫度是影響空調(diào)系統(tǒng)能效的重要參數(shù)之一，美埃智能冷卻水溫度調(diào)控是通過AI算法和環(huán)境監(jiān)測，兼顧機組能效與冷卻塔效率，能夠隨著室外濕球溫度與系統(tǒng)負荷的變化，實現(xiàn)最優(yōu)冷卻水溫度控制并減少能源浪費。

動態(tài)環(huán)境適應：實時監(jiān)測室內(nèi)外溫濕度變化，動態(tài)調(diào)整冷卻水溫度，確保冷卻水溫度始終處于最佳狀態(tài)，減少能源浪費。

動態(tài)冷卻水溫度控制：通過AI算法分析系統(tǒng)需求和環(huán)境數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)冷卻水溫度，以較低的冷卻塔能耗獲取最佳冷卻水溫度，提升空調(diào)機組效率并降低系統(tǒng)能耗。

多種冷卻水溫度共存：根據(jù)不同系統(tǒng)、不同機組特點，智能控制不同系統(tǒng)的冷卻水溫度，使得每個區(qū)域的設備均運行在較佳效率狀態(tài)提高系統(tǒng)整體效率。

(3)能效優(yōu)化管理

能耗數(shù)據(jù)分析：AI系統(tǒng)實時采集并分析能耗數(shù)據(jù)，識別高耗能環(huán)節(jié)，提出優(yōu)化建議，降低系統(tǒng)整體能源消耗。

智能調(diào)度策略：基于天氣預測和用能習慣，自動調(diào)整設備運行模式，避開用電高峰，減少電費支出和碳排放。

各種能源整合與平衡利用：針對工廠用戶生產(chǎn)端同時存在冷卻與加熱需求的情況，采用空壓機熱回收、冷卻水熱回收等技術，充分利用熱回收系統(tǒng)滿足末端加熱需求，降低加熱能源消耗。利用AI算法，根據(jù)室外溫度與室內(nèi)需求參數(shù)，動態(tài)優(yōu)化熱水溫度，在滿足末端需求的同時，降低熱回收機組供水溫度，提高熱回收機組運行效率。

(4)預測性維護

故障早期預警：通過傳感器和AI模型監(jiān)測設備運行狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障隱患，避免突發(fā)停機事故，延長設備壽命。

智能診斷系統(tǒng)：AI自動分析故障原因并提供維修建議，減少人工排查時間，提高維護效率，降低運維成本。

數(shù)據(jù)驅動決策：積累歷史維護數(shù)據(jù)，優(yōu)化設備保養(yǎng)周期和備件管理，實現(xiàn)從被動維修到主動預防的轉變。

三、改造效果

根據(jù)計算結果，總節(jié)能率可達20.5%，按2023年總用電量計算，年節(jié)能量總計為723萬kWH。

（來源：美埃環(huán)境）