順德萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)，地處順德大良新城，占地約60000㎡，總建筑面積約380000㎡，由一棟200米高城市地標(biāo)、兩棟100米高可居住公寓、超高端大型購(gòu)物中心組成。

　　

　　這座順德新地標(biāo)除了華麗的外觀，其背后還有令人印象深刻的節(jié)能水平——其商業(yè)區(qū)域的高效機(jī)房全年平均能效高達(dá)4.93。這樣出色的節(jié)能效果是怎樣實(shí)現(xiàn)的？這就不得不提到M-DHECS高效制冷機(jī)房系統(tǒng)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)。

　　

　　M-DHECS平臺(tái)

　　

　　早在2019年，國(guó)家發(fā)展改革委等七部委聯(lián)合印發(fā)的《綠色高效制冷行動(dòng)方案》中就提到，預(yù)計(jì)在2030年，大型公共建筑制冷能效將提升30%，制冷總體能效水平提升25%以上。2020年，習(xí)近平總書記提出“中國(guó)將力爭(zhēng)2030年前達(dá)到二氧化碳排放量峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”，雙碳目標(biāo)的提出對(duì)我國(guó)節(jié)能減排工作的開展提出了新的要求，加強(qiáng)高效制冷機(jī)房的建設(shè)，降低建筑能源消耗及碳排放，成為實(shí)現(xiàn)社會(huì)綠色發(fā)展的重要手段。

　　

　　然而，目前國(guó)內(nèi)大多制冷機(jī)房實(shí)測(cè)COP低于3.5，需采取一系列措施以提升能效。建設(shè)高效制冷機(jī)房是一項(xiàng)精細(xì)化設(shè)計(jì)與集成化優(yōu)化的系統(tǒng)性工作，主要包含制冷機(jī)房高效設(shè)備的選型和匹配、優(yōu)化的設(shè)備及管路系統(tǒng)安裝、制冷系統(tǒng)的科學(xué)調(diào)試及良好運(yùn)維。

　　

　　在此背景下，M-DHECS美的高效制冷機(jī)房系統(tǒng)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。該平臺(tái)由美的樓宇科技先行研究中心開發(fā)，通過(guò)AI計(jì)算不同建筑的負(fù)荷曲線，配置多種機(jī)房系統(tǒng)、控制策略方案，實(shí)現(xiàn)高效機(jī)房智能運(yùn)行、控制策略自適應(yīng)優(yōu)化等功能，提升超高效智能環(huán)控系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行效果。既可作為投資方、設(shè)計(jì)院、經(jīng)銷商、分中心等的方案快速設(shè)計(jì)工具，也可進(jìn)行快速能耗分析模擬計(jì)算。

　　

　　順德萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)綠色動(dòng)脈

　　

　　美的樓宇科技旗下上海美控智慧建筑有限公司應(yīng)用M-DHECS美的高效制冷機(jī)房系統(tǒng)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)，通過(guò)負(fù)荷計(jì)算、系統(tǒng)設(shè)備選型、運(yùn)行邏輯與經(jīng)濟(jì)性分析、計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)等四個(gè)步驟，幫助順德萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)高效機(jī)房實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

　　

　　Step1    負(fù)荷計(jì)算

　　

　　仿真計(jì)算平臺(tái)采用內(nèi)置的商城負(fù)荷模板，輸入熱區(qū)面積與設(shè)計(jì)冷負(fù)荷，即可得到全年8760小時(shí)的負(fù)荷分布。

　　順德萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)商業(yè)熱區(qū)面積為75029㎡，設(shè)計(jì)冷負(fù)荷為13865kW，空調(diào)面積冷負(fù)荷指標(biāo)為185W/㎡。負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表明，最大冷負(fù)荷出現(xiàn)在7月份。部分負(fù)荷分布較為均勻，總計(jì)逐時(shí)冷負(fù)荷需求為尖峰設(shè)計(jì)負(fù)荷0%-20%小時(shí)數(shù)占比最高，約為26%。

　　

　　Step2   系統(tǒng)設(shè)備選型

　　

　　在仿真計(jì)算平臺(tái)中設(shè)置機(jī)房設(shè)計(jì)參數(shù)，基于部件數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行主機(jī)、水泵的輔助自動(dòng)選型，完成系統(tǒng)搭建。

　　

　　最終選擇的各設(shè)備詳細(xì)參數(shù)如下表所示：

　　

　　Step3    運(yùn)行邏輯與經(jīng)濟(jì)性分析

　　

　　組成高效制冷機(jī)房系統(tǒng)的各個(gè)部品部件都有著其獨(dú)立的控制選項(xiàng)可供選擇，并通過(guò)組合配置可以制定出應(yīng)用于系統(tǒng)運(yùn)行的多套控制策略以及自定義的控制目標(biāo)。此外，設(shè)置經(jīng)濟(jì)性分析參數(shù)，采用全生命周期分析的方法(LCC)對(duì)其投資進(jìn)行合理性分析。

　　

　　Step4   計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)

　　

　　仿真平臺(tái)根據(jù)氣象、負(fù)荷條件輸入，基于物理模型與控制邏輯，對(duì)所搭建的高效機(jī)房系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)求解，得到全年8760小時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。計(jì)算結(jié)果顯示萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)商業(yè)區(qū)域高效機(jī)房全年總耗電量為425萬(wàn)千瓦時(shí)，全年平均能效為4.93。實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候?qū)?huì)通過(guò)智能控制策略算法實(shí)現(xiàn)隨負(fù)荷變化的系統(tǒng)控制參數(shù)優(yōu)化，從而使實(shí)際運(yùn)行中機(jī)房全年能效超過(guò)5.0，達(dá)到高效機(jī)房要求。

　　

　　從冷凍水、冷卻水流量以及水泵、冷卻塔運(yùn)行頻率可以看出，在不同的負(fù)荷輸入、氣象條件下，水泵、冷卻塔變頻運(yùn)行以達(dá)到定溫差/壓差/逼近度等控制目標(biāo)，極大程度上還原了真實(shí)高效機(jī)房系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。

　　

　　隨著建筑節(jié)能減排的持續(xù)推進(jìn)，高效機(jī)房的需求也將與日俱增。作為全生命周期數(shù)字化解決方案中的關(guān)鍵一環(huán)，高效制冷機(jī)房系統(tǒng)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)集成了建筑負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備智能選型、運(yùn)行能效計(jì)算等一系列功能，解決項(xiàng)目前期系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)不完善、需求與選型不匹配、控制策略不合理等問(wèn)題，助力實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的制冷機(jī)房方案設(shè)計(jì)。