深度探索建筑節能改造/能耗管理
中央空調節能解決方案領導者
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以建筑的總能耗而言，中央空調系統的能耗就高達50%以上，水泵的能耗就高達20%-30%以上。隨著"雙碳"節能目標的推進，中央空調節能改造已經成為企業降低運營成本、實現可持續發展的重要舉措。通過對水泵的變頻改造就可將其作為最有效的節能手段一舉打破了傳統的“高效水泵就能節能”的固有觀念，通過對水泵的動態調節，既能降低了系統的能耗，又能使水泵的工作穩定可靠，提高了水泵的可靠性。本文將深入解析變頻技術的節能原理，并結合萬林科技等企業的實踐案例，探討這一技術的實際應用價值與實施要點。
中央空調系統設計時通常按最大冷負荷選型，但實際運行中90%以上的時間處于部分負荷狀態。傳統定速水泵無論負荷如何變化都全速運行，造成大量能源浪費。變頻技術通過以下機制實現節能：
流量-轉速-功率的立方關系?：根據流體力學原理，水泵流量和轉速成正比，軸功率和轉速的立方成正比。例如當流量需求降低的時候，適當降低轉速的話可大幅減少能耗。如將轉速降至80%，功率也可降至51.2%。
消除節流損失?：傳統系統是通過閥門節流進行調節流量，會產生大量壓差損耗。對設備的變頻改造，我們便可通過調節設備的轉速直接將其余的能量轉化為有用的大量的流體的流量，從而有效地避免了將其余的能量全部都浪費了。
系統匹配優化?：變頻器配合壓力、溫度傳感器，可以進行實時調整水泵的輸出量，使系統始終運行在最佳效率點。如廣東某醫院的典型案例所示，通過對水泵的動態調節，能將原來的水泵的平均節電率從5%提高到35%。
無功補償與功率因數提升?：變頻器內置的高效的濾波電路不僅可改善了電機的功率因數，有效的減少了電網中無功的損耗，從而將系統的能效又得到進一步的提升。
作為行業領先的節能服務商，萬林科技在多個項目中成功應用了水泵變頻改造技術實踐主要體現在以下方面：
采用萬林科技的能源管理系統不僅能實時地對各個區域能耗的數據的采集手段，還能通過對其所采集的數據的AI的精準的預測將建筑的用能的需求做出最為合理的預測，從而實現了對設備的高效的優化的調控。
對某商業綜合體的項目的深入應用，將系統的智能化運用到對人流的實時監控以及根據天氣的不同而對水泵的頻率的自動調節，使得空調系統的綜合的能效的提升達到了28%之高。采用其精準的故障預警機制手段，不僅能及時地發現設備的異常，還能有效地避免由系統的失衡所帶來的能耗的不必要的增大。
在某個案例改造中，萬林科技將水泵變頻與熱回收裝置結合應用。基于對冷凝廢熱的高效回收將其轉化為生活熱水的同時又通過對水系統的變頻技術的優化使得該項目的綜合的節能率達到了34%，也就使得該項目的投資的回收期縮短至了3.8年。尤其適用于同時需要為醫院、酒店等的大樓提供空調和生活熱水的場所的改造工作。
通過對大型建筑的改造中對運營的深入“痛點”把握，萬林科技就其對大型建筑的改造對運營的影響的痛點，采取了“診斷-試點-推廣”的分階段的實施模式。
以某寫字樓項目為例：先期進行能源審計與方案設計(2-3周)，然后在非核心區域試點改造，驗證效果后再全面推廣。憑借對此次的節能改造不僅能保證了建筑的正常運營，還能將原有的節能的目標進一步降低至18-22萬元，最終真正實現了節能的目的。
盡管水泵變頻改造效益顯著，但在實際推進中仍面臨諸多挑戰：
在一些老舊空調系統是可能缺乏必要的傳感器和接口，難以與變頻器有效聯動。解決方案包括加裝如壓力、溫度的傳感器等手段， 將其與控制系統通過Modbus等通用的協議實現設備的智能化的通信從而為后續的智能化的控制提供了可靠的基礎。某廠房改造中，通過加裝36套傳感器和部署樓宇自控系統，成功解決了設備兼容性問題。
變頻改造是需要專業設備和技術支持，初期的投入較大。但可采用合同能源管理(EMC)模式，由服務商承擔投資，從節能收益中分成。我們一個酒店項目即采用此模式，客戶是無需預付改造費用。優先改造能耗占比前20%的關鍵設備，可提高投資回報率。
變頻系統涉及電氣、暖通、控制等多個領域的交叉融合的特點，使其對運維的技術要求都相對較高。通過對客戶的全方位的專業的培訓和全面的維護支持，萬林科技為其客戶搭建了長效的運維機制。采用智慧管理平臺就能為我們自動生成一份詳細的節能分析報告手段，從而簡化了日常的管理工作。
憑借對中央空調的水泵的變頻改造，就能實現對系統的動態的匹配系統的負荷，從而可帶來30%-40%的節能的效果，投資的回收期一般都在2-4年之內。如萬林科技等企業的實踐所證明的那樣，只有將智能的控制手段與分階段的實施策略相結合才能更好的有效地提高了改造的成功率。隨著變頻技術成本下降和智能化水平提高，這一改造方案將在更多場景得到應用，為建筑領域節能減排提供有力支撐。對于企業管理者而言，評估自己的空調系統特點，選擇專業服務商制定個性化方案，是確保改造效益的關鍵。
