一、技術(shù)名稱:基于實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的冷熱源設(shè)備智能優(yōu)化控制技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:適合于、鍋爐、中央空調(diào)、直燃機(jī)以及換熱器設(shè)備
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
該技術(shù)產(chǎn)品在市場(chǎng)上無替代產(chǎn)品,市場(chǎng)相近技術(shù)一般都指的是輔機(jī)(變頻)節(jié)能,而不能整體節(jié)能,技術(shù)是主要主機(jī)節(jié)能,輔機(jī)(變頻)節(jié)能的技術(shù)已經(jīng)非常成熟,已被廣泛應(yīng)用;能效指標(biāo)整體節(jié)能在25%-40%左右,而其它相近輔機(jī)節(jié)能在40%-60%,但是在整體節(jié)能中只站比例為5%-10%。目前應(yīng)用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量3萬tce/a,CO2減排約8萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
采用人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),基于歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立能耗設(shè)備在不同的干擾量(負(fù)荷,環(huán)境溫度、濕度、照度、壓力)下,能耗設(shè)備各可調(diào)量與能耗設(shè)備運(yùn)行性能之間的非線性動(dòng)態(tài)模型,在保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,并滿足負(fù)荷要求、空氣質(zhì)量等級(jí)要求下實(shí)施節(jié)能優(yōu)化改造,對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的供需平衡,提高能耗設(shè)備的能源利用效率,達(dá)到節(jié)能目的。
2.關(guān)鍵技術(shù)
基于實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的冷熱源設(shè)備智能優(yōu)化控制技術(shù)(智慧WESTAR)適合于中央空調(diào)、燃油、燃?xì)狻㈦婂仩t以及熱交換站這樣復(fù)雜、非線性和時(shí)變性系統(tǒng)的優(yōu)化控制。其核心是基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的控制優(yōu)化技術(shù),該系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)非線性系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化問題,在保證目標(biāo)負(fù)荷不變的前提下,追求盡可能高的能耗設(shè)備的效率的控制策略。智慧WESTAR系統(tǒng)由控制接口、設(shè)備模型、環(huán)境模型、系統(tǒng)運(yùn)行模型、數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成,可實(shí)現(xiàn)冷熱源設(shè)備的能效優(yōu)化。節(jié)能率在20%-60%的范圍,同時(shí)可以延長(zhǎng)設(shè)備維修3個(gè)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(shù)指標(biāo)
1.通訊方式:TCP/IP、Modbus、Bacnet等;
2.系統(tǒng)系統(tǒng):操作系統(tǒng)、SQL數(shù)據(jù)庫;
3.用戶軟件:組態(tài)軟件、PLC編程軟件、節(jié)能優(yōu)化軟件、節(jié)能分析軟件、自學(xué)習(xí)軟件;
4.防護(hù)等級(jí):IP20;5.環(huán)境要求:環(huán)境溫度-5℃-70℃,環(huán)境濕度5%-95%RH;
6.散熱方式:強(qiáng)制風(fēng)冷;
7.控制方式:負(fù)荷優(yōu)化-通訊輸出+變頻調(diào)速;
8.主機(jī)節(jié)能率:10%-40%;
9.輔機(jī)節(jié)能率:25%-50%。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)屬于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù),產(chǎn)品已在眾多建筑內(nèi)得到應(yīng)用:北京世貿(mào)天階中央空調(diào)及換熱站節(jié)能等5家、上海紅星美凱龍浦東店中央空調(diào)節(jié)能等3家、山東銀座空調(diào)及供暖系統(tǒng)節(jié)能改造(濟(jì)南、濰坊、煙臺(tái)、威海)、河北、湖北、江蘇湖南山西等數(shù)十家企事業(yè)單位的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造。產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定成熟。設(shè)備使用年限為15年。
七、典型應(yīng)用案例
典型案例1:綠地和創(chuàng)大廈制冷主機(jī)控制系統(tǒng)改造
技術(shù)提供單位:中惠元景能源科技(北京)有限公司
建設(shè)規(guī)模:25層智能化商務(wù)辦公大樓制冷系統(tǒng)。主要技改內(nèi)容:3臺(tái)溴化鋰直燃機(jī)進(jìn)行改造;每臺(tái)循環(huán)泵加裝變頻柜控制;節(jié)能策略軟件、RIC控制 器、室內(nèi)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(shè)期3個(gè)月。年節(jié)能量308tce,年減排量844.2tCO2。年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益為108萬元,項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)回收期1年。
典型案例2:世貿(mào)天階制冷系統(tǒng)改造項(xiàng)目
技術(shù)提供單位:中惠元景能源科技(北京)有限公司
建設(shè)規(guī)模:世貿(mào)天階建筑面積15.8萬平米。主要技改內(nèi)容:使用6臺(tái)離心式制冷機(jī)作為冷源,配套空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng),并采用時(shí)間與溫度結(jié)合的調(diào)節(jié)方
式對(duì)末端裝置、新風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)進(jìn)行自控系統(tǒng)調(diào)節(jié);采用3臺(tái)板式換熱器進(jìn)行采
暖改造,同時(shí)采用2臺(tái)容積式換熱器供應(yīng)生活熱水。技改投資額110萬元,建設(shè) 期3個(gè)月。年節(jié)能量320tce,年減排量845tCO2,年可獲得經(jīng)濟(jì)效益98萬元,項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)回收期1.2年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
目前我國(guó)能源特別緊張,而建筑物的制冷、采暖設(shè)備耗能約占國(guó)家總能耗的1/5,系統(tǒng)節(jié)能面臨新的挑戰(zhàn),同時(shí)系統(tǒng)采用智能化控制的不足1/5,并且系統(tǒng)的開放性、兼容性和使用效果較差,不能滿足用戶后期升級(jí)及改造要求。預(yù)計(jì)未來五年,該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣比例可達(dá)到10%,總投入30億元,節(jié)能能力32萬tce/a,減排能力84萬tCO2/a。
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