高效低能耗制冷机房

高效低能耗制冷机房杨常青联系方式：18611739725邮箱：[e-mail]由于高能耗和高碳排放导
致我国气候的变化碳达峰与碳中和实现需多领域系统性工程落地对于节能改造北京市政府的政策政府对高能耗数据中心提高电价，倒逼节能的文件已
出，粗放化设计的建筑高能耗机房前路不多……….我国电力规划中清洁能源的占比在逐渐扩大，而清洁能源的波动不确定性，导致了储能的增加
和电价的波动……我国电力从2020-2030-2050的规划来看，清洁能源的比重在逐年扩大，但是风电、水电、太阳能发电的季节波动性
较大，需要各种能源匹配耦合调峰，因此这个过程中必然面临降排导致的电气的阶梯上浮，因此建筑末端节能改造势在必行…空调行业节能改造的意
义随着全球气候的恶性变化及我国十四五规划部署的2030年碳达峰，2060年碳中和目标的执行。中央空调作为建筑的能耗大户，后期也必定
会面对政策的约束。有数据表明，空调设备能耗占商业建筑总能耗的50%-70%，而且这个数据并没有随着技术的发展逐渐降低反而逐年上升。
因此，打造高能效中央空调系统是目前整个行业都在探索的趋势。前景很广……当前一二线城市的综合体均面临设备寿命15年的更新换代，高能耗
高排放与低能耗高效率是摆在经营者面前的选着，希望我们能为其指明正确方向。为用户创利、为我们的环境减排……高效机房的资本利益回馈以办
公楼为例：20万平米办公，高峰冷量3，800冷吨，电价按0.68元/度优惠价计算。cop3.0提高至5.0，每年节省电费206.6
万，3.5提高至5.0，每年节省电费132.8万。同时高效机房改造项目，冷站的供冷面积建议≥7万㎡，这样节能效果明显，回收利益可观
。什么是高效制冷机房简单来说，评价一个空调机房是否节能，可以通过全年能效比COP值来判断，即：根据美国采暖、制冷与空调工程师学会（
ASHRAE）提出的标准，“空调机房全年综合能效”在COP5.0（0.7kw/ton)）上的为高效能机房，综合能效在1.0
kW/ton以上的为需要改造的机房。目前国内大部分机房能效都在COP2.5-3.5(1.0kW/ton)。高效机房设计原则合
理的负荷预估进行机房全年整体能效预估值并验证改造后运行值，使得全年综合能效COP＞5.0或更高值7.0；主机能效比高要cop＞6.
3，蒸发器、冷凝器水阻小，流量变化范围大，变化率高，快速适应变流量工况可以考虑在线清洗；冷却塔的冷幅在2℃左右，最大限度利用免费自
然冷源，配置可靠的冷却水群控系统，对温度和流量进行双监单控；主要冷热源在最佳耦合点搭配使用，充分利用储能和免费冷热源。优化冷冻水泵
、冷却水泵选型参数，水泵扬程合理，严格审核泵头及电机效率，充分采用变频和IE3电机。末端重复利用余热、废热二次利用技术设备，平衡内
外区温度场和降低生活热水社保能。减小管道系统非必要阀门及急回辐射的90°弯头，降低管道阻力。增加可靠的群控系统，制冷机房的设备进行
局控远监，同时降低管理人员。机房降能耗的方式1.从免费供冷侧入手，对冷却水系统流量按35%—130%的范围选型考虑冷机正常运行的前
提下，充分进行免费供冷。2.对于高温冷冻水系统，可以采用水源多联机配合闭式冷却塔免费供冷。3.对于冷却塔充分考虑低能耗，小落差。降
低冷却水泵的扬程和电量。4.提高冷水机组的效率，同时降低水机阻力，提高冷水温度。5.提高余热和费热的二次利用，如生活热水供应。冷源
匹配形式多样化：1.冷水机组(冷机大小配)+冷却塔+蓄冷（热）罐（池）+板换。2.冷水机组+冷却塔+空气源热泵。3.地源热泵+空气
源热泵+水源多联机。4.地源热泵+低温冷水机组+蓄热（冷）系统。5.小型冷水机组+冷却塔+三管制水源多联机。6.空气源热泵+冷却塔
+水源多联机7.空气源热泵+太阳能蓄水池+水源多联机。8.地源热泵+太阳能蓄水池。9.空气源热泵+太阳能蓄水池。10.太阳能蓄能水
池+水源多联机。酒店类项目建议采用余热利用方式由于酒店类项目有卫生热水需求，因为可以考虑夏季对空调系统的废热进行二次利用，采取降低
全年卫生热水的耗能，来实现最终的节能减排。同时采用蓄热的方式，实现热水高低峰的节能运行。比如：可以采用太阳能（板式）+蓄热罐（蓄热
的目的是提高热水供水量的同时应对高低峰用水量及冬季供热热源）+冷水机组+空气源热泵+水源多联机。冷源系统最大运行功率的同时，余热回
收利用，会后最终的供冷量=制冷供冷量-卫生热水供热量，因此最终供冷量的降低导致全年COP的提高。数据中心项目建议采用高温冷冻水和免
费供冷方式数据中心作为城市中的能耗大户，且IT单机柜功率在逐年增加由3KW→4KW→6KW→8KW→12KW……，同时数
据中心常年不间断供冷，末端用冷量较稳定。数据中心的常年供冷，可以输出常年的免费高温冷冻回水，作为数据中心周边配套办公或酒店免费热源
或冷源，实现区域能源的综合耦合匹配。数据中心的常年不间断供冷，导致末端的设备温度处理波动小，因此可以按末端设备的极限温度需求，提高
冷冻水供水温度，加大冷却塔免费供冷时长。这样即可以提高冷机的COP实现节能，也可以最大限度利用免费供冷，实现年PU能耗的降低，并提
高年均COP。提高制冷系统本身的年COP和PU值，同时最大限度使用废热回收，这样可以把能降低做到极致，实现最大限度的降能耗。地铁轨
道交通综合项目建议适当提高冷水水温度充分利用活塞风的方式地铁轨道系统一般建于地下，且均采用大小系统混搭形式，常年运行。因此建议提高
地铁的冷冻水供回温度，延长免费供冷时长。充分利用隧道风进行冷热平衡。利用小系统的水源多联或排风热回收去做冷热的平衡处理。大型医院项
目建议采用复合冷源+废热回用+内外分区方式耦合的系统形式大型医院有如下特性：一般存在内外区；有生活热水需求；过渡季节有供热需求；
医院的门诊区和医技的空调系统是分时间段运行；病房楼和急诊区的空调是全体运行；手术部及供应中心有全年供冷和独立冷源需求。医院的空调系
统，应该大小系统搭配设置。冷源及卫生热水采用互补耦合，对夏季冷冻水回水进行废热回收利用服务卫生热水系统。对内区设置水源多联机，实现
内外区的末端冷热二次平衡。空气源热泵系统或太阳能热水系统作为过渡季节供热的补充热源。对各区别运行区域的冷热源进行配合蓄热系统耦合运
行，优先优化机房，最好优化末端配置及管路系统。办公综合体项目建议方式办公楼的末端特性：空调运行时间统一；大型综合体内区严重；末端商
户多样性；有冷热商户计费问题。最大限度利用内外区热平衡降低能耗。考虑阶梯电价储能利用。可考虑温湿度独立控制系统，并提供冷冻水供回水
温度，提供冷机COP。蓄热（冷）的解决方式：蓄水池和蓄水罐蓄冷罐蓄热（冷）水源多联机冷却塔供冷模式空气源热泵辅助解决方式制冷机房安
装方式装配式制冷机房的安装方式：绘制设计CAD图纸后经BIM模型深化后→把水暖电综合BIM模型反馈工厂加工→统一工厂预制
→运输现场安装，安装完成后馈自控运维管理图。这样机房停运周期短，安装工期短，管件及阀门接口处理完整。适用于：不间断供冷（热）项
目场所，例如：IDC数据机房、医院、酒店、高端办公楼。2.现在预制式安装方式：绘制设计CAD图纸后经现施工安装。安装周期长，
可以灵活对接原楼系统，应变能力强，但施工质量层次不齐。适用于：暂停使用和营业的商业及办公楼。高效机房的发展路径从设计的角度来看，高
效机房考量着设计师如何针对项目的实际情况做出最终合理化的选型方案，同时通过安装公司完善的施工和落地，经历了层层环节的稳步推进后，才
能实现最终高效机房的落成，这就考验着各方的专业能力。另外，高效机房对比传统的项目，费用上会多出20%左右，而多投入的这部分几年可以
回收，性价比是否具有优势，这对于甲方来说，也是需要权衡的问题，所以对经济性的考虑一定程度上也限制了高效机房的发展。因此我们需要引入
托管运营模式或更新的运营模式，寻找各系统的最大性价比峰值，精细化设计、专业化托管、定制化生产设备。高效机房的发展潜力………….纵观
近年来制冷机房在国内中央空调市场的发展过程，存在着一定的发展阻力。首先，系统规划和设计不够完善，设备选型和实际需求不匹配，存在余量
过大，实际运行中能耗偏高；其次，建设周期长，机房内设备独立进场、单独安装、对接，周期长、精度低；第三，现有空调设计大多为冷水7-1
2℃，冷却水32℃入口，没有考虑负荷变化、冷却塔与主机的匹配；第四，系统很少有设备运行状态、系统能耗等方面的运行实测数据。作为建筑
节能的耗能大户，中央空调如何通过技术实力实现最大程度的节能，是摆在行业面前的核心课题。面对制冷机房在国内中央空调市场现存的种种难题
，可以通过一些改善型措施将高效机房的利好前景“变现”。制冷机房的高效性实现，包括设计阶段、设备研发、系统集成、施工以及后期运维等阶
段，涵盖全生命周期的全过程。因此，高效机房需要基于工程全生命周期进行规划设计、施工、调试、运行管理，寻求系统级别的动态性能最优化，
淡化依赖运行人员的专业需求，建立以群控上云的远程调控技术为主的智慧化运行管控系统；此外，协调设备厂商进一步研发和优化针对不同应用场景和需求的空调主机、水泵、换热器、阀门等高效设备，推进制冷业制造到智造的层级提升。THANKYOU!只要精细化的分析+定制化的设计+高效的运维三者结合就能实现高效机房的节能运行。具体项目需要具体分析，需要现场勘查，详细分析后才能决定何种系统更节能、更高效。因此希望有意向一起做事的同仁，联系我们一起把高效机房的事业做成我们共同的标杆！为国家的节能减排贡献自己的力量！