扛起校園降碳的大旗

扛起校園降碳的大旗

——深圳理工大學(xué)高效機(jī)房建設(shè)項目綜述

■ 本報記者 吳敏

今年9月，深圳理工大學(xué)迎來第一批學(xué)生。作為高起點、高水平、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量建設(shè)的公辦新型研究型大學(xué)，深圳理工大學(xué)在硬件與軟件建設(shè)方面都體現(xiàn)出了時代的新要求。

在軟件建設(shè)上，根據(jù)科技發(fā)展新趨勢和新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展新要求，深圳理工大學(xué)將構(gòu)建面向國家戰(zhàn)略發(fā)展需求、服務(wù)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的學(xué)科專業(yè)體系，聚焦“新工科”“新醫(yī)科”。

而在硬件建設(shè)上，深圳理工大學(xué)從設(shè)計之初就秉持“環(huán)保、綠色、生態(tài)、可持續(xù)”的思想，在很多細(xì)微之處都彰顯了節(jié)能、低碳理念。

高溫高濕環(huán)境惱人

高效機(jī)房即高效的空調(diào)制冷機(jī)房。機(jī)房作為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（簡稱IDC），對溫度和濕度都有較高要求，穩(wěn)定的機(jī)房溫度和濕度能維持?jǐn)?shù)據(jù)中心設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。除少數(shù)特定地區(qū)的機(jī)房可以實現(xiàn)在自然環(huán)境下維持適宜的溫度和濕度外，其余的機(jī)房都需要靠空調(diào)制冷系統(tǒng)維持。

在建筑能耗中，空調(diào)系統(tǒng)能耗占比約45%左右，基本上占了總能耗的半壁江山；而在空調(diào)系統(tǒng)的能耗里，制冷機(jī)房系統(tǒng)能耗又占了約65%左右，因此制冷機(jī)房系統(tǒng)能效對建筑節(jié)能降耗有著至關(guān)重要的意義。

此外，深圳市地處我國南方，是典型的亞熱帶氣候，該地區(qū)高溫濕熱的天氣占到了全年一半以上的天數(shù)。這種氣候條件對于一直在運行發(fā)熱的機(jī)房而言，無疑是很不友好的。再加上，作為聚焦“新工科”“新醫(yī)科”專業(yè)的深圳理工大學(xué)，保證數(shù)據(jù)中心安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要，因此，節(jié)能技術(shù)先進(jìn)、制冷效果良好的高效機(jī)房就成為了首選。

據(jù)了解，普通機(jī)房在設(shè)計、設(shè)備、配電、控制、安裝、調(diào)試等諸多方面存在中間環(huán)節(jié)多、責(zé)任不明確、管理難度大以及運行成本高等問題，并且運行不穩(wěn)定可致關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失等嚴(yán)重后果。而高效機(jī)房不僅基于全年負(fù)荷特性進(jìn)行設(shè)備選型優(yōu)化，而且還包括利用BIM（即建筑信息模型）技術(shù)，進(jìn)行精細(xì)化制圖設(shè)計、施工、調(diào)適及運維，在全生命周期內(nèi)形成閉環(huán)管理，交付用戶一個可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、低維護(hù)成本的高效制冷使用環(huán)境。高效機(jī)房不僅解決了普通機(jī)房的設(shè)計、安裝上的問題，更關(guān)注整體能效指標(biāo)，在實現(xiàn)低碳運行的同時讓數(shù)據(jù)更安全。

深圳理工大學(xué)高效機(jī)房建設(shè)是深圳第一個落地的政府投資性高效制冷機(jī)房項目，該項目在行業(yè)具有示范意義。

智能制冷技術(shù)驕人

開學(xué)前，深圳理工大學(xué)高效機(jī)房已建成完工。據(jù)該項目服務(wù)提供商美的樓宇科技資深解決方案架構(gòu)師李元陽介紹，深圳理工大學(xué)高效機(jī)房項目，主要是負(fù)責(zé)綜合樓、國際交流中心和圖書館的冷源供給。整體空調(diào)面積3.5萬平方米，高效機(jī)房部分共有三臺供冷主機(jī)，總裝機(jī)容量為1750RT。整個機(jī)房建設(shè)涵蓋方案設(shè)計、設(shè)備配置、低阻力系統(tǒng)管網(wǎng)三維仿真、高效機(jī)房智控系統(tǒng)及美的i能效數(shù)智化運維平臺建設(shè)等多個步驟。

“美的目前已經(jīng)擁有大量的高效機(jī)房樣板工程，針對高效機(jī)房全過程設(shè)計，我們通常以美的高效機(jī)房‘五步法’標(biāo)準(zhǔn)化方案全鏈路為指導(dǎo)，以實現(xiàn)機(jī)房能效最優(yōu)為控制目標(biāo)，打造出可靠、節(jié)能、智能的一體化能源站?！崩钤柦榻B道，在這“五步法”中，每一步都有美的獨有的核心技術(shù)做支撐。

以深圳理工大學(xué)為例，第一步，仿真模擬。“我們根據(jù)建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)、地理位置的光照強(qiáng)度、氣候參數(shù)以及多年積累的學(xué)校項目特性進(jìn)行了全年8760小時的負(fù)荷分析?！崩钤栒f。

第二步，優(yōu)化設(shè)計。即通過分析各負(fù)荷段的時間占比，進(jìn)行整體方案的設(shè)計選型。針對該項目，機(jī)房整體冷量不大，采用兩大一小的常規(guī)選型配置，由兩臺700RT的直驅(qū)離心機(jī)和一臺350RT的直驅(qū)離心機(jī)組成。

第三步，是智控系統(tǒng)建設(shè)。這個項目的自控系統(tǒng)采用了美的自研的多智能體分布式控制系統(tǒng)，通過多智能體“指揮官”+高效一體機(jī)模組+高效冷卻塔模組的架構(gòu)來實現(xiàn)對整個機(jī)房設(shè)備的智能聯(lián)動控制。自控系統(tǒng)中搭載了高效機(jī)房高級算法庫，能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻塔散熱自適應(yīng)最優(yōu)控制、冷水機(jī)組出水溫度智能重設(shè)、水泵溫壓差智能雙控、設(shè)備自尋優(yōu)加減載控制、主機(jī)檔位智能控制等功能，保證機(jī)房穩(wěn)定高效運行。其中多智能體“指揮官”搭載全域協(xié)調(diào)尋優(yōu)控制算法，通過融合數(shù)據(jù)驅(qū)動、機(jī)理模型與進(jìn)化算法，實現(xiàn)水側(cè)與風(fēng)側(cè)能效協(xié)同優(yōu)化控制，以及全工況過程控制參數(shù)自學(xué)習(xí)調(diào)優(yōu)，有效提高環(huán)控系統(tǒng)的整體能效與控制穩(wěn)定性。

第四步，高效建造。整個機(jī)房采用的是裝配式機(jī)房，前期設(shè)計就通過高效機(jī)房三維可視化仿真平臺，構(gòu)建了1∶1的全3D演示空間，保證所有管道走向有條不絮。接下來，所有的管道以及鋼結(jié)構(gòu)支架都是工廠預(yù)制后直接運輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行安裝，采用法蘭連接。安裝過程無明火動焊，安全、快捷、綠色。

第五步，智能運維。項目采用美的i能效智慧運維系統(tǒng)，其中，美的i能效將IT和OT技術(shù)深度結(jié)合，實現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)的可視化、數(shù)據(jù)量化和能效優(yōu)化，方便深圳理工大學(xué)對機(jī)房進(jìn)行能效跟蹤，提升運維管理水平和系統(tǒng)能效水平，實現(xiàn)可持續(xù)運營管理。

節(jié)能降碳數(shù)據(jù)喜人

李元陽介紹道，經(jīng)過測試，建成后的深圳理工大學(xué)高效機(jī)房實現(xiàn)年均EER（即制冷性能指數(shù)，又稱空調(diào)能效比）大于5.4，節(jié)能率高達(dá)28%，碳減排大于30%，配電降容大于30%，空間節(jié)省大于25%，運維成本降低大于40%。“從產(chǎn)品到方案和服務(wù)，美的一直著眼于為采購人提供一體化解決方案和全生命周期服務(wù)，打造出一個又一個高效機(jī)房樣板工程，讓用戶更省心?！?/p>

深圳理工大學(xué)經(jīng)過近6年的籌建，終于建成一個綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化校園。而美的樓宇科技高效機(jī)房解決方案的運用將持續(xù)為師生們的研發(fā)和教學(xué)“保駕護(hù)航”，讓師生們的校園生活更放心和舒心。

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