在“碳達峰、碳中和”目標深入推進的時代背景下，建筑領域的節(jié)能挑戰(zhàn)愈發(fā)嚴峻。
6月18日，以“智控賦能 綠動未來”為主題的第七屆全國高效機房系統(tǒng)建設與運維論壇在上海順利召開。各界代表齊聚一堂，共探高效機房建設與運維創(chuàng)新路徑。
作為磁氣懸浮中央空調(diào)引領者，海爾智慧樓宇帶來的“北斗”超高效機房7段全程專業(yè)服務方案，結合AI智控與全系統(tǒng)優(yōu)化技術，以“7.0能效、7年效率保證、7星全程服務”，在現(xiàn)場獲得超高人氣，引領機房能效進入7+時代。
AI技術破解機房能效困局
當前，各領域高效機房建設面臨多重困境——95%的項目群控系統(tǒng)未達預期，選型復雜、程序難適配；80%的項目需節(jié)能改善，僅設備節(jié)能未實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能導致能耗居高不下；68%的項目人工巡檢操控復雜，缺乏主動維護，出現(xiàn)故障被動維修影響設備壽命。
針對這些行業(yè)共性痛點，海爾智慧樓宇產(chǎn)業(yè)水機技術部長苗玉濤在大會論壇上分享了《高效機房AI設計及實踐》的主題報告，報告中闡釋，通過AI智控技術以及全系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化等創(chuàng)新手段，能夠?qū)崿F(xiàn)機房整體節(jié)能50%以上，同時有效提升管理效率，降低運維成本。
海爾智慧樓宇智控研究院院長匡付華則在“高效機房+X-構建更高附加值的高效低碳供冷系統(tǒng)”專題論壇中，作《AI賦能機房能耗監(jiān)測診斷及其改造方案的研究與實踐》的報告，進一步闡述了AI技術在機房能效監(jiān)測與診斷改造中的原理及創(chuàng)新設計。
AI賦能的全流程解決方案
傳統(tǒng)機房的能效瓶頸本質(zhì)上是“數(shù)據(jù)孤島”與“控制滯后”的疊加效應。根據(jù)清華大學調(diào)研數(shù)據(jù)，國內(nèi)67個不同城市以水冷離心或螺桿機為冷源的制冷機房實際全年運行能效結果普遍低于4，大部分機房綜合能效在3.0～4.0之間，這種“大馬拉小車”的現(xiàn)象造成了嚴重的能源浪費。
解用戶之所難是海爾智慧樓宇一貫的的服務理念與創(chuàng)新原點，通過AI設計平臺、高能效設備集群與全局優(yōu)化算法集成推出集成式高效機房全流程解決方案，涵蓋負荷預測、主機優(yōu)化選型、輸配系統(tǒng)優(yōu)化、冷塔優(yōu)化選型、控制策略優(yōu)化、能耗仿真及成果輸出等多個環(huán)節(jié)。
高效始于精準預見。海爾基于Energy Plus、AI負荷預測和全類建筑數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了高效機房能耗AI仿真分析平臺。該平臺內(nèi)部數(shù)據(jù)庫涵蓋200 +城市氣象參數(shù)和15種建筑類別及場景，可利用實際建筑空調(diào)設計負荷和精準大模型對負荷數(shù)據(jù)庫進行在線修正，將建筑負荷預測縮短至秒級別，大大縮短了項目設計周期。
在設備選型層面，方案采用高COP與高IPLV主機組合策略，確保全負荷區(qū)間高效運行。AI系統(tǒng)依據(jù)負荷預測智能尋優(yōu)主機搭配，支持大溫差小流量設計。以磁懸浮高端變頻離心冷水機組為例，作為AI能效優(yōu)化的核心載體，優(yōu)化后設計工況COP從5.589提升至6.359，國標工況COP從6.278提升至6.950，IPLV從9.4提升至10.87，蒸發(fā)器和冷凝器壓降也大幅降低。
輸配系統(tǒng)是能效提升的關鍵戰(zhàn)場。采用BIM建模進行管網(wǎng)低阻力設計，包括低阻力管路、低阻力閥件，以優(yōu)化水泵功耗。具體措施包括主機與水泵一對一連接，取消部分蝶閥，減少彎頭；選擇低阻力過濾器和止回閥；采用低阻力管件，如順水三通、順水彎頭，可使阻力降低50%以上。同時，根據(jù)全年負荷選擇不同流量的中開泵，關聯(lián)水泵特性曲線，滿足水泵高效運行，多臺水泵并聯(lián)采用最佳運行控制，水泵采用變頻電機，能效等級不小于IE3。
冷塔優(yōu)化選型采用變頻控制，采用高效變頻電機減少風機能耗；采用均衡布水設計和寬變流量設計，實現(xiàn)變風量、變水量；優(yōu)化設備填料選型，滿足低逼近度設計；采用模塊式拼接設計，部分負荷時多模塊開啟，充分利用填料面積，且冷卻塔熱力性能經(jīng)過CTI認證。
控制策略優(yōu)化引入AI智慧尋優(yōu)控制，通過全局尋優(yōu)算法，結合設備機理模型和實時運行數(shù)據(jù)，生成最優(yōu)參數(shù)組合，實現(xiàn)系統(tǒng)能效最大化。
對于老舊機房改造，海爾推出了HICS -機房能效診斷箱，具有即插即用、零施工干擾的特點，采用4G+LORA無線組網(wǎng)，無需外部電源，安裝與拆卸簡便快捷。該診斷箱可在3-7天內(nèi)密集采集能耗數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運行參數(shù)及主機運行參數(shù)，全方位掌握暖通系統(tǒng)的能效表現(xiàn)，通過AI診斷算法，能效準確率可達90%以上，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)并上傳云端分析處理，輸出能效診斷報告和改造方案。
AI與軟硬協(xié)同的深度實踐
迎著綠色發(fā)展的時代浪潮，海爾智慧樓宇聚焦綠色運維，積極探索智慧化創(chuàng)新路徑，與比亞迪撫州電控工廠共創(chuàng)綠色智慧工業(yè)園區(qū)項目，成為AI智控技術落地的典型范本。
作為首個落地該領域的高效機房項目，其通過硬件架構與智控技術的深度融合，構建了一套集高效節(jié)能、智能管理、安全可靠于一體的制冷解決方案，為傳統(tǒng)工業(yè)場景的能效優(yōu)化與運維模式革新提供了可復制的范本。
全維度系統(tǒng)架構
硬件協(xié)同與智控中樞的有機統(tǒng)一
比亞迪撫州電控工廠高效機房系統(tǒng)采用3臺海爾磁懸浮變頻離心機組、4臺冷凍水泵、4臺冷卻水泵、6臺冷卻塔及核心智控系統(tǒng)組成。
場景方案創(chuàng)新邏輯
動態(tài)調(diào)節(jié)與系統(tǒng)可靠性的雙重突破
該項目的智控解決方案以“精準響應需求、保障穩(wěn)定運行”為核心，形成了獨特的技術優(yōu)勢。
基于實時負荷監(jiān)測，系統(tǒng)通過變流量調(diào)節(jié)機制動態(tài)優(yōu)化設備組合：當單臺離心機負載低于20%時，智控系統(tǒng)會智能切換至風冷螺桿系統(tǒng)，按需供冷，使全系統(tǒng)始終處于最優(yōu)運行狀態(tài)。在底層架構設計上，控制系統(tǒng)配置的UPS不間斷電源成為關鍵保障——通過AI技術預判機制保障，即使遭遇突發(fā)斷電，也能確保數(shù)據(jù)連續(xù)性與設備運行穩(wěn)定性，避免因電力波動導致的生產(chǎn)中斷或數(shù)據(jù)丟失，底線為工業(yè)場景的嚴苛需求筑牢安全底線。
此外，“定制化設計+軟硬一體部署”模式實現(xiàn)強弱電系統(tǒng)與軟件平臺深度集成，縮短部署周期的同時提升系統(tǒng)兼容性，讓AI技術快速轉(zhuǎn)化為能效提升的生產(chǎn)力。
目前，海爾的高效機房解決方案已覆蓋商業(yè)、工業(yè)、交通等6大行業(yè)36個標桿項目，其價值超越單一項目的節(jié)能效益，在高效機房綠色運維領域一路引領：對用戶而言，實現(xiàn)了“節(jié)能省錢”與 “省心省地”的多維價值；對行業(yè)而言，以“能效承諾+智慧托管”模式建立可復制的節(jié)能標準，為建筑低碳轉(zhuǎn)型提供了可追溯、可落地的解決方案。
面向未來，海爾智慧樓宇將以AI等前沿技術為核心驅(qū)動力，推動建筑綠色運維向全場景智慧化、全流程低碳化、全價值可量化的更高維度躍升，致力于成為各行業(yè)用戶綠色轉(zhuǎn)型之路上最堅實的伙伴，以可驗證、可持續(xù)、可擴展的價值創(chuàng)造，賦能建筑空間邁向更智慧、更綠色的運維新未來。
