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观点|立波节能数据库:基于实际运行数据的冷热源设备智能优化控制技术
日期:2016-08-01 10:29:45   能源管理体系网    阅读:
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一、技术名称
      基于实际运行数据的冷热源设备智能优化控制技术

二、技术所属领域及适用范围
      适合于、锅炉、中央空调、直燃机以及换热器设备

三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
      该技术产品在市场上无替代产品,市场相近技术一般都指的是辅机(变频)节能,而不能整体节能,技术是主要主机节能,辅机(变频)节能的技术已经非常成熟,已被广泛应用;能效指标整体节能在25%-40%左右,而其它相近辅机节能在40%-60%,但是在整体节能中只站比例为5%-10%。目前应用该技术可实现节能量3万tce/a,CO2减排约8万t/a。

四、技术内容
1、技术原理
      采用人工智能神经网络技术,基于历史数据和实时数据,使用神经网络算法建立能耗设备在不同的干扰量(负荷,环境温度、湿度、照度、压力)下,能耗设备各可调量与能耗设备运行性能之间的非线性动态模型,在保证系统正常运行,并满足负荷要求、空气质量等级要求下实施节能优化改造,对系统实时监测控制,动态调节,实现系统的供需平衡,提高能耗设备的能源利用效率,达到节能目的。
2、关键技术
      基于实际运行数据的冷热源设备智能优化控制技术(智慧WESTAR)适合于中央空调、燃油、燃气、电锅炉以及热交换站这样复杂、非线性和时变性系统的优化控制。其核心是基于神经元网络的控制优化技术,该系统实质是一个非线性系统多目标优化问题,在保证目标负荷不变的前提下,追求尽可能高的能耗设备的效率的控制策略。智慧WESTAR系统由控制接口、设备模型、环境模型、系统运行模型、数据库等构成,可实现冷热源设备的能效优化。节能率在20%-60%的范围,同时可以延长设备维修3个月左右。
3、工艺流程
      工艺流程见图1。
图1  工艺流程

五、主要技术指标
1.通讯方式:TCP/IP、Modbus、Bacnet等;
2.系统系统:操作系统、SQL数据库;
3.用户软件:组态软件、PLC编程软件、节能优化软件、节能分析软件、自学习软件;
4.防护等级:IP20;
5.环境要求:环境温度-5℃-70℃,环境湿度5%-95%RH;
6.散热方式:强制风冷;
7.控制方式:负荷优化-通讯输出+变频调速;
8.主机节能率:10%-40%;
9.辅机节能率:25%-50%。

六、技术鉴定、获奖情况及应用现状
      该技术属于国内领先技术,产品已在众多建筑内得到应用:北京世贸天阶中央空调及换热站节能等5家、上海红星美凯龙浦东店中央空调节能等3家、山东银座空调及供暖系统节能改造(济南、潍坊、烟台、威海)、河北、湖北、江苏湖南山西等数十家企事业单位的空调系统节能改造。产品技术指标稳定成熟。设备使用年限为15年。

七、典型应用案例
典型案例1:
绿地和创大厦制冷主机控制系统改造
技术提供单位:中惠元景能源科技(北京)有限公司
建设规模:25层智能化商务办公大楼制冷系统。
主要技改内容:3台溴化锂直燃机进行改造;每台循环泵加装变频柜控制;节能策略软件、RIC控制器、室内温度传感器、室外照度传感器和电表等。
技改投资额108万元,建设期3个月。年节能量308tce,年减排量844.2tCO2。年节能经济效益为108万元,项目经济回收期1年。

典型案例2:
世贸天阶制冷系统改造项目
技术提供单位:中惠元景能源科技(北京)有限公司
建设规模:世贸天阶建筑面积15.8万平米。
主要技改内容:使用6台离心式制冷机作为冷源,配套空调自动化控制系统,并采用时间与温度结合的调节方式对末端装置、新风机和空调机进行自控系统调节;采用3台板式换热器进行采暖改造,同时采用2台容积式换热器供应生活热水。
技改投资额110万元,建设期3个月。年节能量320tce,年减排量845tCO2,年可获得经济效益98万元,项目经济回收期1.2年。

八、推广前景及节能减排潜力
      目前我国能源特别紧张,而建筑物的制冷、采暖设备耗能约占国家总能耗的1/5,系统节能面临新的挑战,同时系统采用智能化控制的不足1/5,并且系统的开放性、兼容性和使用效果较差,不能满足用户后期升级及改造要求。预计未来五年,该技术在行业内的推广比例可达到10%,总投入30亿元,节能能力32万tce/a,减排能力84万tCO2/a。

【专家简介】
      刘立波:刘老师是能源管理体系网能源专家顾问,中国能源管理体系标准发起人之一,自2005年开展能源管理体系研究工作。发起并起草了能源管理体系系列技术规范6份,包括:能源资源管理体系要求、能源资源管理体系实施指南、耗能耗材过程及节约潜力识别与评价指南、能源资源节约项目技术经济性评价指南、能源资源管理体系统计指南和节约型组织评价通则。
      著有《能源管理体系的建立与运行》、《节能管理法规标准实用手册》、《能源管理体系内审员教程》、参与编著《国际标准化组织ISO9001审核实践指南》、《管理体系认证审核典型案例分析与点评》。

 

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