1、公共机构高效制冷解决方案 中国质量认证中心 2020 年 3 月 目录 第一部分公共机构制冷系统分析.1 一、 公共机构空调系统存在的共性问题.1 二、 公共机构空调系统存在的个性问题.3 第二部分制冷能效提升解析.5 一、 中央空调系统.6 二、 VRF 多联机空调系统.10 三、 分体空调系统.11 第三部分提高制冷能效的技术方案.12 一、 高效设备及系统的应用.12 二、 储能技术的应用.17 三、 智能化技术的应用.20 四、 制冷系统调适措施.29 五、高效运行维护管理.33 第四部分应用案例.39 A1 深圳市民中心节能项目.39 A2 总部办公楼（技术通用性案例）.40 A3

2、北京丰台区某办公综合体（技术通用性案例）.40 A4 北京某行政及商业办公中心（技术通用性案例）. 41 A5 北京某办公大厦（技术通用性案例）.43 A6 核心能力大楼. 45 A7 区政府办公大楼分体空调节能项目.47 A8 深圳某办公大楼.48 B1 北京某大学分体空调节能项目.49 B2 南京某中学分体空调节能项目.50 B3 广州某大学学生公寓风机盘管集中管控项目.50 C1 北京某眼科医院. 52 C2 江苏某医院分体空调节能项目.53 D1 某政府招待所.53 D2 某政府宾馆.54 前言 蒙特利尔议定书于 2016 年增加了基加利修正案 ，于 2019 年 1 月 1 日正式生

3、效。目的是削减用于制冷剂的氢氟碳化合物。根 据“议定书”第 5 条，中国被归类为第 1 组国家，承诺到 2024 年冻 结和淘汰氢氟碳化物的使用。 2019 年 6 月 13 日，为贯彻落实 2019 年政府工作报告和国 务院 “十三五”节能减排综合工作方案等文件要求，践行国际减 排承诺，推动蒙特利尔议定书基加利修正案的批准和落实，国 家发展改革委、工信部、财政部、生态环境部、住房城乡建设部、 市场监管总局、国管局共同印发了绿色高效制冷行动方案 ，主要 任务之一就是推进节能改造，其中包括加强制冷领域节能改造，重 点支持中央空调节能改造等重点示范工程，更新升级制冷技术、设 备，优化负荷供需匹配，

4、实现系统经济运行，大幅提升既有系统能 效和绿色化水平等。 中国质量认证中心积极响应国家落实减排承诺，推动蒙特利 尔议定书基加利修正案落地，早在 2018 年 11 月，中心就承担了 美国能源基金会“公共机构及零售业制冷能效提升示范项目”课题 任务。该项目旨在通过深入调查研究、宣传引领、示范引领，以及 推动市场转型等活动，使终端消费者了解应用高效制冷空调和替换 环保型制冷剂，提高市场采购力度。其中，公共机构作为集中的终 端需求方，以及具有较大空调能耗占比特性等被列为本次课题的研 究对象。 据悉，全国公共机构共 177.13 万家，包括：国家机关 44.81 万家，占比 25.3%；事业单位 10

5、1.32 万家，占比 57.2%；社会 团体 31 万个，占比 17.5%。其中，国家机关、教育和卫生类事业单 位合计占比达到 68.22%。 仅 2017 年全国公共机构能耗总量 1.84 亿 吨标准煤，中央空调能耗占公共建筑能耗的 40%以上。同时，公共 机构暖通空调耗电量 26-30（kWh/a） ，标准煤折算 9.36-10.8 （kgce/m 2a） ，略高于普通公共建筑。 为了促进公共机构制冷能效，广泛宣传高效制冷技术和产品， 2019 年 8 月-11 月期间我们组织业内专家对不同类型的公共机构进 行了调研，并收集了大量的优秀案例和存在的共性问题，同时决定 编制公共机构高效制冷解

6、决方案 （以下简称解决方案 ） 。 经过多次理论和实践的交融，最终确定解决方案纵向从管 理、设备、工艺、控制、运维等维度进行阐述，横向以机关、学校、 医院、场馆等不同业态进行案例介绍。 解决方案分为四部分： 第 一部分对不同政府办公楼、学校、医院、图书馆、体育馆、博物馆 等六类公共机构制冷用能特点进行了详细分析；第二部分对如何提 高制冷能效进行了总体论述，给出了整体解决方案；第三部分对提 高能效的主流技术产品进行了说明，包括暖通工艺、高效设备、智 能控制、科学运维大类，每类技术产品包括技术说明、适用范围、 预期节能率、投资估算；第四部分是应用案例，每种业态、每种技 术产品都列举了一个应用案例，

7、 便于各单位管理技术人员理解应用。 整个方案编写过程中力求描述简洁、实用，便于操作，注重实 效，同时充分考虑了技术先进性和经济可行性。市场上还有些先进 的技术，但鉴于在公共机构中使用不普遍，限于篇幅，未做详细介 绍。同时在施工和运营过程中还有一些方法对制冷的能效提升有很 有帮助，需要因地制宜结合项目情况具体研究，本篇未予介绍。希 望对公共机构制冷能效提升有所帮助。由于编者知识能力有限、时 间紧凑，方案中难免有各种缺点和不足，敬请谅解。 1 第一部分公共机构制冷系统分析 公共机构是指全部或者部分使用财政性资金的国家机关、事业 单位和团体组织。如各级政府机关、事业单位、医院、学校、文化 体育科技类

8、场馆等。各类建筑因使用功能、运营时间的不同，制冷 系统的设计因此也呈现不同的特点。 一、公共机构空调系统存在的共性问题 （一）部分建筑建设年代久远，空调系统及设备老旧。 1许多空调系统存在保温层破损、 控制阀门失效、 管道连接处 跑冒滴漏现象。 2随着建筑使用年限的不断增加， 其空调设备都有不同程度的 老化，许多空调系统缺少有效的维护和保养，大大增加了系统运行 能耗。 3由于时代的局限性， 大部分缺乏高效制冷机房的设计思路和 理念。 4早期生产制造的冷水机组、水泵等主要耗能设备能效较低。 5对于集中供冷的公共机构建筑， 由于历史设计缺陷， 无法实 现分时分区供冷，导致局部区域有制冷需要就开启整

9、个供冷系统， 造成制冷高能耗且效率低下。 （二）缺乏现代信息技术和传统空调制冷技术的有机结合。 1许多公共机构建筑建造时重硬件轻软件、重建设轻维护， 导 致空调控制系统功能简单，甚至没有安装控制系统，部分虽有控制 系统，但维护不到位，导致控制系统失效。 2虽然很多水泵配备了变频控制系统， 但实际运行时仍为定频 2 运行， 没达到根据负荷变化动态调节水泵转速从而节能降耗的目的。 3缺乏末端管控系统。 政府办公建筑中由于各处室工作性质不 同，办公室使用的时段也不一样，由于缺乏末端管控系统，部分办 公室无人时仍然开启空调，或人员变动时新风机无法调节，使系统 运行能效降低。 4新风系统无法动态调节，

10、一方面过渡季节室外新风得不到合 理利用，导致空调主机持续开启，在室外温度适宜的过渡季，应在 不开启制冷机组时，尽量使用室外新风对室内进行通风，最大限度 的节约能量。另一方面天气炎热时新风供应过量，增加了空调系统 冷负荷，造成能源浪费。 5缺少能耗计量管理系统， 缺少空调能量供应、 消耗电量计量， 无法判断运行状况的好坏。 （三）管网水力失调、风量失调现象时有发生。 许多建筑空调系统建设完成后没有进行专业的调适及验收， 就投 入使用，另一方面，系统投入使用后，由于后期使用条件发生变化 或环境参数发生变化，没有对空调系统进行再调适。管网水力失调 造成的最大影响是供冷质量差，用户室内冷热不均使空调系

11、统在运 行过程中不同房间出现冷热不均的现象；由于部分用户室温较低， 导致末端盲目增加循环水量，冷冻水泵持续大流量运行，造成运行 能耗居高不下。 （四）空调系统运维人员专业技能不足。 许多公共机构建筑空调系统缺乏专业的运维人员，甚至部分由 水电工兼任，缺少专业操作知识培训，一方面缺乏对节能新技术的 了解，另一方面，无法合理有效地操作相对复杂的运行控制系统。 3 （五）分体式空调技术和管理有待提高。 目前在公共机构中， 还有大量的分体空调在使用， 这些分体空调 品牌不统一、参数不一致、购买年限不同，而且都是由办公室人员 通过遥控器自行控制，单位的管理者无法有效的监管各个房间的分 体空调使用是否合理

12、，从而存在大量的电能过度消耗、空调用电量 无法统计、不能实现统一管理。 二、公共机构空调系统存在的个性问题 （一）政府办公建筑空调系统存在的问题 1虽然政府办公建筑有固定的作息时间， 但实际运行过程中部 分房间经常存在加班现象，对于中小型办公建筑采用多联机或分体 空调不会造成问题， 但对于采用中央空调集中供冷的大型办公建筑， 往往会由于个别房间加班而需要开启制冷系统供冷的现象，这会造 成制冷效率低下。采用将经常加班的处室集中在某一区域，增设小 型制冷系统或多联机，专供下班使用是一种较好的解决方案。 2大型政府办公建筑房间功能除办公室外，还有如会议室、 接 待室等，它们使用时间并不固定，而许多空

13、调系统缺乏灵活的负荷 适应机制。 （二）学校空调系统存在的问题 1学校建筑数量多、业态繁杂，各建筑的空调形式多样，不同 建筑形态的使用特征不一致，许多学校空调缺乏对应的自动控制系 统，不能根据不同建筑的使用特征进行动态调节、按需供给。 2许多安装中央空调系统的学校缺乏针对暑期部分房间供冷 的技术措施。 3安装分体空调的建筑缺乏对分散安装在各房间的空调设备 4 进行集中有效管理，使用较为粗放，室内冷热不均。 （三）医院空调系统存在的问题 1医院建筑种类多， 各建筑的空调形式多样， 并且各建筑的建 设年代差异很大，许多老旧空调系统运行能效低下。 2医院 ICU 病房、 手术室等空调系统需要全年运行

14、， 需要独立 安装空调机组，部分独立安装空调机组能效指标较低。 3许多医院空调系统缺乏末端管控， 不能满足不同类型的病房 个性化需求，如骨科温度低、老年人多的区域温度要高。由于病人 对新风供应十分敏感，许多房间在开启空调的同时，开窗通风。 （四）图书馆空调系统存在的问题 1典藏书库设置的恒温恒湿空调系统需要全年运行， 其能耗较 高，而部分建馆时间较长的恒温恒湿空调往往超期服役，能效等级 低，需要更换高能效的设备。 2对于大型图书馆中的阅览室， 其人流量变化很大， 新风主要 满足人员需求，需要对新风量进行有效调控，从而达到减少新风负 荷的目的。 3对于图书馆中的一般书库， 新风主要满足书箱保存的

15、工艺要 求，需要对新风量进行精确计算和调节，一方面减少新风负荷，另 一方面有利于维持书库中空气的相对湿度。 （五）体育馆空调系统存在的问题 1对于采用中央空调集中供冷的体育馆， 由于比赛场地空调系 统属间歇使用，有些场馆附属用房，特别是商业用房需要在空调季 节连续供冷， 此时如开启集中冷源供冷， 则导致系统运行效率低下， 可以针对各类房间不同的运行特征，独立设置分体空调或多联机空 5 调。 2比赛场地为典型的高大空间建筑， 许多场馆由于气流组织不 合理，导致部分区域热舒适不佳，运行人员常通过增加冷水机组或 冷冻水泵运行数量来解决问题，这也导致了系统能效下降。 3比赛场地的空调负荷中新风占有很大

16、比例， 而许多新风系统 的新风量无法调节，导致在训练无观众时或少观众时也按大新风量 运行。 （六）博物馆空调系统存在的问题 1博物馆的人流量在工作日和节假日相差较大，在每一天中各 小时的人流量也不相同，因此，对新风的实际需求也不一样，而目前 大部分空调系统均按固定的新风量运行， 这不仅造成了空调系统负荷 增加，也使得室内湿度控制变得困难。 2博物馆采用了大量的恒温恒湿专用空调，这些空调均是全年 运行，能耗占比较大，而许多设备属早期生产，经过多年连续使用， 能效等级低下，有必要通过技术经济比较后进行更新改造。 （七）数据机房空调系统存在的问题 1数据机房气流组织不合理， 送风温度偏低， 风量供应

17、过量且 不可动态调整。 2数据机房的空调系统需要全年运行， 一般设置独立的专用精 密空调保障设备安全运行，但也有许多数据机房采用传统家用空调 机组，缺乏智能控制，且能效等级低。 第二部分制冷能效提升解析 制冷系统即空调系统分为中央空调系统、VRF 多联机空调系统 和分体式空调系统。三种系统由于系统结构不同，能效提升措施也 6 不同，下面分别予以介绍。 一、中央空调系统 这里提到的中央空调系统主要是水冷中央空调系统，系统包括 冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、空调末端等几部分，是三类 空调中系统最复杂、管理难度最高、能效提升潜力最大的一种。判 断的主要依据是主机运行能效 COP 和系统运行能效

18、SCOP 距离国家 GB50189公共建筑节能设计标准设计标准有多少偏差，以及地方 出台的一些运行能耗标准及指引有多少偏差。 （一）COP结合湿球 温度逼近法的智能控制技术，可大幅提高冷却塔的换热效率，降低 冷却水回水温度 35，间接提高冷机效率 10%左右。 2适用范围适用范围 原则上适用于所有中央空调系统，尤其是需要高效制冷和冷却 塔散热不足主机喘振的项目， 中央空调年运行 1500 小时以上项目具 有良好的性价比。可以采用全部更换或者部分改造的方式。 3预期节能率预期节能率 空调冷却系统（冷却塔+冷却水泵）节能率 30%左右，冷机平均 间接节能 10%左右。 4投资估算投资估算 3000

19、 小时左右收回初投资，特殊项目时间可能更短。 16 5典型案例典型案例 详见第三部分应用案例 A2。 （五）蒸发冷却技术 1技术说明技术说明 蒸发冷却技术包括制冷剂蒸发冷却和冷却水蒸发冷却，分别对 应冷凝器蒸发冷却和冷却塔蒸发冷却两种产品形态。冷却塔蒸发冷 却在公共建筑领域应用较少，所以本方案主要讨论冷凝器的蒸发冷 却技术。 2适用范围适用范围 蒸发冷对环境温湿度、安装高度、运行时间都有一定要求。适 用于环境湿球温度低于 28的地区使用，尤其是西北部地区；蒸发 冷设备安装位置高于制冷机组不超过 20 米 （根据目前实际案例作为 参考依据） ； 制冷时间相对较长的场所， 如酒店、 医院、 商业综

20、合体、 数据中心、工业冷却行业等。 3预期节能率预期节能率 比传统制冷机房整体节能 30%左右。 4投资估算投资估算 按蒸发冷磁悬浮系统估算：4200 元左右/冷吨 5典型案例典型案例 详见第三部分应用案例 A3。 （六）余热回收技术 1技术说明技术说明 余热回收技术的核心是热回收器，其主要功能是实现空调压缩 机在制冷运行中排放出的高温冷媒蒸汽与被加温冷水的热交换，将 17 压缩机排出的热量转换成可利用的 4560的热水，达到废热 利用目的。空调机组压缩机的一部分热量经过热回收器吸收以后， 原冷凝器的热负荷减少，热交换效率提高，空调机组的效率提高， 耗电量也将显著减少。 2适用范围适用范围 该

21、项技术广泛应用于活塞式、离心式、螺杆式冷水机组。特别 适用于有生活热水需求的政府办公楼、招待所等建筑。 3预期节能率预期节能率 通过余热回收技术，冷水机组的效率通常会提高 5%15%。 4投资估算投资估算 增加余热回收装置的投资回收期约为 23 年。 5典型案例典型案例 详见第三部分应用案例 D2。 二、储能技术的应用 储能技术都是利用峰谷电价差原理， 夜间进行储能， 白天使用， 从而减少电费。供冷领域的储能技术主要包括水蓄冷和冰蓄冷，一 般只节能电费不节省电能。 （一）水蓄冷技术 1技术说明技术说明 水蓄冷技术利用峰谷电价差，在低谷电价时段将冷量存储在水 中， 在白天用电高峰时段使用储存的低

22、温冷冻水提供空调系统用冷。 当空调使用时间与非空调使用时间和电网高峰和低谷同步时，就可 以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用，达到节约 18 电费的目的。 2适用范围适用范围 鉴于水蓄冷的运行特点，凡是具有峰谷电政策的区域，且峰电 价高于低谷电价的 2.53.0 倍左右；同时，建筑物的空调系统使用 时间主要集中在白天，如办公楼、商场、展览馆、机场等，且有相 应的消防水池或者有适当空间建设蓄冷水池的项目，均可采用水蓄 冷空调系统； 一些银行、 数据中心的应急冷源也可采用水蓄冷系统； 水蓄冷系统不但适用于新建项目，更适合现有建筑的节能改造，且 节能收益显著。 3预期节能率预期节能率 鉴

23、于水蓄冷空调系统的运行特性，即在夜间的低谷电时段制冷 后将冷量储存在水池中，夜间环境气温相对白天明显降低，制冷效 率随之提高 6-8%，系统满负荷运转时间大幅度增加，从而使空调系 统的可以节省 10%-20%的用电费用。 4投资估算投资估算 根据建筑规模的不同， 蓄冷系统的造价在 4060 元/ （建筑面 积） 。 5典型案例典型案例 详见第三部分应用案例 C1。 （二）冰蓄冷技术 1技术说明技术说明 冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中， 白天融冰将所储存冷量释放出来，以减少电网高峰时段空调用电负 荷及空调系统装机容量。蓄冰空调系统的主要设备为制冰系统，制 19 冰系统主要分

24、为冰盘管式系统、内融冰式冰蓄冷、动态制冰。其主 要技术特点如下： a. 转移制冷机组用电时间，起到转移电力高峰期用电负荷的 作用。 b. 蓄冷空调系统的制冷设备容量和装设功率小于常规空调系 统，一般可减少 30%50%。 c. 蓄冷空调系统制冷设备满负荷运行比例增大，状态稳定， 提高设备利用率。 2适用范围适用范围 鉴于冰蓄冷的运行特点， 凡是具有峰谷电政策的区域， 且峰电 价高于低谷电价的 2.53.0 左右；同时，建筑物的空调系统使用时 间主要集中在白天，如办公楼、商场、展览馆、机场等，均可采用 冰蓄冷空调系统；鉴于冰蓄冷系统需要单独建设相应的蓄冰槽，因 而冰蓄冷系统更适合于新建项目。 3

25、预期节能率预期节能率 鉴于冰蓄冷空调系统的运行特性， 即在夜间的低谷电时段制冷 后将冷量储存在蓄冰水池中，夜间环境气温相对白天明显降低，制 冷效率随之提高 6-8%，系统满负荷运转时间大幅度增加，从而使空 调系统的总节费率达 15%-30%左右。 4投资估算投资估算 蓄冷空调系统的一次投资比常规空调系统要高。如果计入供电 增容费及用电集资费等，有可能投资相对或增加不多。蓄冷空调系 统的运行费用由于电力部门实行峰谷电价政策，比常规空调系统要 低，分时电价差值愈大，得益愈多。根据建筑规模不同，冰蓄冷相 20 关系统的造价在 70100 元/ 。 5典型案例典型案例 详见第三部分应用案例 A4。 三

26、、智能化技术的应用 智能化技术是指通过传感器、仪表、自动控制系统、物联网、 人工智能、大数据云计算等，实现对制冷系统运行的监测和优化运 行控制，从而达到降低制冷能耗，提升能效的目的。让制冷系统的 运行少依赖于人的经验，而由预置的软件来实现，软件能实现更复 杂、实时、多变量的控制功能。楼宇自控是智能化技术的一部分应 用，还有专门的节能智能化系统。 很多公共机构建筑， 在建设初期都安装了楼宇自控化系统。 但是， 经过施工、 调试、 运营阶段后， 由于缺乏维护费用、 厂家服务不到位、 调试后无法满足现场变化的使用需求等原因， 大部分楼宇自控系统都 处于瘫痪状态，无法正常使用，反而还要人工去控制，这样

27、不仅满足 不了使用舒适和节能的要求，同时也造成了投资浪费，和人力资源的 浪费。我们这里指的智能化技术，其实比楼宇自控更进一步。楼宇自 控系统更侧重于空调机组末端的设备的逻辑控制， 而很对于冷站有些 楼宇自控系统只完成了冷站设备的状态监测， 我们这里要应用的智能 化技术，不仅要实现控制功能，还要优化冷站所有设备的整体运行逻 辑，降低冷站的冷耗。空调系统可通过智能控制技术节能的原因： 1空调设备余量过大大马拉小车。包括空调负荷参数余量、 空调设备设计选型时余量、空调设备采购时余量 2建筑所需负荷变化。包括季节变化（春、夏、秋、冬） 、每 天日照变化（早中晚） 、人员变化（旅游淡旺季、餐厅吃饭、员工

28、上 21 下班等） 、用电设备变化 3管理优化。包括客房空调系统（人走关空调、舒眠模式） 、 公共地方空调统一管理（26） 。 4设备运行效率低。 根据空调的不同形式，智能化技术主要应用在以下三个方面： （一）冷站群控技术 1技术说明技术说明 冷站群控首先建立在对系统的实时监测上， 通过完成特定的操作 顺序，如：设备自动操作，设备保护，数据转发和报警，来实现冷水 机组的高效运行。为机组提供适当的节能控制。冷站群控技术的应用 有很多不同的深度，完整的冷站群控至少要包含以下的内容： a. 自适应启/停。群控系统要根据冷冻水温度和过去的冷负荷 惯性/反映时间，来自动调节冷水机泵冷却塔的启/停时间来逐

29、 个控制冷冻水泵，冷却水泵，冷却塔和冷水机组。 b.b. 冷水机排序/选择。群控系统可以选定超前/滞后冷水机， 并重新安排其顺序。自动预测冷负荷需求/趋势，并根据过去的能 效，负荷需求，冷水机泵冷却塔的功率和待命冷水机的情况来 自动选择设备的最优组合。 c. 最优冷水机负荷分配。系统根据能效和最优设备组合来自 动为每台冷水机分配负荷。在保持冷冻水的供/回水设定值状态的 同时，也将重新设定每台冷水机的冷冻水出口温度，以优化机组的 负荷分配和制冷效率。 d. 水泵变频。冷冻水泵和冷却水泵，根据系统的工艺要求动 态地调节水泵转速，实现水泵节电。 22 e. 冷却塔控制。冷却塔风机的运行台数和转速，根

30、据环境温 湿度和冷却水回水温度来自动调节，从而降低冷却系统的能耗。 2适用范围适用范围 智能化技术，适用于大中型的制冷系统，绝大部分的制冷系统 原有的管理都很粗放，只要设备状态完好，通过加装智能化控制系 统，都能通过智能化系统的精细化管理实现节能。 如果原有的楼控系统尚能使用，则智能化系统会可以复用一部 分楼宇自控系统的传感器数据， 并需要冷机厂家开放数据通讯接口。 3预期节能率预期节能率 通过冷站群控技术，可以实现 15%25%的整体冷站节能率。监 测点越完善，上述提到的控制策略应用点越多，节能效果越明显。 4投资估算投资估算 智能化系统的投资主要包含传感器、控制器件、布线和软件的 投资，是

31、所有改造技术中，投资最小见效最快的一种方式。而且， 无线传感器技术的应用，使得智能化系统布线越来越简单，工程成 本越来越低了。通常的智能化技术改造投资回收期在 2 年左右。 5典型案例典型案例 详见第三部分应用案例 A5、A6。 （二）分体式空调智慧管理应用 1技术说明技术说明 分体空调由于分布广泛，用能管理难度较大，分体空调不合理 使用的浪费现象十分普遍。 针对空调的使用存在所处空间非常分散、 管理不到位、购买时间不统一、购置选型不合理、孤立设备运行、 维护不及时、品牌众多等因素导致能源浪费的现象，有必要对单位 23 的分体空调采用集中化、智能化、物联网化、人工智能化的系统平 台方案， 对单

32、位的分体空调进行精细化、 场景化的管理和节能控制， 以达到资源节约型、环境友好型单位的能耗使用目标。为此，分体 空调 5G 物联网集中管理平台解决方案,为政府机关、学校、医院、 图书馆、数据机房等单位里面大量采用分体空调的场景，提供集中 管控、用能统计、智慧节能、故障预警等强有力的功能，通过轻量 化的物联网升级改造，就可以实现分体空调的集中智慧管控，从而 为采用分体空调的单位，实现大量的节能效益。 物联网集中管理平台主要由核心智能终端硬件和云平台 “空调智 慧节能和管理后台系统”组成，基于 5G 的物联网技术、大数据挖掘 和人工智能云算法技术。 图 1 空调智慧节能和管理后台系统 分体空调物联

33、网节能方案是通过 5G 通讯技术把分体空调设备和 云平台进行连接，把采集到的每台空调运行数据上传至云平台，云平 台通过大数据挖掘和人工智能算法将结果操作指令传输回给智能终 端，智能终端再根据指令对空调设备进行控制优化，从而在保证空间 24 对冷量/热量的需求前提下，智能化的优化空调运行，实现节能效果。 同时，用户可以通过电脑、移动端设备登录分体空调智慧节能管理后 台系统，可以分权限、分层次、分角色的实时查看空调运行数据、 能 耗统计，并对空调进行场景控制管理。 图 2 分体空调能耗 分体空调5G物联网集中管理平台具备以下四项功能内容： 一是智慧节能。通过分体空调人工智能节能算法，结合空调参数

34、以及建筑参数，对每台空调运行进行实时地介入优化，在保证舒适度 的基础上，实现最大限度的节能。 二是远程管理。管理者可以根据具体场景的需求，自定义对单位 的空调进行编组分类、进行远程自动控制，包括开关空调、调整温度 风速、设置模式等操作，实现对分体空调设备的精细化和场景化的柔 性管理。 三是能耗统计。实时监测单位每个房间，获得各房间分体空调用 25 电实时能耗数据，以及楼层或建筑空调用电能耗数据，实现空调能耗 的分户用电计量，可作为收费或者考核的依据。同时根据各个房间或 建筑的能耗数据，提供能耗优化建议。 四是故障预警。对空调的运行数据进行监测和分析，利用大数据 对空调潜在的故障进行识别并预警，

35、告知相关维护人员，从而保障空 调的健康运行，提升空调的整体运行效率。 平台的用户管理界面， 一般支持电脑端和手机端集中管理单位的 全部分体空调。电脑端安装平台专属软件，可以集中批量设定空调开 关机时间、运行模式、运行温度等，可以实时按需要统计空调运行时 长和耗电量， 可以查看空调的健康状况， 可以按照故障类别筛选空调。 图3 空调智慧节能和管理软件 手机端管理可以通过关注平台专属微信小程序实现。 26 平台可以为节能量审核提供有效的数据依据，通过平台历史数据 可以得到每台空调的特定时间段的用电量、平均节能率和节电量； 某 个单位所有空调的特定时间段的用电量、平均节能率和节电量；某行 政区的所有

36、空调的特定时间段的用电量、平均节能率和节电量。 2适用范围适用范围 分体空调 5G 物联网集中管理平台解决方案，适用于壁挂式分体 空调、柜机分体式空调、分体式风管机空调、分体式吸顶机空调等都 可以应用。在每一个具体场景里面，都会合理地布置一定数量的传感 器和控制器来保证整套节能算法的节能功效。 3预期节能率预期节能率 分体空调 5G 物联网集中管理平台解决方案，并不是简单控制空 调供电的通/断来强制化实现约束性管理节能，而是通过空调所处的 室内和室外环境，以及使用者的具体需求，进行人性化的人工智能节 能术。通过已经在此平台上运行的数万台分体空调的能耗数据，分体 空调通过智能化集中管理平台，可实

37、现节能率在 20%-40%。 4投资估算投资估算 每台分体壁挂空调的智能终端设备投入在 300-600 元，在华北、 华中区域的投资回报约为 1.5 年回收成本，在华东、长江流域和华南 地区的投资回报约为 1 年回收成本。分体柜机和天花机分体空调， 每 台智能终端设备的投入在 800-1200 元，在华北、华中区域的投资回 报约为 2 年回收成本，在华东、长江流域和华南地区的投资回报约为 1.5 年回收成本。 27 5典型案例典型案例 详见第三部分应用案例 A7、B1、B2、C2、D1、G2 （三）风机盘管联网控制技术 1技术说明技术说明 风机盘管联网自控系统是投资少，使用灵活。无线通讯智能温

38、 控器自组无线通讯链路对传统风机盘管进行集中管理和控制。对于 大空间可以实现划分区域控制、设定温度限额管理等功能。同时在 电脑软件的控制下对所有联网温控器进行统一的控制，从而使得对 温控器的集中管理和维护变得非常简单、便捷。 该系统有如下优点：可进行局部区域的温度调整与控制，满足 房间对不同室温的要求，并且较容易实现自动控制。通过软件可以 远程监控所有的温控器的工作状态,同时也能对所有的温控器进行 设置等，使系统更为人性化。配合人体感应传感器的应用，可以实 现人在风盘开，人走风盘关的自动控制。联网方式包含有线连接、 WIFI、Zigbee、Lora、电力载波等，采用无线方式工程量少，改造 方面

39、快捷。 图 4 空调系统架构图 28 2适用范围适用范围 适用于末端采用风机盘管的空调系统，可以通过更换联系网型 温控器后实现集中控制。 3预期节能率预期节能率 通过风机盘管联网控制，可实现空调系统末端节电 20%左右。 4投资估算投资估算 联网型风机盘管控制器有多种通讯协议的，单个设备成本为 500800 元。是最经济简单的末端系统节能方式。 5典型案例典型案例 详见第三部分应用案例 B3。 （四）温湿度独立控制技术 1技术说明技术说明 温湿度独立控制空调系统是利用新风机组承担全部潜热负荷和 部分显热负荷，室内末端设备只承担部分显热负荷，干工况运行。 根据新风处理模式的不同，可分为溶液除湿新

40、风机组、直膨式新风 机组、低温冷冻水表冷器冷却除湿新风机组等。室内末端一般采用 干盘管、毛细管辐射末端、辐射冷吊顶等形式，末端冷冻水供回水 温度为 17/20。为末端设备提供冷冻水的高温冷水机组 COP 较常 规冷水机组高，可节省冷水机组的运行能耗，同时末端设备干工况 运行，室内卫生条件及热舒适性均较好。 2适用范围适用范围 适用于对卫生条件及热舒适要求较高的建筑，特别适用于建筑 湿负荷相对较低的场所，如办公楼、医院、博物馆、电子厂房等。 29 3预期节能率预期节能率 比传统热湿耦合空气处理模式的空调系统整体节能 25-50%左 右。 4投资估算投资估算 根据末端形式不同，温湿度独立控制空调系

41、统比传统热湿耦合 空气处理模式的空调系统投资增加约 5-10%。 5典型案例典型案例 详见第四部分应用案例 A8。 四、制冷系统调适措施 （一）空调系统调适 1技术说明技术说明 制冷空调系统调适的目的是保证系统运行时的能效最大化。制 冷空调系统在竣工验收前完成的调试过程是保证系统满足设计要 求，但系统在投入运行后，由于实际使用条件发生变化（建筑部分 区域投入使用） 或环境参数发生变化 （建筑部分区域使用功能改变） ， 而使制冷空调系统运行工况发生变化，此时要维持系统高效运行， 应对制冷空调系统进行再调适，并且再调适工作应贯穿整个空调系 统的运行全过程。制冷空调系统调适主要包含风系统和水系统平衡

42、 调试。 a. 空调水系统平衡调试 空调冷冻水系统水力不平衡对管网系统运行会产生不利影响。 管网系统往往是由多个并联循环环路组成，各并联环路之间的水力 工况相互影响，其中一个环路的非正常变化必然会引起其他环路的 30 流量发生变化，导致管路流量的重新分配，部分区域流量过剩而其 他区域流量不足，造成系统输送冷量不合理，其结果是空调区域冷 热不均，部分区域达不到设计要求，必须依靠增开冷冻水泵来适应 末端需求，从而造成了能源的浪费。 冷冻水系统水力不平衡除了影响系统输配能耗以外，还对制冷 机运行性能有影响。对于二级泵系统，如二次侧冷冻水流量过大， 会使一次侧与二次侧流量不匹配，部分二次侧冷冻水回水经

43、旁通管 与制冷机出水相混合，使得二次侧供水温度上升，为了保证制冷除 湿效果，只能增开制冷机，导致制冷机运行负荷率过低，往往运行 在低效率区，降低了机组运行 COP。 冷冻水系统的水力不平衡造成空调区域冷热不均，不能满足热 舒适要求，同时，冷源系统综合能效下降，有必要进行水系统的平 衡调试。水系统的平衡调试完成后应满足：a)水系统的水力失调率 不超过 15%， 最大不超过 20%。 b)冷冻水系统集水器各支管之间的温 度偏差不应超过 1。c)空调冷冻水系统耗电输冷（热）比应符合 公共建筑节能设计标准GB 50189 的规定。 b. 空调风系统平衡调试 对于空调风系统，由于系统交付时未进行风系统平

44、衡调试，或 在运行过程中由于风机效率下降，风阀位置变动等导致风系统水力 不平衡。 当风系统水力不平衡时， 会导致近端风口风量高于设计值， 远端风口风量低于设计值，从而使室内温度分布不均，热环境不能 满足要求，空气处理设备长时间处于高负荷运行状态。因此，有必 要对空调风系统进行运行调适。对于定风量系统，需要重新对各支 管进行风量测试，调节相应风阀使之满足要求。对于变风量系统， 31 一般采用以下两种方法：1）定静压法：保持管道内某点（一般设于 风机离最远末端装置距离的 2/3 处）静压不变来调节风机风量；2） 变静压法：根据末端装置的阀门开度来调节系统风量。 风系统的平衡调试后应满足：系统的总风量与设计风量的允许 偏差不大于 10%，风量失调率不超过 15%，最大不应超过 20%。空调 风系统和通风系统的风量大于 10000m 3/h 时，风道系统单位风量耗 功率（Ws）不宜大于 0.27。 2适用范围适用范围 所有中央空调系统。 3预期节能率预期节能率 调适后系统节能率往往可达 15%。 4投资估算投资估算 调适过程产生的费用相对较小，主要包括调适过程人工费、测 试仪器折