江森自控：節(jié)能改造系統(tǒng)解決方案

編輯整理/ 本刊編輯部

江森自控：節(jié)能改造系統(tǒng)解決方案

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數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造

近年來，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的爆炸式增長，推動數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展。2016年中國數(shù)據(jù)中心總數(shù)已達到75萬個，機房面積達到500萬m2，年均增長率為23%，市場規(guī)模將突破160億美元，呈現(xiàn)明顯的“數(shù)量多、規(guī)模小、大型化趨勢明顯”的特點。

數(shù)據(jù)中心是一個復雜體系，除了計算機系統(tǒng)和通信、存儲等配套設(shè)備，還包含數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及各種安全裝置，能耗接近工業(yè)建筑。如今，中國數(shù)據(jù)中心的總用電量已突破1000億kW·h，占到了全社會用電量的1.8%，甚至超過三峽發(fā)電站的全年發(fā)電量。

數(shù)據(jù)中心的能耗，一般使用 PUE（Power Usage Effectiveness）來衡量，即設(shè)施耗電總量與IT設(shè)備耗電量的比值，代表數(shù)據(jù)中心中IT設(shè)備每消耗一度電的情況下整個數(shù)據(jù)中心為了維持運營所需要耗費的電能的倍數(shù)。根據(jù)某高校對北京37座數(shù)據(jù)中心的調(diào)研，80%以上的數(shù)據(jù)中心PUE高于2。

《上海市數(shù)據(jù)中心能耗限額》（DB31 651-2012）對已投入使用的數(shù)據(jù)中心規(guī)定了能耗限額：

投入使用年限2 0 0 7年1 2月1日前2 0 0 7年1 2月1日2 0 0 9年1 2月1日2 0 1 1年1 2月1日單位能耗限定值2 . 5 2 . 3 2 1 . 8

同時，也對新建數(shù)據(jù)中心，給出的單位能耗準入值和先進值都低于2：

數(shù)據(jù)中心單位能耗準入值 數(shù)據(jù)中心單位能耗限定值1 . 6 1 . 5

可見，數(shù)據(jù)中心的節(jié)能改造具有廣闊的市場。

隨著計算機集成化程度越來越高，散熱已成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)必須重點考慮的問題。各種設(shè)備的正常運行對室內(nèi)環(huán)境，尤其是溫度的穩(wěn)定控制要求極高，且需要全天候不間斷的保障。在數(shù)據(jù)中心總能耗中，制冷能耗占比高達30%～45%！有效提升制冷系統(tǒng)能效，對于數(shù)據(jù)中心節(jié)能改造事半功倍。

江森自控基于長期的技術(shù)積累和大量項目實踐經(jīng)驗，可以為數(shù)據(jù)中心客戶提供量身定制的整體節(jié)能解決方案，幫助客戶降低運營風險，提高系統(tǒng)效率，減少使用成本。

1. 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能

變頻驅(qū)動的冷水機組（含磁懸浮機組）具有卓越的部分負荷調(diào)節(jié)性能，可以達到理想的IPLV，非常適合數(shù)據(jù)中心熱備份模式。變頻機組的快速啟動功能可使機組在斷電后快速重啟并達到設(shè)定的出水溫度，有效保證數(shù)據(jù)中心的安全、穩(wěn)定及高效運行。

在室外環(huán)境溫度不太高時，帶有自然冷卻盤管的變頻風冷冷水機組YVFA機組可以利用干盤管與室外空氣的換熱，在壓縮機不工作的情況下為數(shù)據(jù)中心有效降溫，大大提高制冷效率，降低運行費用。

另外，利用熱泵機組在為數(shù)據(jù)中心提供中溫冷卻水的同時，為其附屬區(qū)域提供免費的熱水，滿足辦公用房人員洗澡、食堂生活用水預加熱和冬季采暖等需求，減少鍋爐的使用，達到很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

2. 數(shù)據(jù)中心的制冷機房群控系統(tǒng)

在江森自控的整體解決方案中，數(shù)據(jù)中心的制冷機房一般按照制冷單元組進行配置，為相應(yīng)的冷水機組、冷凍冷卻泵、傳感器、冷卻塔、閥門等配置專職的控制器，只負責該單元內(nèi)的設(shè)備邏輯及順序啟停，單元間互不影響。同時，為了應(yīng)對緊急供冷的需求，自控系統(tǒng)直接或者通過數(shù)據(jù)接口監(jiān)視蓄冷罐不同位置的溫度，根據(jù)蓄冷罐的體積和特性計算蓄能狀態(tài)和持續(xù)時間，并控制相應(yīng)的水閥和水泵。另外，制冷機房群控系統(tǒng)可以實現(xiàn)安全的自由冷卻模式控制及切換。

3. 數(shù)據(jù)中心的弱電系統(tǒng)升級

對于各類設(shè)備，數(shù)據(jù)中心不是單純提供放置地點，而須為其正常運行提供安全監(jiān)視、電源供應(yīng)及運行環(huán)境的必要保障。江森自控可以結(jié)合數(shù)據(jù)中心弱電系統(tǒng)的特殊要求，為其提供量身定制的最優(yōu)產(chǎn)品、解決方案及服務(wù)，包括智能門禁系統(tǒng)、漏水報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、消防安防系統(tǒng)、以及綜合布線系統(tǒng)，滿足數(shù)據(jù)中心設(shè)施的特殊要求，最大程度為客戶創(chuàng)造安全、穩(wěn)定、節(jié)能、智能化的運營體驗。

高檔綜合辦公樓節(jié)能解決方案

高檔綜合辦公樓在提供舒適工作場地的同時，也是城市耗能的大戶。如對其進行有效的節(jié)能改造，帶來的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益將十分可觀。憑借在暖通空調(diào)與樓宇自控領(lǐng)域的百年創(chuàng)新經(jīng)驗，江森自控可為高檔綜合辦公樓提供高品質(zhì)的建筑節(jié)能解決方案，是節(jié)約降耗的貼心管家！

高檔綜合辦公樓的能耗主要由電力（空調(diào)及通風系統(tǒng)、照明、電梯、電信設(shè)備、安防設(shè)備及其他設(shè)備）、水、天然氣組成。其中，空調(diào)系統(tǒng)是能耗第一大戶，約占總能耗的40%～65%。大樓的節(jié)能設(shè)計、空調(diào)設(shè)備的選擇和施工、日常運行控制策略以及運行管理維護都會影響空調(diào)系統(tǒng)的能效。

此外，要降低高檔綜合辦公樓的能耗，還面臨以下多重挑戰(zhàn)。

◆設(shè)施多樣引起的智能化高要求。智能化是未來樓宇建筑發(fā)展的方向，通過智能化實現(xiàn)樓宇設(shè)備的優(yōu)化控制與管理，節(jié)省能源和大廈運行費用，提高工作效率和管理活動的科學化，建立全方位、高靈敏的安全防范體系，提供更便利、舒適的辦公和生活環(huán)境。

◆辦公區(qū)租賃使用不確定性。我國辦公樓租約平均年限為2.5年，租戶經(jīng)常變化。這就要求室內(nèi)設(shè)施，特別是空調(diào)系統(tǒng)，具有足夠的靈活度，易于二次裝修。

◆室內(nèi)熱環(huán)境控制要求復雜。現(xiàn)代辦公樓追求外圍護結(jié)構(gòu)通透化，辦公樓圍護結(jié)構(gòu)的特殊性、辦公人員需求的多樣性、內(nèi)部區(qū)域因辦公自動化發(fā)展出現(xiàn)的產(chǎn)熱量單一的特征，使得不同區(qū)域?qū)照{(diào)的需求存在差異。

針對高檔綜合辦公樓的能耗特點以及遇到的挑戰(zhàn)，江森自控可提供一站式節(jié)能解決方案，從空調(diào)、排風、樓宇自控、空氣凈化和照明等方面提高建筑能效。

1. 空調(diào)系統(tǒng)改造

選擇合理的冷熱源以及高效的機組設(shè)備可有效降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。江森自控高能效的變頻離心式冷水機組、螺桿式冷水機組、磁懸浮機組，在滿足部分負荷要求的同時，可以實現(xiàn)機組更加高效穩(wěn)定運行。對于現(xiàn)有的江森自控約克品牌定頻常壓/高壓的離心機組，可通過增加變頻驅(qū)動裝置達到節(jié)能目的。同時，采用變風量(VAV)系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)送風量，在保證室內(nèi)舒適的同時達到節(jié)能目的。

大量小業(yè)主在入駐后會重新劃分功能分區(qū)，二次裝修可能影響VAV系統(tǒng)的功效。為此，江森自控率先將樓宇控制系統(tǒng)、VAV控制器和VAV末端結(jié)合為一體，實現(xiàn)最優(yōu)化控制，并通過系統(tǒng)再調(diào)試，達到很好的節(jié)能效果，在全國各地已經(jīng)有多項成功案例。

另外，小業(yè)主經(jīng)常會有自己的小型數(shù)據(jù)中心，這些區(qū)域需要提供24h冷卻水，此時，將舒適性空調(diào)的冷卻水和數(shù)據(jù)中心冷卻水管路按照使用策略和要求不同分開，可以達到很好的節(jié)能效果。

2. 排風熱回收系統(tǒng)

很多高檔綜合辦公樓都設(shè)置專門的新風井和排風井，通過將新風和排風進行熱交換。夏季用排風來預冷新風，冬季用排風來預熱新風，可以達到很好的節(jié)能效果。排風熱回收的形式視實際使用需要而定，主要有轉(zhuǎn)輪式、板翅式、熱管式和乙二醇系統(tǒng)等。

3. 樓宇自控系統(tǒng)升級

對于已經(jīng)運行多年的高檔辦公樓，其樓宇自控系統(tǒng)會逐步出現(xiàn)設(shè)備備件采購困難、設(shè)備穩(wěn)定性不足、系統(tǒng)性能老舊等問題和隱患。因此，對舊的控制平臺進行升級改造，也是有效的節(jié)能措施。江森自控的解決方案可實現(xiàn)：

◆保護現(xiàn)有投資，降低用戶成本；

◆解決設(shè)備老化問題，提高資產(chǎn)利用效率；

◆新硬件設(shè)備使用更加開放的架構(gòu)，從根本上解決備件問題；

◆整體提高系統(tǒng)性能，進一步提高系統(tǒng)的性價比；

◆全新的瀏覽模式，更全面地了解設(shè)備及系統(tǒng)運行狀態(tài)；

◆支持過程控制，擁有更佳的控制效果。

4. 室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)改造

很多高檔辦公樓在設(shè)計之初沒有充分考慮室內(nèi)空氣質(zhì)量問題，新風量不足，再加上室內(nèi)設(shè)備、裝修材料及人體散發(fā)的化合物、有機物、細菌、異味等，造成室內(nèi)空氣質(zhì)量問題日益嚴重。

為此，江森自控在空調(diào)系統(tǒng)中加入空氣凈化功能。例如，為新一代YSM 系列組合式空氣處理機組所設(shè)計的室內(nèi)空氣凈化IAQ Keeper系統(tǒng)，可持續(xù)監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境PM2.5值，適時運行靜電除塵功能段，保證室內(nèi)空氣潔凈舒適。

各靜電除塵電控箱通過現(xiàn)場總線聯(lián)網(wǎng)，匯總接入到凈化系統(tǒng)監(jiān)控引擎IAQE。系統(tǒng)管理員通過瀏覽器方式登陸IAQ Keeper軟件管理平臺，對系統(tǒng)內(nèi)所有靜電除塵電控箱進行統(tǒng)一管理。

5. 照明系統(tǒng)節(jié)能改造

照明系統(tǒng)的節(jié)能改造可以兩方面著手。

◆采用LED燈等節(jié)能燈具。在相同照度情況下，LED燈可比傳統(tǒng)日光燈節(jié)約電能約2/3，且使用壽命長，無需鎮(zhèn)流器，啟動快，無頻閃，不容易視覺疲勞。

◆優(yōu)化照明策略。根據(jù)季節(jié)的變化，按照時間表調(diào)整時控器的安排。對于特定區(qū)域，采用靈活的控制方式。例如，在地下車庫，根據(jù)照度控制燈具使用數(shù)量，實行分時分區(qū)控制；樓道照明改為聲控或者身體感應(yīng)，從而達到節(jié)能效果。