11月12日,邻元科技公众号发了一个冷站实测案例:宁波中心酒店的冷冻站在群智能系统上线后做了一次同期对比测试,3天累计节电2556度,节能率25%,冷站综合能效从4.0升到5.1。
数据是公司自报口径,测试窗口只有3天,先说清楚。这个案例里有一点值得单独拎出来:省下来的电,落在大多数人以为省不出来的地方。
硬件不是短板,难的是运行
先看设备。冷源设在地下1层制冷机房:3台离心式冷水机组,单台供冷量2110kW,其中1台磁悬浮变频;冷冻水一次泵变流量,4台变频冷冻泵三用一备;冷却水侧4台变频冷却泵,同样三用一备;3台变频冷却塔布置在顶层裙房屋面;冷源侧另有1台干管协调控制器,负责干管压差与旁通控制。变频冷机、变频水泵、变频冷却塔,硬件层面该有的都有,这个案例首先要排除的判断是问题不在设备。
难的是这几组设备互相牵制。冷冻水侧,水泵降频、流量下降、供回水温差拉大、蒸发温度跟着变,冷机的COP随之改变;冷却水侧,冷却塔风机降频、冷凝温度上升,冷机功耗又涨回来。调一个参数牵动全站,末端负荷全天都在变,最优运行点也在移动,人很难跟上。
手动运行留下的痕迹很直接:冷冻泵输送系数22.2,冷却泵26.4,这个比值越低,说明送同样的冷量花掉的电越多。
系统怎么做的:把计算分散到设备
这套群智能系统没有建更强的中央大脑,而是把计算分散到设备侧。每台大型机电设备配一个计算节点,设备本体、传感器、电动阀门、智能电表划成标准单元就近安装,电表接在本设备节点上,能耗按设备计量。这一步看着琐碎,却是后面所有分项能效分析的地基。
组网按现场关系来。智能设备按管道连接顺序用网线串起来,节点依据物理拓扑自己组网,APP「冷站系统结构自辨识」会判断哪台是冷却泵、哪台服务哪台冷机,不用对着图纸逐点配置。
控制策略以APP形式下载即运行,这个项目加载了8个策略,全部是通用程序,没有为这个项目定制开发,涵盖群控时间表、系统结构自辨识、协作保护,并联冷机、水泵、冷却塔三组自组织优化控制,以及温差优化调节和旁通阀控制。其中协作保护决定了自动运行敢不敢放手:冷机运行时禁止关闭对应水泵,水泵与冷却塔未启动时冷机不启动,启停按顺序执行。

省下来的电几乎都在水泵上
对比先看边界条件:两段时期室外最高气温29至31℃、最低22至24℃,区间基本重合;其间酒店没有大型活动,末端负荷无异常波动。9月21日是系统切换调试日,没有纳入对比。
把能耗拆到设备,答案很集中。冷却泵1788度降到423度,节能率76.3%;冷冻泵1873度降到554度,节能率70.4%;冷机5539度变成5648度,反而增加2.0%;冷却塔1180度变成1199度,增加1.6%。两台水泵合计少耗2684度,比冷站总节电的2556度还多出128度。输送系数的变化更能说明性质:冷冻泵从22.2到71.8,冷却泵从26.4到107.3,同样送出一份冷量,水泵的电耗降到了原来的四分之一到三分之一。
我把这笔账摊开算一下:3天2556度,折到一天约852度。按每度电1元粗算,一个月同负荷水平下约2.5万元。不过这是9月的冷量,冬天用不到这么多,年化还得往下打折,只能当量级参考。
冷机为什么反而多耗了电
冷机COP从7.5降到7.0,能耗增加2.0%,冷却塔也多耗1.6%。原因很具体:室外气象站还没投运,出水温度无法按室外焓值动态调整。抬高出水温度能提高蒸发温度、改善COP,这是冷机侧最有效的手段,这一步没做上。
这条案例里我更在意的是这点:系统还有一整块功能没启用,接上气象站之后冷机侧才可能转正。现在省下的电,是已经跑通的那部分。
我的看法
多数人听到冷站节能,第一反应是冷机效率。这份数据反过来:节电几乎全部来自水泵输送,冷机还多耗了2%。手动运行时值班人员为保供冷安全,把水泵频率长期固定在偏高位置,1号冷却泵手动期启动后频率长时间停在40Hz附近,自动期启动到48Hz、很快回落到30Hz附近随负荷变化。系统动的就是这层冗余。
要保留的疑问也有:3天窗口、单项目、数据全部来自公司自报,没有第三方核验。对照ASHRAE冷站能效标尺,4.0处在良好区间、高于国标限值3.5,5.1进入出色区间,这套换算方法可以借用,但一个案例不能外推到所有冷站。
还有一条更实用的提醒:系统上线不等于节能做完了,气象站这种配套没到位的地方,才是这类项目真正的分水岭。
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