深度解讀|江森自控高效機房實施指南·七步法
七步成詩,更要步步為營,看看江森自控的高效機房解決方案如何從理念到落地
在不斷尋求更具競爭力的運營策略的過程中,建筑業主與設施運營者往往希望能兼顧建筑環境舒適穩定與運行成本優化,并同時滿足相關節能減排的要求。尤其在后疫情新常態下,改善使用體驗、增加經濟效益和提升社會價值這一綜合目標,更加備受矚目。
業界注目的高效機房,即高效的中央空調制冷機房,或許能成就這樣的“三全其美”。因為在建筑物內,暖通空調系統消耗的能源往往很高,不僅其中包含的各類設備與系統(如制冷主機、空氣側設備,冷卻器和鍋爐等)繁多,隨著使用工況和使用年限的增長,很多參數也在不斷變化,其復雜程度可想而知。因而,一種面向使用效益的整體優化,勢在必行。
江森自控高效機房解決方案
在全面了解客戶關于建筑生態環境的真實需求以及各種工況負荷特性的基礎上,江森自控基于獨有OpenBlue數字化平臺,通過合理的系統設計及優化方案,選配高效的冷機和水路系統設備及材料,利用專業準確的算法模型、控制系統和基于BIM三維建模的水力平衡計算和能耗模擬計算,為客戶提供一個高效的、定制化的,涵蓋設計、供貨、施工、調試、運維和認證的覆蓋全生命周期的交鑰匙系統解決方案,幫助客戶實現冷凍機房系統在運行全生命過程中的高效節能目標。
當“高效機房”作為一個理念、一種模式被更多建筑業主和使用者接受,行業急需一套切實可行、有章可循的實施方法,為其系統設計和優化、硬件設備及材料、算法模擬平臺及控制系統、項 目執行和管理、質保和運維服務的全過程進行頂層設計與分步實施。
江森自控以強大齊整的核心產品線和專業可靠的工程技術能力,前瞻性總結性地提出《高效機房實施指南·七步法》,助力高效機房方案從理念到落地,逐步實施。
這七個步驟分別是:
步驟一
量體裁衣:基于運行模擬的設計方案優化
對客戶負責的高效機房解決方案,必須建立在真實環境需求和運行工況上,因此,在項目設計定型前務必“量體”先行——運行仿真模擬,方知如何更好地“裁衣”——設計方案優化。
“量體”——運行仿真模擬
全年運行仿真模擬計算對高效機房設計與建設具有非常重要的指導作用:
· 建筑負荷逐時校核
· 建筑能耗逐時分析
· 賦能機房優化策略
· 測量驗證有據可依
工欲善其事,必先利其器。為在項目早期規劃和設計階段高效模擬機房全年運行能效,江森自控結合冷水機組、自動控制、數字化技術、云計算、OpenBlue平臺體系,開發了機房仿真工具 (OpenBlue Plant Simulator),可有效輔助高效機房優化設計,為能效水平提升打下堅實基礎。
“裁衣”——設計方案優化
“量體”后,即可對機房系統的整體設計做針對性的審核與優化,幫助客戶在項目正式實施前,確定和落實一個相對優且適用的整體方案。
江森自控的設計方案優化:
· 控制方案優化
· 方案配置
· 系統流程布置
· 設備選型
· 管路布置和三維建模
· 管徑計算和水力平衡計算
· 系統溫差優化
此外,江森自控還可提供更深層次的三維建模和全年能效仿真系統。
步驟二
裁紅點翠:核心設備及產品選型
實現系統優化的下一步是選擇合適的系統組件,主要目標是選擇在現實運行中更高效的組件。為了機房整體更好的效率表現,需要選擇在運行時間長的工況下,表現高效的設備。
冷水機組
結合機組配置和氣象資料,分析項目負荷并確定機組常運行的工況,選擇此工況下效率高的機組。對于運行工況復雜且變化較大的項目,優先推薦采用變頻/磁懸浮機組。為確保機組的安全,還需校核各種極端工況、大/小流量、高/低冷卻水溫度等。
水泵
水泵應依據設計優化后,流量和揚程的具體參數要求和高效機房節能要求,有針對性地選擇。
冷卻塔
冷卻塔的名義流量應滿足冷水機組要求的冷卻水量,冷卻塔進水、出水溫度應分別與冷水機組冷凝器的出水和進水溫度相一致。
步驟三
運籌帷 幄:控制系統構架
江森自控的高效機房系統架構主要包含三個層次:OpenBlue平臺管理層、Metasys®集中監管層、DDC現場控制層。借助江森自控獨有的OpenBlue平臺體系,可實現完整全面的高效機房優化管理與運行。
系統架構如下圖所示。
OpenBlue平臺管理層
高效機房管理平臺對整個機房進行管理,實現各設備實時運行監控、能耗分析、設備信息管理、優化控制等功能,并可輸出各類能耗、設備運行、報警報表。平臺采用BS架構,既可布置在本地,也可布置在云端。
Metasys®集中監管層
江森自控的網絡控制引擎主要采用Metasys®新產品M4-SNE控制引擎,數據庫包含機房設備點位以及總管參數等現場DDC控制器中點位,集成了冷機內部點位及其他三方儀表設備等高效機房管理平臺需要集成的數據點位,并完成對趨勢、報警點位的設置。
DDC現場控制層
江森自控的現場DDC控制器主要采用Metasys®新產品M4-CGM現場控制器, 而高效機房的現場層控制程序主要編寫在DDC控制器中,根據設備分類或系統分類進行不同設備在DDC中的程序編寫。其中按照設備分類配盤為標準配盤方式,簡單明了,區分清晰。
步驟四
別具慧眼:算法原理和實現路徑
現場控制層優化算法
江森自控基于Metasys®控制引擎和現場DDC控制器的控制邏輯算法,可保證機房現場設備安全可靠運行,同時實現系統的運行優化,具有靈活、可靠、適用性廣、模塊化程序設計等特點。還可針對天氣變化對冷機效率進行優化,而對于商業樓宇的運行優化額外提供“CHLR BASE LOAD”和“CHLR COAST”兩大特殊功能,以滿足更加經濟高效的運行管理要求。
高效管理平臺CUP優化控制
為實現精細化管理,并保證優化運行,江森自控全新推出CUP優化控制軟件。這是一款管理級應用,需現場層控制提供機房設備自動化控制,包括所有標準控制邏輯、設備啟停順序、PID回路、設備保護以及報警,并支持所有類型的制冷、制熱、發電和儲能設備與系統的整體優化。
CUP優化控制提供兩種操作模式:“駕駛導航”(提供較優控制參數,人工手動操作)和“自動駕駛”(機房系統無人值守,自動優化運行),隨系統性能和運營環境的變化,自動持續調整機房控制參數,實現能源及運營成本的優化。
步驟五
面面俱到:項目執行和管理體系
江森自控項目執行團隊強調對整個項目全生命周期的管理,是按照時間順序先后銜接的不同項目階段的集合,體現了項目管理的邏輯性和延續性。項目管理的全生命周期分為四個階段:
1.啟動階段——了解項目要求,明確財務目標,識別項目風險
2.計劃階段——制定成本預算、工程進度、節點及各項計劃
3.實施階段——關注項目實施、跟蹤實施過程、監控項目、進行過程控制以及項目變更管理
4.收尾階段——關注項目調試及檢驗,移交與結算
針對不同階段,江森自控的項目執行團隊都會遵循嚴格的管理流程,做到面面俱到,確保合同執行的高效、嚴謹。
步驟六
無微不至:客戶服務體系及數字維保平臺
江森自控創新性的數字維保平臺,可提供全面的專家建議、服務和維護選項?;?strong>遠程服務云平臺,江森自控監控中心的AI管理系統對高效機房各項運行數據進行實時監測與分析,為機房提供預測性維護、遠 程診斷和能效監控等智慧運維服務。
高效機房綜合維保服務
可及時處理機房設備故障并延長設備使用壽命,提供從常規檢測到預測性日常維護、系統性優化等長期維護計劃,以確保系統長期高效穩定運行。
高效機房專家診斷服務
針對性地制定專業檢測方案和實施計劃,采用專業設備進行測試,以測試數據為基礎形成檢測報告,幫助客戶快速全面地了解設備、系統及能耗的現狀、問題及需求,從而優化設備使用管理。
高效機房的遠程智聯服務
江森自控全新的EPSA數字化維保服務利用無線物聯網、大數據和AI,對機房實現7/24小時的全天候監測和分析,安全地記錄運行數據和主要事件,實時的響應和分析,遠程故障排查并提供建議及方案,將定期維保提升為基于AI的主動和集成式維保,減少故障、維修時間,幫助客戶降本增效。
步驟七
知行合一:測量、驗證及能效管理平臺
建設高效機房的目的是為了降低運行能耗,提升經濟效益,因此,江森自控高效機房解決方案不止停留在提供機房建設所需的軟硬件設施上,更站在客戶核心業務運行和管理的角度和高度,打造真正意義上的高效、優質的能效管理和執行平臺。
OpenBlue數字化云端能效管理平臺
該平臺基于江森自控OpenBlue數字化平臺,系統應用了物聯網及人工智能集成系統技術,通過對建筑內各用能系統的能耗信息予以采集、顯示、分析、診斷、維護、控制及優化管理,形成具有實時性、系統性、綜合性的云端管理平臺,可以完全實現高效機房能源數據的遠程實時傳輸、動態監測、分項計量、能耗定額和指標考核、能效分析評估、可視化管理、配網運行管理、設備運行控制和節能目標預測與控制,從而為高效機房的運行保駕護航。
同時,江森自控高效機房解決方案也為客戶提供專業的測量和驗證服務。
就如同“一千個讀者眼中就會有一千個哈姆雷特”,同樣的,對于高效機房解決方案應該是什么樣的,不同客戶也會有不同的概念和方案。
江森自控的高效機房解決方案基于江森自控獨有的OpenBlue數字化平臺而形成。OpenBlue將傳統運營技術、現有IT系統和云計算應用相結合,并嵌入AI和數字孿生等尖端技術,實現建筑內外部數據的互聯互通?;诖死砟詈图夹g,江森自控的高效機房解決方案在冷凍機房的項目規劃初期,就把滿足客戶整體建筑的環境需求和高效節能運行作為系統設計和優化的一個基準點,始終如一地將高效節能數字運營作為一個主線,貫穿在從設計到選型再到運維的全生命周期項目實施過程中,并通過獨特的“七步法”,實現方案的從理念到落地。
江森自控高效機房解決方案亦將亮相第三屆進博會江森自控展臺,如果您對高效機房如何建設有著獨到的見解,歡迎來展臺現場與我們切磋交流。