原创丨一个成功的标准高效机房 - 中山RSR悦辰智能音响工业园

2020-07-07
卓展工程顾问有限公司

本项目作为一个已竣工的标准高效机房案例，团队多次进行项目回访，实地检视设备运行状况，在进一步探讨细节前，先分享一段项目回访视频。




✎ 项目背景

地点：中山市港口镇沙港东路群乐工业园

定位：高科技现代化的人工智能音响工业园

面积：总占地约27亩，总建筑面积约45000㎡，

业态：16条现代化人工智能设备生产线，国际标准EMC实验室、专业消声室、2000㎡的研发场所；同时具备地下停车库、花园式办公区、酒店式餐厅和员工宿舍等工作和生活配套设施。

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目标

在设计院的设计基础上对整个空调系统进行优化，参照DBJ∕T15-129-2017【集中空调制冷机房系统能效监测即评价标准】，承諾以高效机房技术优化，保证EER不小于4.8。高效机房顾问参与优化设计和技术支援。包括建筑全年8,760hr能源模拟阶段、系统优化设计阶段、系统能耗分析、设备选型阶段、施工图设计阶段、施工配合阶段、定制智能化控制系统调试、系统调试及初验阶段等。

系统额
定制冷量

（kW）

系统能效等级

系统能效
最低要求

＜1758

三级

3.2

二级

3.8

一级

4.6

≥1758

三级

3.5

二级

4.1

一级

5.0

表1：能效等级及能效要求


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项目特点

实现高效机房的方法是本项目的最大特点：

  1. 客户明确优化高效机房时，机房面积及尺寸由于报建原因，已无法调整

  2. 客户严格控制系统造价、投资回收期
  3. 综上，本项目拟采用标准设备高效机房
  4. 所采用的设备皆为标准设备、标准工况，且考虑成本，主要设备皆为国内普通品牌
  5. 在不采用非标设备的情况下，利用五个精细化对各环节全过程把控，以项目管控代替高新科技，实现高效制冷机房。
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设计阶段重点

1.   采用标准规格的高效机组，如一级能效定频机组、变频机组，与常规制冷机房所采用的普通定频二级或三级能效机组相比，虽衍生额外初投资费用，但针对两者差异进行全年能耗分析，可量化每年节能量，分析每年节省多少运行费用，供客户决策参考。本项目投资回收期约1.75年。
对比项

现有设计
（常规机房）

万元

优化设计
（高效机房）

万元

年制冷

运行费用

124.1

89.3

表2：年制冷运行费用比较

2.   与传统的设备选型逻辑相比，标准设备高效机房依据全年负荷峰值与负荷比重分析的结果，匹配冷水机组型式、容量及台数组合，并相应制定节能控制策略，务求最大限度使制冷机组于高效区运行。

负荷率
（%）

负荷
（RT）

运行小时
（h）

0~25

0~200

369

25~37.5

200~300

466

37.5~50

300~400

310

50~62.5

400~500

480

62.5~75

500~600

920

75~87.5

600~700

981

87.5~100

700~800

159

表3：不同负荷率运行小时数
3.   冷冻水及冷却水温优化策略，冷冻水变频+水温重设：在部分负荷时，冷冻水泵优先进行变频控制，在降到最低频率后，考虑提高冷冻水温设定值；冷却水变频 + 水温重设：在部分负荷时，冷却水泵、冷却塔优先进行变频控制，室外湿球温度降低时考虑降低冷却水温设定值，务求主机COP及水泵能效最优化。
4.   针对冷冻水泵、冷却水泵能耗，进一步优化制冷机房管路，减少管路阻力；针对机房内冷冻侧和冷却侧管路水力精细化计算；以优化水泵能耗，并降低运行费用。

5.   冷却塔控制，冷却塔与主机并非一一对应的运行关系，在部分负荷时，所有冷却塔全开，并且变频低速运行，充分利用冷却塔的散热能力，这样冷却塔的运行能耗更小，且能获得相对较低的冷却水温。

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图4：现场实际竣工照片

6.   除制冷机房内，同时关注末端主要设备（AHU/PAU/FCU）设计参数，对空调末端系统阀门进行技术协调，对主要管道附件给予建设性意见。

微信图片_20200714035027.jpg图5：设计优化措施


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图6：制冷系统图
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实施阶段重点

1.   机房安装质量检查及整改建议
2.   由于设备实际性能对于实现设计意图及控制精度等起了关键作用，同时本项目考虑成本使用常规标准设备，故针对主要设备（冷水机组、冷却泵、冷冻泵、冷却塔）进行到货检查。
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图7：标准规格的水泵、冷却塔、制冷机组
3.   精准测量方案、安装指导及功能界面调适
4.   智能控制方案、安装指导及功能界面调适
5.   优化开机策略，编写设备实际运行策略逻辑
6.   启动云端服务功能

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调试阶段重点

  1. 高效机房调试方案
  2. 高效机房系统调试前检查
  3. 高效机房系统单机调试指导
  4. 末端系统调试指导及调试检查(抽查率不低于10%)
  5. 高效机房系统带负荷调试指导
  6. 高效制冷系统风平衡调试验收
  7. 高效制冷系统水(包括冷冻水及冷却水)平衡调试验收
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运行优化阶段重点

1.   一共进行四次现场回访，将系统运行规律收录入库，协助管理，预测能效EER。

2.   通过云平台，远程在线监测数据分析能效，根据建筑业态持续优化控制逻辑。

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图8：云端实时自控平台界面

3.   专家在线诊断空调系统能耗，以确保双方确定的目标能效。

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图9：按日、按月、按年统计系统运行数据



卓展标准高效机房无需采用高新科技或非标产品，重点在于EER指标在工程每个环节中认真推行，由专业设计团队全程确保各环节聚焦于节能目标，从机房方案设计到系统调试及竣工后一年运行，全程参与，保证投资回收期满足预期。

采用标准设备，在标准功况运行，目标EER不小于5.0是性价比较高的高效机房理念，有以下的优点：

  • 技术风险低：标准设备(不采用非标产品)、标准工况(末端设备不受影响)，施工及运维技术难度低

  • 采购风险低：大部分供货商都可参与投标

  • 造价低：相对非标设备高效机房便宜

  • 建设期合理可控：常规设备生产周期，施工队无需通过特别培训或使用特别工艺，常规施工周期

  • 维保：标准产品维修保养费用相对较低，设备备件供货快，成本低

  • 投资价值高：性价比高，投资回收期短(南方地区不超一年)



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