“节”尽所能，研华专注暖通空调能效管理

“双碳”目标相继被写入政府工作报告和“十四五”规划，拉开了新一轮绿色低碳发展的大幕，作为能耗大户的暖通空调行业亦加快了绿色低碳转型的步伐。

作为工厂和园区不可或缺的公辅设施，暖通空调系统一直是能源消耗的焦点。如何开展节能化建设和改造，越来越受到用能单位的关注。

在暖通节能管理的过程中，您是否会存在这些顾虑？

暖通能效管理4难

一、产品介绍

研华暖通空调能效管理iEMS/HVAC，通过精益化控制，提供“一站式”能效管理，从设备管理——异常侦测——能效诊断分析——策略优化的路径，建立闭环管理链路。系统全面采集暖通空调各设备运行参数、能耗、天气等数据，实时监测系统及设备的运行状况，针对异常及时进行提醒。基于多层级的人工智能算法和专家知识图谱，对制冷机组、冷却水系统、中央空调整体系统等进行局部或全局寻优，由系统自动给出调整建议，同时结合边缘端实时智控，将寻优的参数及时下发到边缘侧的设备，实现高质量节能。

 在数据采集层，基于使用者不同的使用目的，我们也推出了不同种类的边缘端数据接入方案。

   第一类：纯粹做数据采集的小巧型采集网关；

   第二类：可以实现设备反控的RTU边缘智能控制器；

   第三类：适合做数据预处理分析、存储、展示的数据服务器；

   第四类：含有HVAC专属控制策略的HVAC边缘智能控制柜；

   第五类：含有能效计算的HVAC专属能效计量柜。

在云平台层，iEMS方案以研华数字孪生低代码平台WISE-InsightAPM为底座，该平台提供快速设备接入、数字孪生模型构建、2D/3D可视化、警报与通知、设备绩效等功能，以支持平稳高效的运行。

在HVAC应用层，我们覆盖了多个关键模块，包括能效管理、运行评估、策略优化、以及报表报告等。在接下来的详细介绍中，我们将深入阐述这些层面的功能，确保全面理解我们的方案及其应用范围。

二、如何构建高效暖通空调能源站

高效能源站的构建可视为一个“看诊-开药-根治”的医疗过程，而通过研华iEMS HVAC应用，您只需三个简单步骤即可完成整个构建过程。

第一步 透过数据的监测分析找出各个环节的浪费点

第二步 依据诊断分析结果分类别执行改善措施

第三步 结合AI算法，动态调整系统运行策略，这些策略透过平台下发到边缘端控制器，再由边缘端控制器下发到具体的设备，实现实时智控。

三、功能介绍

研华暖通方案的功能设计，也是阶梯式的三阶段设计。

 1.监控分析

（1）数字孪生空调站房：全方位监控，实现无人值守能源站

3D可视化 | 设备运行监测 | 实时报警通知

贯穿系统层→设备层→参数层，全方位掌握系统运行资讯、实时监控设备运行状态，及时发现运行异常并通知。

（2）能效分析：多维智慧分析，深挖数据价值

能效总览 | 能效对标 | 设备能效分析

覆盖点→线→面不同维度的能效KPIs对标分析，广度、深度齐发力，主动优化运行策略。

（3）运行评估：剖析能效根因，指导精准优化    

经济运行评估 | 能流运行评估 | 周期能效统计

不再局限于单个设备能效，深入探索影响系统能效的各个测点参数。借助“流程图”，构建一套根因分析模型，分析影响六大关键能效的上下游因子，对标能效标尺，统计周期工况下能效的出力情况，为企业提供明确的优化方向。

2.智能诊断：

智能诊断具备基于专家系统或数据驱动的异常自动诊断功能，涵盖设备运行参数、系统能效、系统或设备运行故障等多类别诊断项。

（1）能效评估报告：一键生成，暖通项目节能评估好帮手

能效评估报告，以能源站系统为核心对象，深度分析客户关心的能效数据，依据评价指标快速评估节能潜力，让客户轻松掌握系统运行状况，为企业实现节能省钱提供决策支持。

 ● 报告自动生成并发送

依据采集的数据自动生成报告，并按照配置的邮箱定期自动发送，管理者无需登录即可轻松掌握系统运行状况和能效水平。

 ● 能效异常分析

基于评价标准，对运行能效及供回水温差进行异常分析，评价系统运行是否处于合理状态。

● 智能诊断及建议

内置诊断工具，自动对系统能效、峰平谷运行时段、供回水温差进行异常诊断分析并给与优化和建议。

● 节能评估

依据评价标准对系统进行节能潜力的评估及最大、最小节能量的预估。

（2）实时智能诊断：兼顾安全与能效，保障系统安全稳定高效运行

iEMS.HVAC内置的诊断规则库，可对冷站系统进行实时智能诊断。规则涵盖：

设备异常诊断: 如冷机排气压力、水泵轴承温度、冷塔出水温度等

系统异常诊断: 如冷冻水供水温度、冷却水供回水温差等

3.AI节能调优：

（1）AI节能策略

通过对场域公辅设备，如暖通空调系统、空气压缩系统等各关键设备的能耗和性能数据进行监测，对影响设备及系统运行效率因子的多维度分析和诊断，给出相应的优化策略，从而达到节能效果。例如研华暖通节能AI算法，可以实现SCOP系统能效5.0以上，以达到高效冷站的要求。应用的AI核心寻优算法主要包括：基于冷机的最佳能效策略进行优化控制；采用等边际算法、遗传算法，进行迭代优化计算，在保证系统能耗最小的前提下输出系统最优能效；负荷预测及按需生产，建立负荷模型，对负荷变化进行预测。优化系统的加减机逻辑，以做到提前响应、按需生产。

（2）云+边混合智控 

动态调整系统运行策略，通过云平台下发到边缘端控制器，再由边缘端控制器控制具体设备，实时智控，实现冷热源系统全自动化运行。

四、适用场景

 五、产品效益

暖通空调能效管理主要定位三个Level的价值

Level1通过设备及环境相关数据采集，实现占市面70%市场份额的主流水冷式、风冷式和地源热泵式能源站的全方位监控和能效分析，打造数字化能源站，实现智能化管理，并为节能改造提供准确的数据；

Level2 基于诊断规则，智能检测不同设备各类故障和潜在风险，及时执行养护工作，保障系统与设备高效健康运行，从而实现系统5%~10%的节能；

Level3基于多层级的人工智能算法和专家知识图谱，根据案场情况对制冷机组、冷却水系统、中央空调整体系统等进行局部或全局寻优，由系统自动给出调整建议，比如机组运行台数，冷冻水出水温度设定值等，并辅以设备或系统的节能改造措施，实时进行系统或设备智控，打造“实时监控->AI寻优->运行策略调整->再监控->再寻优->再调整”的循环迭代过程，使系统一直处于高能效工作状态，可实现系统整体能耗降低20%~50%。

除了系统的整体能耗降低外，通过该方案的允入，同步可实现设备健康度10%~20%的提升，组织运维效率10%~30%的提升，空调机房无人或少人值守，从而提高系统的管理水平和控制水平，达到节能降耗、提质增效的目的。

六、案例