【微分享】高效機房發展簡述，原來已到第五代技術

　　作者對辦公室暖通空調制冷能力的評價

　　摘要：隨著雙碳戰略的逐步推進，高效制冷空調機房的概念在行業交流中頻繁出現。目前，高效空調制冷機房尚未明確定義，缺乏對技術發展背景的系統梳理。本文試圖通過描述高效制冷空調機房節能技術的發展階段來劃分。

　　#1前言

　　2020年9月22日，中國在第75屆聯合國大會上公開宣布了旨在在2030年達到碳峰值并在2060年實現碳中和的目標。中國制定“雙碳”目標，促進優質經濟發展，改善生態環境，支持經濟社會發展，提高低能耗居民生活水平。

　　據黨的第二十屆全國代表大會報告所述，實現碳峰碳中和需要進行廣泛而深遠的經濟和社會系統改革。基于中國能源資源稟賦，堅持先立后破，計劃逐步實施碳峰行動。我們將進一步完善能源消耗總量和強度的控制，逐漸過渡實施碳排放總量和強度的“雙重控制”制度。

　　在這樣一個歷史時期，作為公共建筑和工業生產能耗的核心之一(根據國家統計局2019年的數據：中國建筑總面積約726億㎡，公共機構面積約占18%。然而，公共機構的運行能耗約占所有建筑運行能耗的40%。其中，不含供暖的空調能耗占公共建筑運行能耗的30-40%)。集中空調制冷室能效的提高面臨著前所未有的挑戰和機遇，高效空調制冷室系統的解決方案也迎來了蓬勃發展。空調系統的節能也從只關注能耗降低的比例轉向了能耗總量降低和能效提高的雙重控制階段。

　　針對集中空調冷源系統，我國早期節能工作主要集中在設備節能上。隨著高效空調制冷機房技術的不斷升級，高效節能創新技術的發展進入了快車道。與傳統空調制冷機房不同，高效空調制冷機房更注重整體能效指標，不僅需要方案設計與產品選型相匹配，還與安裝、調整、運維質量等因素密切相關。

　　經過多年的探索和實踐，整個行業在高效空調制冷機房領域積累了大量的經驗，取得了顯著的工作成果。同時，一些地方標準和集團標準對高效制冷機房的評價提出了具體的判斷方法。但總的來說，高效空調制冷機房的解決方案良莠不齊，缺乏易于識別的技術特點。

　　#2階段劃分

　　中國電子節能技術協會暖通空調能力能效等級評定辦公室工作人員通過走訪行業知名企業，與中天智匯鄭麗軍、華潤置地趙小虎、豐調節能錢英初、樊大連、江蘇天納陰長茂、費盛覺、河南冷博士馬錦偉、億聯鑫車福亮、碳索能源馬利英等多位實踐經驗豐富的專家進行了交流，針對高效空調制冷機房，我們試圖根據節能措施的類型和覆蓋的工程環節的數量，借鑒通信技術1G到6G的表達，將集中空調制冷機房節能技術的發展過程大致分為六個階段。

　　**代節能技術(1G)節能階段

　　圍繞單個設備，主要為冷凍泵和冷卻泵安裝變頻器，利用設計余量，直接手動設置運行頻率，節約設備能源。

　　第二代節能技術(2G)群控節能階段

　　水泵的動態變頻控制采用一些簡單的控制邏輯，試圖用群控技術代替一些人工操作。

高效制冷機房

　　第三代節能技術(3G)機房整體節能階段

　　重點從單個設備節能延伸到機房整體節能，采用更先進的算法進行自動控制。同時，引進機房管道水力優化、冷卻塔均勻布水、冷卻塔可變流量、主機加減載、環境溫度補償、球清洗等技術，在保證設備穩定運行的基礎上，對機房整體能效進行優化，努力向用戶提供無人值守的高效制冷機房。

　　第四代節能技術(4G)整個空調系統節能階段

　　關注從制冷室節能到整個系統節能。在第三代節能技術的基礎上，注重優化終端水平衡，控制按需流量和能量的雙重控制，實現年度自動化運行，為用戶提供機房和終端高效運行的自動制冷系統。

　　第五代節能技術(5g)全生命周期高效節能階段

　　在第四代節能技術的基礎上，加強BIM數字技術，注重調整(非調試)和運行維護，以數字為線索，將運行維護經驗反饋給設計。從系統驗收和交付的有效狀態到整個生命周期的有效性，從有效性到持續有效性。第五代高效空調制冷室技術注重連續性的年度能效指標。設備選擇優化不僅基于年度負荷特性，還利用BIM技術進行精細圖紙設計、施工、調整和運行維護，在整個生命周期內形成閉環管理。為用戶提供一個可靠、安全、經濟、低維護成本的高效制冷機房和使用環境。

　　目前，第六代(6G)技術仍在研究和探索階段。

　　例如，結合虛擬電廠技術，利用系統的熱慣性，在保證舒適性和經濟性的同時進行需求側響應。

　　#3案例調研

　　暖通空調能力能效等級評定辦公室目前對多個高效機房案例進行了調查，發現在河南信陽新河萬達廣場商業綜合體項目、浙江杭州中天銀座辦公樓項目、華潤置地南京萬象天地商業綜合體項目中，高效空調制冷機房技術的應用已經發展到第四代，同時也具有BIM等第五代的特點。但能否有效實現持續高效還需要更長時間的監控數據。

　　河南信陽信合萬達廣場商業綜合體項目

　　華潤置地南京萬象天地商業綜合體項目

　　以上項目不僅整合了第五代高效空調制冷機房技術的技術應用，還通過了第三方檢測單位的認證。同時，根據T/DZJN78-2022標準，對空調工程一級能效進行了備案。由于制冷季節沒有完整的能效數據，目前頒發了預認證證書。經過一個完整的制冷季節，正式備案證書將被更換。

　　通過與上述項目能效責任單位的溝通，我們一致表示，高效空調集中空調系統的發展不僅是一個技術問題，也是管理模式轉變的問題。

　　要實現前三代的節能技術，我們只需要引進一家節能公司。但要達到第四代、第五代的效果，必須打破設計、顧問、招聘、安裝、監理、運維等環節的現狀，在空調項目實施過程中不對能效負責。業主應選擇或引入“能效責任主體單位”，對項目的最終能效結果負責，責任、權利、利益相匹配。

　　#4結語

　　從目前項目各環節的營業額權重分配和技術能力來看，安裝公司最有條件成為“能效責任主體單位”。然而，在沒有增加效率的情況下，安裝公司很難有動力挑戰自己，為自己找到“麻煩”。

　　因此，業主需要給予足夠的重視，不僅要在招標文件中明確“年能效比指標”，還要明確細化驗收流程。同時要在招標環節和中標價格上做出一定的傾斜，這樣才能得到一個真正持續高效的“5g”空調制冷系統。

　　1、徐偉。中國高效空調制冷機房發展研究報告(2021)[R].北京：2022年中國建筑工業出版社：1-23

　　2、清華大學建筑節能研究中心。《2022年中國公共建筑節能年度發展研究報告》[M]，由中國建筑工業出版社在北京出版，詳細介紹了中國公共建筑在節能方面的發展情況，報告總頁數為19頁。

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