江森自控：节能改造系统解决方案

编辑整理/ 本刊编辑部

江森自控：节能改造系统解决方案

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数据中心节能改造

近年来，数据业务需求的爆炸式增长，推动数据中心的迅猛发展。2016年中国数据中心总数已达到75万个，机房面积达到500万m2，年均增长率为23%，市场规模将突破160亿美元，呈现明显的“数量多、规模小、大型化趋势明显”的特点。

数据中心是一个复杂体系，除了计算机系统和通信、存储等配套设备，还包含数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置，能耗接近工业建筑。如今，中国数据中心的总用电量已突破1000亿kW·h，占到了全社会用电量的1.8%，甚至超过三峡发电站的全年发电量。

数据中心的能耗，一般使用 PUE（Power Usage Effectiveness）来衡量，即设施耗电总量与IT设备耗电量的比值，代表数据中心中IT设备每消耗一度电的情况下整个数据中心为了维持运营所需要耗费的电能的倍数。根据某高校对北京37座数据中心的调研，80%以上的数据中心PUE高于2。

《上海市数据中心能耗限额》（DB31 651-2012）对已投入使用的数据中心规定了能耗限额：

投入使用年限2 0 0 7年1 2月1日前2 0 0 7年1 2月1日2 0 0 9年1 2月1日2 0 1 1年1 2月1日单位能耗限定值2 . 5 2 . 3 2 1 . 8

同时，也对新建数据中心，给出的单位能耗准入值和先进值都低于2：

数据中心单位能耗准入值 数据中心单位能耗限定值1 . 6 1 . 5

可见，数据中心的节能改造具有广阔的市场。

随着计算机集成化程度越来越高，散热已成为数据中心建设必须重点考虑的问题。各种设备的正常运行对室内环境，尤其是温度的稳定控制要求极高，且需要全天候不间断的保障。在数据中心总能耗中，制冷能耗占比高达30%～45%！有效提升制冷系统能效，对于数据中心节能改造事半功倍。

江森自控基于长期的技术积累和大量项目实践经验，可以为数据中心客户提供量身定制的整体节能解决方案，帮助客户降低运营风险，提高系统效率，减少使用成本。

1. 暖通空调系统节能

变频驱动的冷水机组（含磁悬浮机组）具有卓越的部分负荷调节性能，可以达到理想的IPLV，非常适合数据中心热备份模式。变频机组的快速启动功能可使机组在断电后快速重启并达到设定的出水温度，有效保证数据中心的安全、稳定及高效运行。

在室外环境温度不太高时，带有自然冷却盘管的变频风冷冷水机组YVFA机组可以利用干盘管与室外空气的换热，在压缩机不工作的情况下为数据中心有效降温，大大提高制冷效率，降低运行费用。

另外，利用热泵机组在为数据中心提供中温冷却水的同时，为其附属区域提供免费的热水，满足办公用房人员洗澡、食堂生活用水预加热和冬季采暖等需求，减少锅炉的使用，达到很好的经济效益和社会效益。

2. 数据中心的制冷机房群控系统

在江森自控的整体解决方案中，数据中心的制冷机房一般按照制冷单元组进行配置，为相应的冷水机组、冷冻冷却泵、传感器、冷却塔、阀门等配置专职的控制器，只负责该单元内的设备逻辑及顺序启停，单元间互不影响。同时，为了应对紧急供冷的需求，自控系统直接或者通过数据接口监视蓄冷罐不同位置的温度，根据蓄冷罐的体积和特性计算蓄能状态和持续时间，并控制相应的水阀和水泵。另外，制冷机房群控系统可以实现安全的自由冷却模式控制及切换。

3. 数据中心的弱电系统升级

对于各类设备，数据中心不是单纯提供放置地点，而须为其正常运行提供安全监视、电源供应及运行环境的必要保障。江森自控可以结合数据中心弱电系统的特殊要求，为其提供量身定制的最优产品、解决方案及服务，包括智能门禁系统、漏水报警系统、视频监控系统、消防安防系统、以及综合布线系统，满足数据中心设施的特殊要求，最大程度为客户创造安全、稳定、节能、智能化的运营体验。

高档综合办公楼节能解决方案

高档综合办公楼在提供舒适工作场地的同时，也是城市耗能的大户。如对其进行有效的节能改造，带来的经济效益、环境效益、社会效益将十分可观。凭借在暖通空调与楼宇自控领域的百年创新经验，江森自控可为高档综合办公楼提供高品质的建筑节能解决方案，是节约降耗的贴心管家！

高档综合办公楼的能耗主要由电力（空调及通风系统、照明、电梯、电信设备、安防设备及其他设备）、水、天然气组成。其中，空调系统是能耗第一大户，约占总能耗的40%～65%。大楼的节能设计、空调设备的选择和施工、日常运行控制策略以及运行管理维护都会影响空调系统的能效。

此外，要降低高档综合办公楼的能耗，还面临以下多重挑战。

◆设施多样引起的智能化高要求。智能化是未来楼宇建筑发展的方向，通过智能化实现楼宇设备的优化控制与管理，节省能源和大厦运行费用，提高工作效率和管理活动的科学化，建立全方位、高灵敏的安全防范体系，提供更便利、舒适的办公和生活环境。

◆办公区租赁使用不确定性。我国办公楼租约平均年限为2.5年，租户经常变化。这就要求室内设施，特别是空调系统，具有足够的灵活度，易于二次装修。

◆室内热环境控制要求复杂。现代办公楼追求外围护结构通透化，办公楼围护结构的特殊性、办公人员需求的多样性、内部区域因办公自动化发展出现的产热量单一的特征，使得不同区域对空调的需求存在差异。

针对高档综合办公楼的能耗特点以及遇到的挑战，江森自控可提供一站式节能解决方案，从空调、排风、楼宇自控、空气净化和照明等方面提高建筑能效。

1. 空调系统改造

选择合理的冷热源以及高效的机组设备可有效降低空调系统能耗。江森自控高能效的变频离心式冷水机组、螺杆式冷水机组、磁悬浮机组，在满足部分负荷要求的同时，可以实现机组更加高效稳定运行。对于现有的江森自控约克品牌定频常压/高压的离心机组，可通过增加变频驱动装置达到节能目的。同时，采用变风量(VAV)系统，自动调节空调系统送风量，在保证室内舒适的同时达到节能目的。

大量小业主在入驻后会重新划分功能分区，二次装修可能影响VAV系统的功效。为此，江森自控率先将楼宇控制系统、VAV控制器和VAV末端结合为一体，实现最优化控制，并通过系统再调试，达到很好的节能效果，在全国各地已经有多项成功案例。

另外，小业主经常会有自己的小型数据中心，这些区域需要提供24h冷却水，此时，将舒适性空调的冷却水和数据中心冷却水管路按照使用策略和要求不同分开，可以达到很好的节能效果。

2. 排风热回收系统

很多高档综合办公楼都设置专门的新风井和排风井，通过将新风和排风进行热交换。夏季用排风来预冷新风，冬季用排风来预热新风，可以达到很好的节能效果。排风热回收的形式视实际使用需要而定，主要有转轮式、板翅式、热管式和乙二醇系统等。

3. 楼宇自控系统升级

对于已经运行多年的高档办公楼，其楼宇自控系统会逐步出现设备备件采购困难、设备稳定性不足、系统性能老旧等问题和隐患。因此，对旧的控制平台进行升级改造，也是有效的节能措施。江森自控的解决方案可实现：

◆保护现有投资，降低用户成本；

◆解决设备老化问题，提高资产利用效率；

◆新硬件设备使用更加开放的架构，从根本上解决备件问题；

◆整体提高系统性能，进一步提高系统的性价比；

◆全新的浏览模式，更全面地了解设备及系统运行状态；

◆支持过程控制，拥有更佳的控制效果。

4. 室内空气净化系统改造

很多高档办公楼在设计之初没有充分考虑室内空气质量问题，新风量不足，再加上室内设备、装修材料及人体散发的化合物、有机物、细菌、异味等，造成室内空气质量问题日益严重。

为此，江森自控在空调系统中加入空气净化功能。例如，为新一代YSM 系列组合式空气处理机组所设计的室内空气净化IAQ Keeper系统，可持续监测室内环境PM2.5值，适时运行静电除尘功能段，保证室内空气洁净舒适。

各静电除尘电控箱通过现场总线联网，汇总接入到净化系统监控引擎IAQE。系统管理员通过浏览器方式登陆IAQ Keeper软件管理平台，对系统内所有静电除尘电控箱进行统一管理。

5. 照明系统节能改造

照明系统的节能改造可以两方面着手。

◆采用LED灯等节能灯具。在相同照度情况下，LED灯可比传统日光灯节约电能约2/3，且使用寿命长，无需镇流器，启动快，无频闪，不容易视觉疲劳。

◆优化照明策略。根据季节的变化，按照时间表调整时控器的安排。对于特定区域，采用灵活的控制方式。例如，在地下车库，根据照度控制灯具使用数量，实行分时分区控制；楼道照明改为声控或者身体感应，从而达到节能效果。