基線信息：

全球能源壓力與變暖趨勢下，“碳達峰”“碳中和”正成為全人類的共同命題。從2021年兩會傳遞的消息來看，未來5年將是大力發(fā)展節(jié)能能源、降低碳排放的開始。作為影響“碳達峰”“碳中和”目標實現(xiàn)的關(guān)鍵因素之一，占據(jù)公共建筑物能耗50%-60%的中央空調(diào)系統(tǒng)，其節(jié)能降耗顯然已成為關(guān)系國計民生的大事。暖通空調(diào)領域作為能源消耗的大戶，也需要與時俱進，運用更多的研發(fā)技術(shù)、安裝技術(shù)、控制技術(shù)，以此來實現(xiàn)高效節(jié)能、綠色低碳的理念。

為落實“碳達峰，碳中和”目標規(guī)劃，浙江省相繼發(fā)布印發(fā)《關(guān)于支持碳達峰碳中和工作的實施意見》、《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的實施意見》等，要求浙江省綠色低碳轉(zhuǎn)型有序推進，各地創(chuàng)新實踐、試點探索積極踴躍，多領域、多層級、多樣化推進低碳零碳試點示范工程項目，根據(jù)項目經(jīng)驗和浙江省現(xiàn)有園區(qū)評價標準（《浙江省經(jīng)濟和信息化廳關(guān)于印發(fā)綠色工業(yè)園區(qū)、綠色工廠建設評價導則的通知》《浙江省建設項目碳排放評價 編制指南（試行）》《工業(yè)企業(yè)碳效綜合評估與分級賦碼規(guī)范》《低（零）碳村（社區(qū)）評價技術(shù)規(guī)范》等，凸顯浙江省雙碳建設的決心和毅力。

浙江省的各大商業(yè)綜合體、各大輕工業(yè)及重工業(yè)企業(yè)痛點問題之一是能耗問題，而暖通空調(diào)及工藝冷卻部分的使用能耗又占建筑總能耗的百分之八十左右，所以如果能通過有效的技術(shù)手段來控制空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能耗，將對整個建筑的節(jié)能減排起到突出作用。本項目旨在國家穩(wěn)步推進實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”的背景下，通過暖通空調(diào)系統(tǒng)向節(jié)能低碳、零碳轉(zhuǎn)變，對達到目標有明顯促進作用。在國家及浙江省政策的支持下，對產(chǎn)品及解決方案進行迭代升級。并開展相關(guān)試點建設工作，力求打造行業(yè)節(jié)能低碳模板的標桿企業(yè)，科學穩(wěn)妥推廣節(jié)能空調(diào)改造技術(shù)和方案，完成浙江省政府對雙碳規(guī)劃要求，從而“推動制造業(yè)在面對外部市場環(huán)境以及全新視角節(jié)能減排的號召，促使該行業(yè)領域綠色發(fā)展水平持續(xù)提升。

主要問題：

一、研究應用現(xiàn)狀（從現(xiàn)應用技術(shù)問題、高能耗的論述）

由于恒溫恒濕空間空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實際工況一年四季均在變化，系統(tǒng)需要的設備品類繁多，整套控制系統(tǒng)具有一定的復雜性，因此如何協(xié)調(diào)好各設備之間的協(xié)同工作顯得是格外重要。目前市場上大多數(shù)的恒溫恒濕空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)均采用的是冷卻除濕再加熱的方式來實現(xiàn)空間內(nèi)的溫濕度恒定，但僅僅從焓濕圖上即可看出，傳統(tǒng)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理過程存在很大的能量補償浪費。

傳統(tǒng)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)存在的問題歸結(jié)如下：

1）溫濕度耦合控制造成的損失。去除空氣顯熱，冷源溫度只要低于空氣干球溫度即可；但為了去除空氣中潛熱部分，冷凍水的溫度必須低于空氣露點溫度，所以一般恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)基本上采用7℃的冷凍水。利用這種低溫冷凍水進行降溫減濕，不僅造成能源品味上的浪費，而且有些場合又需要對空氣進行再熱處理，進一步造成了能源的浪費和損失。

2）采用定風量系統(tǒng)或定水量系統(tǒng)，在室內(nèi)冷負荷減少時，采用加大再熱量的方法來減少冷量，從而造成冷熱量的無謂抵消，增加了無效能耗。

3）總是按最大冷（熱）負荷選擇設備，使得空調(diào)設備全年運行時大部分時間處于部分負荷下運行，大大降低了設備的效率，增加了無效能耗。

4）對室內(nèi)外環(huán)境的影響。電制冷機大量使用氟利昂最為媒介，產(chǎn)生大量的溫室氣體，引發(fā)全球氣候變暖；采用冷凍降溫減濕，導致冷表面潮濕，甚至積水，導致霉菌及細菌滋生繁殖。

二、行業(yè)國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

1、行業(yè)現(xiàn)狀

（1）市場前景廣闊。當前恒溫恒濕空間的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的應用集中在化纖玻纖新材料、生物制藥、半導體、集成電路、鋰電池等行業(yè)，且該系統(tǒng)涉及到生產(chǎn)工藝要求，因此對系統(tǒng)長時間運行的穩(wěn)定性、節(jié)能性要求極高。目前，世界玻纖產(chǎn)業(yè)已形成從玻纖、玻纖制品到玻纖復合材料的完整產(chǎn)業(yè)鏈，其上游產(chǎn)業(yè)涉及采掘、化工、能源，下游產(chǎn)業(yè)涉及建筑建材、電子電器、軌道交通、 石油化工、汽車制造等傳統(tǒng)工業(yè)領域及航天航空、風力發(fā)電、過濾除塵、環(huán)境工程、海洋工程等新興領域。據(jù)中國玻璃纖維工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2012年，我國玻璃纖維紗總產(chǎn)量288萬噸(其中池窯紗產(chǎn)量為252萬噸);2021年，玻璃纖維紗總產(chǎn)量624萬噸(其中池窯紗產(chǎn)量580萬噸)，全行業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務收入達到1244億元。十年間，玻璃纖維行業(yè)發(fā)展進入由大到強的新發(fā)展階段。此外，中國玻璃纖維行業(yè)還受到國家政策的支持，如政府實施的“玻璃纖維產(chǎn)業(yè)政策”，支持“中國制造2025”的發(fā)展，以及支持重點領域產(chǎn)品的研發(fā)，這些政策都有助于促進中國玻璃纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。基于以上因素，預計未來幾年，中國玻璃纖維行業(yè)市場規(guī)模將進一步攀升，市場前景將更加光明。預計到2025年，中國玻璃纖維行業(yè)總體市場規(guī)模將達到1萬億元，其中，玻璃纖維產(chǎn)品占根據(jù)市場調(diào)研在線網(wǎng)發(fā)布的2023-2029年中國玻璃纖維泳池行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展趨勢預測報告分析，貢獻市場規(guī)模約7000億元。作為化纖玻纖新材料等工業(yè)化企業(yè)的配套系統(tǒng)集成商，恒溫恒濕空間的焓濕優(yōu)化系統(tǒng)客戶存量是巨大的。

（2）工程技術(shù)研究與應用存在突破空間。國外學者也曾提出過回收回風能量這一設想，主要是采用焓輪或者換熱盤管的回收方式。A.Nguyen設計的空調(diào)系統(tǒng)在采用23.1%的新風比時，使用熱回收空調(diào)系統(tǒng)的COP比傳統(tǒng)無顯熱回收系統(tǒng)提高13.9%；C.H.Liang等建立了一個v采用全熱回收的獨立新風除濕系統(tǒng)。M.A.Abd El-Baky和M.M.Mohamed等研究發(fā)現(xiàn)新風和排風溫差越大，顯熱回收后新風回風溫度變化值越大，即室內(nèi)外溫差越大，回收的能量越多。國內(nèi)學術(shù)界對恒溫恒濕空調(diào)的空氣調(diào)節(jié)也有很長時間，其中西安交通大學對采用電加熱、并聯(lián)式及串聯(lián)式回收冷凝熱3種再熱方式的恒溫恒濕空調(diào)機組運行特性進行實驗研究，結(jié)果表明電加熱是溫、濕度控制精度最高、耗能最高的一種再熱方式。與電加熱方式相比，采用冷凝熱回收系的恒溫、恒濕空調(diào)機組能耗降低30%左右，是一種節(jié)能的再熱方式，并聯(lián)式系統(tǒng)的功耗略低于串聯(lián)式系統(tǒng)；當并聯(lián)式冷凝熱回收系統(tǒng)設定的溫度為18~28℃、相對濕度在45%~70%的范圍內(nèi)時，溫度和相對濕度的控制精度可以達到±1.0℃和±8%；對于串聯(lián)式系統(tǒng),當設定溫度低于18℃時，系統(tǒng)控制存在盲點，但當設定溫度升高至23℃后，機組控制精度明顯提高，控制精度高于并聯(lián)式系統(tǒng)。

但由于系統(tǒng)的復雜性，工況的多樣性，很多想法與建議還存留在理論上，目前大多數(shù)恒溫恒濕系統(tǒng)還是采用傳統(tǒng)的先降溫除濕，再進行熱補償額方式，能耗較高。

解決方案：

本項目主要采用變風量調(diào)節(jié)、熱濕分離、低露點蒸發(fā)、冷凝熱回收、仿真運維等技術(shù)，為客戶提供基礎數(shù)據(jù)感知、系統(tǒng)運行模式全景展示、數(shù)據(jù)存儲、分析、交互、查詢、可視化及實時能耗監(jiān)測的服務平臺，通過實時的仿真運維技術(shù)為客戶建立一個輕資產(chǎn)、易管理的工業(yè)能源智慧能源站，從而獲得一套可實時進行數(shù)據(jù)監(jiān)控，可根據(jù)實際工況變化高效運行的恒溫恒濕空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；并對系統(tǒng)中的主要冷熱源設備，終端設備，輔助輸配設備及智能控制系統(tǒng)等恒溫恒濕空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)集成組成部分進行研究，為全面改善原恒溫恒濕空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)熱濕耦合能耗浪費大、主要設備單體運行能耗高，系統(tǒng)中各組成件運行無聯(lián)系、不智能等一系列問題提供更優(yōu)質(zhì)的解決方案。

本項目技術(shù)創(chuàng)新：

1）熱濕分離，提高冷源站的出水溫度，提升冷源站的運行效率；

2）低露點溫度蒸發(fā)技術(shù)與冷凝再熱回收技術(shù)相結(jié)合，減少系統(tǒng)再熱量；

3）仿真運維技術(shù)，實時監(jiān)測系統(tǒng)中各項參數(shù)指標，通過最優(yōu)化的控制運行邏輯，使得輔助設備的運行工況始終保持在最高效，最節(jié)能的狀態(tài)；

4）運行數(shù)據(jù)的積累分析，對系統(tǒng)整體運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并自動維護或者提醒維護，保證系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的高效運行。

節(jié)能改造方案和項目整體進度安排：

1）節(jié)能改造方案是采用蒸發(fā)冷螺桿式直膨空調(diào)機組：

a、水冷節(jié)能

機組的冷卻方式為水冷節(jié)能，機組的水冷冷凝器，相對于一般風冷機組來說，降低制冷系統(tǒng)冷凝壓力和壓縮機排氣壓力，減少壓縮機輸入功率，實現(xiàn)節(jié)能目的。

b、降膜蒸發(fā)節(jié)能

機組采用降膜蒸發(fā)式水冷冷凝器，其表面有特殊金屬涂層，由機內(nèi)冷卻水管噴出的水霧，在冷凝器盤管表面可形成親水的薄膜，換熱后形成水蒸汽經(jīng)風扇排出機組，表面無干點，不形成水珠，利用水汽化排熱原理，換熱效率提升20%以上，相比普通的雙冷源機組效率提升在10%以上。

c、冷卻水泵節(jié)能

冷卻水泵置于機組內(nèi)部，該水泵只需將機組底部水箱的水提升至機組頂部，而普通水冷空調(diào)系統(tǒng)需從地下機房提升至屋頂冷卻塔，大大降低了水泵揚程；且冷卻水只需在冷凝器表面形成一層薄膜，需水量小，從整個冷卻系統(tǒng)而言，冷卻水泵的功率只相當于普通水冷系統(tǒng)的四分之一。

d、風機節(jié)能

機組的冷凝風機采用永磁同步風機，在夏季制冷時，因為風機只需將降膜形成的水蒸汽帶走，直接將熱量由風帶走的量較少，所以只需開啟低速狀態(tài)運行即可，相比普通的風冷空調(diào)系統(tǒng)，風機耗電只相當于其1/2。

e、精準控制節(jié)能

機組的制冷劑在蒸發(fā)器盤管內(nèi)直接膨脹，與管外空氣直接換熱，直接控制空氣的溫度與濕度，無需先控制水溫，再由水溫來調(diào)節(jié)空氣，節(jié)省中間換熱環(huán)節(jié)，直接精準控制，達到節(jié)能目的。

f、能效管理系統(tǒng)

以先進的模糊控制理論為指導、以計算機技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、變頻技術(shù)為控制手段，科學地實現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)隨時處于高能源效率狀態(tài)運行，最大限度地減少了空調(diào)系統(tǒng)能源浪費，從而達到節(jié)約能耗的目的。

2）項目整體進度安排：

巨石智能制造基地智慧節(jié)能系統(tǒng)建設示范項目首次節(jié)能改造方案于2022年4月開始實施，巨石智能制造基地有強烈的意愿進行節(jié)能改造，同時提供足夠的資金進行園區(qū)改造，符合當前發(fā)展定位，降低園區(qū)能耗、打造“近零碳排放園區(qū)”是本園區(qū)的綠色目標。

節(jié)能改造項目整體實現(xiàn)進度安排2022年4月-2024年3月，由浙江邁金環(huán)境科技股份有限公司提供技術(shù)項目改造技術(shù)支持，當前已按計劃正在逐步推進，相關(guān)資金落實到位，節(jié)能改造項目進度根據(jù)項目進度逐步推進。

預期成果：

主要技術(shù)指標和成果提供形式

 技術(shù)指標：

（1）制冷主機運行COP值較額定值提升17%;

（2）制冷系統(tǒng)制冷用量減少10%;

（3）組合機熱補償用量降低90%。

具體節(jié)能參數(shù)：

（1）傳統(tǒng)恒溫恒濕系統(tǒng)（未配置焓濕優(yōu)化系統(tǒng)）制冷主機進出水溫度5.2/11.6℃，制冷主機能效比COP為4.47。配置焓濕優(yōu)化系統(tǒng)的恒溫恒濕系統(tǒng)制冷主機進出水溫度9.5/14.2℃，制冷主機出水水溫提高，能效比COP為5.31。故焓濕優(yōu)化系統(tǒng)改造后制冷主機實際運行COP值較額定提升18.8%以上。焓濕優(yōu)化空氣處理系統(tǒng)與普通的熱濕耦合空氣處理系統(tǒng)相比節(jié)能效率在30%以上，節(jié)能效果評估由巨石集團項目節(jié)能中心出具節(jié)能數(shù)據(jù)。

（2）傳統(tǒng)恒溫恒濕系統(tǒng)夏季運行需制冷量230157w，再熱量26.6kw；焓濕優(yōu)化系統(tǒng)夏季運行制冷量203142w，再熱量為零。故焓濕優(yōu)化系統(tǒng)改造后夏季運行制冷系統(tǒng)實際制冷用量減少11.7%，組合機電加熱功率關(guān)閉，熱補償實際用量降低100%。

運維模式：

（1）系統(tǒng)根據(jù)客戶要求通過軟件仿真運算進行產(chǎn)品選型，得出整體設計方案；

（2）系統(tǒng)操作界面簡單直觀；

（3）系統(tǒng)采用變風量調(diào)節(jié)、熱濕分離、低露點蒸發(fā)、冷凝熱回收、仿真運維等技術(shù)，為客戶提供基礎數(shù)據(jù)感知、系統(tǒng)運行模式全景展示、數(shù)據(jù)存儲、分析、交互、查詢、可視化及實時能耗監(jiān)測的服務平臺，故障反饋提前預判，可快速指定應對措施，可以做到無憂運營；

（4）系統(tǒng)通過國際知名品牌PLC控制，各制冷設備與傳感器協(xié)同工作，智能化運行；

（5）硬件設備選用國際知名品牌變頻壓縮機；

（6）穩(wěn)定可靠的冷凝熱回收技術(shù)：

將冷凝熱回收利用，作為再加熱使用，由表冷器處理的冷風去回收冷凝熱的同時也降低了冷凝器的冷凝溫度，提升了機組的運行效率。

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