【微分享】高效机房发展简述，原来已到第五代技术

　　作者对办公室暖通空调制冷能力的评价

　　摘要：随着双碳战略的逐步推进，高效制冷空调机房的概念在行业交流中频繁出现。目前，高效空调制冷机房尚未明确定义，缺乏对技术发展背景的系统梳理。本文试图通过描述高效制冷空调机房节能技术的发展阶段来划分。

　　#1前言

　　2020年9月22日，中国在第75届联合国大会上公开宣布了旨在在2030年达到碳峰值并在2060年实现碳中和的目标。中国制定“双碳”目标，促进优质经济发展，改善生态环境，支持经济社会发展，提高低能耗居民生活水平。

　　据党的第二十届全国代表大会报告所述，实现碳峰碳中和需要进行广泛而深远的经济和社会系统改革。基于中国能源资源禀赋，坚持先立后破，计划逐步实施碳峰行动。我们将进一步完善能源消耗总量和强度的控制，逐渐过渡实施碳排放总量和强度的“双重控制”制度。

　　在这样一个历史时期，作为公共建筑和工业生产能耗的核心之一(根据国家统计局2019年的数据：中国建筑总面积约726亿㎡，公共机构面积约占18%。然而，公共机构的运行能耗约占所有建筑运行能耗的40%。其中，不含供暖的空调能耗占公共建筑运行能耗的30-40%)。集中空调制冷室能效的提高面临着前所未有的挑战和机遇，高效空调制冷室系统的解决方案也迎来了蓬勃发展。空调系统的节能也从只关注能耗降低的比例转向了能耗总量降低和能效提高的双重控制阶段。

　　针对集中空调冷源系统，我国早期节能工作主要集中在设备节能上。随着高效空调制冷机房技术的不断升级，高效节能创新技术的发展进入了快车道。与传统空调制冷机房不同，高效空调制冷机房更注重整体能效指标，不仅需要方案设计与产品选型相匹配，还与安装、调整、运维质量等因素密切相关。

　　经过多年的探索和实践，整个行业在高效空调制冷机房领域积累了大量的经验，取得了显著的工作成果。同时，一些地方标准和集团标准对高效制冷机房的评价提出了具体的判断方法。但总的来说，高效空调制冷机房的解决方案良莠不齐，缺乏易于识别的技术特点。

　　#2阶段划分

　　中国电子节能技术协会暖通空调能力能效等级评定办公室工作人员通过走访行业知名企业，与中天智汇郑丽军、华润置地赵小虎、丰调节能钱英初、樊大连、江苏天纳阴长茂、费盛觉、河南冷博士马锦伟、亿联鑫车福亮、碳索能源马利英等多位实践经验丰富的专家进行了交流，针对高效空调制冷机房，我们试图根据节能措施的类型和覆盖的工程环节的数量，借鉴通信技术1G到6G的表达，将集中空调制冷机房节能技术的发展过程大致分为六个阶段。

　　**代节能技术(1G)节能阶段

　　围绕单个设备，主要为冷冻泵和冷却泵安装变频器，利用设计余量，直接手动设置运行频率，节约设备能源。

　　第二代节能技术(2G)群控节能阶段

　　水泵的动态变频控制采用一些简单的控制逻辑，试图用群控技术代替一些人工操作。

高效制冷机房

　　第三代节能技术(3G)机房整体节能阶段

　　重点从单个设备节能延伸到机房整体节能，采用更先进的算法进行自动控制。同时，引进机房管道水力优化、冷却塔均匀布水、冷却塔可变流量、主机加减载、环境温度补偿、球清洗等技术，在保证设备稳定运行的基础上，对机房整体能效进行优化，努力向用户提供无人值守的高效制冷机房。

　　第四代节能技术(4G)整个空调系统节能阶段

　　关注从制冷室节能到整个系统节能。在第三代节能技术的基础上，注重优化终端水平衡，控制按需流量和能量的双重控制，实现年度自动化运行，为用户提供机房和终端高效运行的自动制冷系统。

　　第五代节能技术(5g)全生命周期高效节能阶段

　　在第四代节能技术的基础上，加强BIM数字技术，注重调整(非调试)和运行维护，以数字为线索，将运行维护经验反馈给设计。从系统验收和交付的有效状态到整个生命周期的有效性，从有效性到持续有效性。第五代高效空调制冷室技术注重连续性的年度能效指标。设备选择优化不仅基于年度负荷特性，还利用BIM技术进行精细图纸设计、施工、调整和运行维护，在整个生命周期内形成闭环管理。为用户提供一个可靠、安全、经济、低维护成本的高效制冷机房和使用环境。

　　目前，第六代(6G)技术仍在研究和探索阶段。

　　例如，结合虚拟电厂技术，利用系统的热惯性，在保证舒适性和经济性的同时进行需求侧响应。

　　#3案例调研

　　暖通空调能力能效等级评定办公室目前对多个高效机房案例进行了调查，发现在河南信阳新河万达广场商业综合体项目、浙江杭州中天银座办公楼项目、华润置地南京万象天地商业综合体项目中，高效空调制冷机房技术的应用已经发展到第四代，同时也具有BIM等第五代的特点。但能否有效实现持续高效还需要更长时间的监控数据。

　　河南信阳信合万达广场商业综合体项目

　　华润置地南京万象天地商业综合体项目

　　以上项目不仅整合了第五代高效空调制冷机房技术的技术应用，还通过了第三方检测单位的认证。同时，根据T/DZJN78-2022标准，对空调工程一级能效进行了备案。由于制冷季节没有完整的能效数据，目前颁发了预认证证书。经过一个完整的制冷季节，正式备案证书将被更换。

　　通过与上述项目能效责任单位的沟通，我们一致表示，高效空调集中空调系统的发展不仅是一个技术问题，也是管理模式转变的问题。

　　要实现前三代的节能技术，我们只需要引进一家节能公司。但要达到第四代、第五代的效果，必须打破设计、顾问、招聘、安装、监理、运维等环节的现状，在空调项目实施过程中不对能效负责。业主应选择或引入“能效责任主体单位”，对项目的最终能效结果负责，责任、权利、利益相匹配。

　　#4结语

　　从目前项目各环节的营业额权重分配和技术能力来看，安装公司最有条件成为“能效责任主体单位”。然而，在没有增加效率的情况下，安装公司很难有动力挑战自己，为自己找到“麻烦”。

　　因此，业主需要给予足够的重视，不仅要在招标文件中明确“年能效比指标”，还要明确细化验收流程。同时要在招标环节和中标价格上做出一定的倾斜，这样才能得到一个真正持续高效的“5g”空调制冷系统。

　　1、徐伟。中国高效空调制冷机房发展研究报告(2021)[R].北京：2022年中国建筑工业出版社：1-23

　　2、清华大学建筑节能研究中心。《2022年中国公共建筑节能年度发展研究报告》[M]，由中国建筑工业出版社在北京出版，详细介绍了中国公共建筑在节能方面的发展情况，报告总页数为19页。

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