開發背景與效益分析

背景介紹

隨著城市節能改造與綠色建筑的實施，實現建筑節能減排已成為當務之急，空調作為公共建筑能耗的主要設備，其能耗約占建筑能耗的60%，超過了照明、電梯、辦公設備的總能耗。因此建筑的節能減排的重點在空調系統。

空調長期在重負荷運行，在增加空調故障率同時，壽命也將大大縮短。合理設置空調溫度，科學管理空調的運行，既能提供比較健康、舒適的室內環境，滿足正常的工作、生活需要，又能節約能源，保護生態環境，是一件利國利民的好事。據測算，在正確使用空調的前提下，制冷空調溫度每提高1℃，可節電8%；熱空調溫度每降低2℃，可節電10%。可見，制冷溫度調得過低或者制熱溫度過高導致的電能浪費是驚人的。 對于樓宇管理者而言，無法實時管理、監測、控制所有的空調運行狀態，造成能源損耗的巨大浪費。

空調系統現狀

1. 空調無法進行統一的用能、使用習慣、空調效率等大數據分析，從而無法衡量各個空調的工作情況，一些較復雜的優化控制策略無法實施。

2. 分散控制，無法進行集中的節能管理(包括室溫管控)，容易出現使用人員離開而空調仍照常開啟運行的浪費能源。

3. 人們進入房間后為了快速制冷或快速制熱，總是將空調的調定值調得很低或很高，但當溫度達到過低或過高后又不去把調定值恢復到正常設定值，造成了大量能耗。如果人員節能意識淡薄，過冷或過熱時開窗散熱的話，能耗更會驚人。

4. 在不需要使用空調的季節及下班、周末、節假日等特殊時間段，可設置為空調禁止開機模式。

5. 個別人員過度追求舒適度，在夏天空調運行在制冷16℃，冬天運行在制熱30℃，導致過高的空調能耗及舒適度的損失。

6. 責任主體量化節能問題。無計量，無量化指標，責任主體不明確，節能手段欠缺 。

7. 因為空調的過度使用，導致空調壽命降低。

經濟效益

1) 時段管控，通過設置允許開機時段及禁止開機時段，即可以解決下班忘記關空調的情況，也可以解決在某些季節（春秋季）、周末特殊時段，直接不允許開機。

2) 溫度限制的管控；在人們使用空調時，常常因為剛進入房間為了急用達到所需要的舒適溫度而在制冷時設置溫度為16℃，制熱時制熱溫度為最高的30℃，之后因為疏于注意而使空調長時間處于高負荷下運行。而溫度管控的目的就是設置制冷、制熱的一個溫度限制，比如設置制冷溫度為24℃，制熱最高溫度為20℃，通過這種方式實現節能。

管理效益

1) 系統運行數據實時遠傳、實時監控，全面監控空調系統運行情況，對異常開啟及故障空調及時處理。

2) 實行能源數據及能耗指標的統計、分析、管理，實現能耗曲線。

3) 設定自動啟停計劃任務、開機模式，實現定時自動啟停。

社會效益

1) 積極響應國家節能減排號召，完成國家節能減排目標，建立節約型社會。

2) 降低建筑單位面積能耗，減少CO2排放量，改善氣候環境。

3) 通過空調管控，響應國家對公共建筑空調溫度不低于26℃的規定，把國家政策落實到實處。

控制方案

以某個校園分體式空調改造為例：分體式空調數量為 1396 臺，其中掛機空調管家 788 臺、單相柜機空調管家 448 臺、三相柜機空調管家 160 臺。智慧空調節能監控實現方式：空調運行信息通過每臺空調的空調管家控制器上傳至云平臺系統服務器，系統平臺通過空調管家控制器一鍵開關、定時控制/課程表控制、溫度范圍限制、強制禁用。

空調管家控制器安裝示意圖

系統方案架構

系統功能

監控數據：空調開關機狀態、運行模式、設置溫度等各種狀態的數據；可遠程遙控每臺空調開關機或調節模式、溫度、風力；各房間的實時溫濕度采集和顯示；空調用電的統計。

報警功能：空調缺氟、冷凝器堵塞、室內風機故障、室外風扇異常、室內濾網臟堵、毛細管或過濾器堵塞等報警和預警。通過故障報警和預警，可以從容安排集中維保，避免零散的分次維修造成整體費用上升。

數據分析：利用空調管家上報的各類數據，可以做到對空調運行信息的實時分析與故障報警。通過大數據和云技術提供了全面準確的信息和管理手段。根據故障緊急情況，自動劃分維修優先級，將非緊急故障集中批量生成維修工單，避免零散報修推高維修的人工成本對報修工單的執行過程提供全流程督辦；對維修效果進行確認，避免二次維修；通過故障早期預警，可以從容安排集中維保，避免零散的分次維修造成整體費用上升，也能最大限度減少緊急維修的概率，從總體上顯著降低維保成本。

方案優勢

空調管家采用全無線部署，就地安裝，無需對空調設備做任何改造，不影響空調保修，不影響空調遙控器的正常使用，實現精確到每臺的分體式空調的專項計量。系統采用了物聯網LoRa 無線通訊，一個智能網關可以覆蓋一層樓宇，接入節點可達 60 個。空調管家與智能網關之間采用數據加密的無線通訊。系統通過物聯網技術產品做到隨時監控，大數據和云技術提供全面準確的信息和管理手段。系統采用 B/S 架構，用戶無需安裝客戶端軟件，即可在電腦、手機或平板上登陸管理系統，查看歷史和實時的用電、節電數據和故障信息，實現空調用能和運維的精細化管理。多種控制策略實現集中遙控，包括分區一鍵開關機、定時開關機、溫度范圍限制、強制禁用、授權額度控制等。實時優化空調運行，在滿足舒適度的前提下，實現節能效益。提供空調健康度評估，并對故障進行早期預警。對部分故障還可利用核心技術之一的“動態修復技術”，延長故障空調的壓縮機壽命，減小設備折舊費用。根據診斷的故障自動生成工單，對維保進行全流程督辦，并通過運行數據對實際維修效果進行確認，避免虛假維修及二次維修，極大提高維保管理效益，有效降低綜合維保成本。提供空調資產管理，建立包括空調型號參數、使用場所、健康度、歷史故障及維保記錄等詳實的信息，并通過大數據分析為設備更換和采購提供數據支持和科學建議。

系統主要硬件

AC220V空調智能節能控制器

空調智能節能遠程控制器QTAC220S空調管家是以節能、管理、遠程集中控制為目的的一種新型壁掛式空調遠程控制器，適用于辦公室、宿舍、酒店等壁掛式空調應用場所，配置有萬能碼庫，紅外學習、控制模塊，強制電源控制模塊，遠程通訊模塊，電源管理模塊，自控模塊。QTAC220S采用純平面板設計且搭配了高清VA顯示屏使空調實時數據清晰直觀。QTAC220S配置的萬能碼庫，可實現一鍵自動匹配空調紅外遙控指令，適用于市場上99%的分體空調。對于特殊空調QTAC220S還配置有紅外學習模塊能學習所有帶遙控器的空調及其他設備的紅外碼值，模擬遙控器發送控制指令。控制器控制空調不需要改裝或拆裝空調(不影響空調原保修服務)，使空調遠程控制更智能，更簡單。

QTAC220S適用于學校、醫院、辦公室、工廠，宿舍等有人環境下的分體空調節能集控應用。

AC380V空調智能節能控制器

空調智能節能遠程控制器QTAC380S空調管家是以節能、管理、遠程集中控制為目的一種新型空調遠程控制器。配置有紅外控制模塊，強制電源控制模塊，遠程通訊模塊，電能管理模塊，自控模塊，QTAC380S的紅外控制模塊能學習所有帶有遙控器的空調及其它設備的紅外碼值。模擬遙控器發送控制指令，控制器控制空調不需要改裝或拆裝空調。使空調遠程控制更智能，更簡單。

針對380V大功率分體空調，QTAC380S工業版380V空調控制器配置有大功率交流接觸器，可以安全有效的控制380V空調電路的斷開和閉合。

QTAC380S適用于學校、醫院、辦公室、工廠等有人環境下空調節能集控應用。

系統界面

主系統圖

遠程控制

空調監控

空調控制

實時詳情

用電參數

電量分析

電量報表

歷史報警