冷站案例

制药工厂冷站

AI 运行期平均冷站效率从 0.74 降至 0.65 kW/ton,下方展示 BMS 兼容控制边界、设备规格、每日运行数据、频率变化和计算过程。

冷站效率提升
12.11%

AI 运行期计算值。

AI 运行窗口
37 天

9 月 1 日至 10 月 7 日 AI 控制,对比 6 月 1 日至 7 月 7 日自控运行。

平均冷站效率
0.74 -> 0.65 kW/ton

基准期平均值到 AI 期平均值。

设备清单

设备品牌、规格与冷站拓扑

该中央空调系统为二次泵变流量系统。冷站包含 4 台冷机(3 用 1 备)、4 台冷冻水泵、4 台冷却水泵、3 台空调侧冷冻水泵和 4 台工艺侧冷冻水泵;实际运行模式为一机带一泵。

设备品牌性能参数运行状态
离心式冷水机组Trane制冷量 650RT / 功率 402kW在运行
冷冻水泵Grundfos扬程 20m / 功率 30kW / 流量 350m³/h在运行
冷却水泵Xylem扬程 22m / 功率 45kW / 流量 190m³/h在运行
冷却塔BAC流量 500m³/h / 功率 22kW在运行

控制与 BMS 兼容性

AI 层与既有群控保持兼容

平台支持群控与 AI 控制一键切换,也支持业主按照 AI 建议值实时调整群控中的冷却水泵频率和冷却塔频率。

冷却水泵控制带
42Hz 至 50Hz,以不触发低流量保护为前提。
冷却塔风机控制带
22Hz 至 50Hz,以整体运行能耗和室内温度变化为奖励。
当前优化范围
冷却水泵与冷却塔。
预留后续接口
冷水机组出水温度与冷冻水泵频率。
数据来源
BMS 运行记录、每日系统 kW/ton、室外干球温度、室外湿球温度。

控制逻辑

冷却水泵与冷却塔优化循环

控制循环读取 BMS 与天气上下文,执行明确的运行边界检查,由 DDQN 策略选择频率命令,并将实测反馈回传给策略。

  • 边界检查确保每条命令保持在批准的 BMS 兼容频率区间和保护阈值内。
  • 操作员复核和 M&V 结果回到 DDQN 策略,同时不绕过原生 BMS 权限。
  1. BMS + 天气数据

    冷站状态、趋势与运行上下文

  2. 边界检查

    频率区间、负荷阈值与保护逻辑

  3. ClimaMind DDQN 策略

    频率命令选择

  4. 批准后的命令

    冷却水泵与冷却塔风机频率

  5. 操作员 + M&V 反馈

    可见性、回退、COP 与 kW/ton 复核

7 月 2 日基准控制模式下的冷却塔风机频率变化。

7 月 2 日冷却塔频率:基准控制模式Tower #1 FreqTower #2 FreqTower #3 FreqTower #4 Freq55504540353000:0003:0006:0009:0012:0015:0018:0021:0024:00HzTime of day

08:30 左右的短暂单点瞬时波动已剔除,因为它不代表持续的冷却塔频率运行状态。

9 月 28 日软件优化模式下的冷却塔风机频率变化。

9 月 28 日冷却塔频率:软件优化模式Tower #4 FreqTower #1 FreqTower #3 Freq51494745434139373500:0003:0006:0009:0012:0015:0018:0021:0024:00HzTime of day

软件优化模式在全天动态调制冷却塔命令,而不是保持基准期近固定的冷却塔频率;冷却塔运行能耗在对比窗口内下降约 30%。

计算过程

冷站效率提升率与运行期计算

基准期
6 月 1 日至 7 月 7 日基准运行;剔除缺失用电数据后,共有 27 条有效日记录。
基准期均值
0.74 kW/ton,室外干球 22.66C,室外湿球 19.36C。
AI 期
9 月 1 日至 10 月 7 日 AI 控制;共有 37 条日记录。
AI 期均值
0.65 kW/ton,室外干球 25.64C,室外湿球 22.43C。
AI 期最高冷站效率
0.73 kW/ton,来自每日运行数据。
  1. 1. 基准期平均冷站效率 = 0.74 kW/ton。
  2. 2. AI 期平均冷站效率 = 0.65 kW/ton。
  3. 3. 降低量 = 0.74 - 0.65 = 0.09 kW/ton。
  4. 4. 冷站效率提升率 = (0.74 - 0.65) / 0.74 * 100% = 12.11%。

计算结果

冷站效率提升率
=基准期平均 kW/ton-AI 期平均 kW/ton基准期平均 kW/ton*100%
=0.74-0.650.74*100%
=12.11%

能效基准

美国常用冷站效率参考口径

美国冷冻水系统实践更常用 kW/ton 对比实测冷站效率。下表给出 ASHRAE 参考上下文,不作为认证等级声明。

指标基准期AI 期美国参考上下文
冷站效率0.740.65数值越低越好;这是美国冷冻水系统运行效率更常用的表达方式。
ASHRAE 参考上下文0.61-0.70 kW/ton0.61-0.70 kW/tonASHRAE District Cooling Guide 将电驱离心式冷水机组列在这个典型区间。
测量边界系统 kW/ton系统 kW/ton这里作为参考上下文,不作为美国认证等级或整栋建筑能耗基准。

每日运行数据

用于散点图的每日冷站效率、干球温度与湿球温度

下表列出全部日运行记录,并用这些点里的 kW/ton 数值呈现冷站效率与天气关系图。

冷站效率与湿球温度关系

29262219150.550.650.750.85kW/ton
基准期运行AI 模式

冷站效率与室外干球温度关系

33292521170.550.650.750.85kW/ton
基准期运行AI 模式
模式日期kW/ton干球温度 C湿球温度 C
基准期运行6 月 1 日0.7121.2718.27
基准期运行6 月 2 日0.7322.4617.78
基准期运行6 月 3 日0.6720.3615.11
基准期运行6 月 8 日0.6921.2917.67
基准期运行6 月 9 日0.7023.2318.43
基准期运行6 月 10 日0.7123.0617.79
基准期运行6 月 11 日0.6921.2417.54
基准期运行6 月 14 日0.6920.8017.49
基准期运行6 月 15 日0.6921.5716.96
基准期运行6 月 16 日0.6820.7116.87
基准期运行6 月 17 日0.6918.2517.24
基准期运行6 月 18 日0.7319.3018.77
基准期运行6 月 19 日0.7620.5219.80
基准期运行6 月 20 日0.7722.3119.73
基准期运行6 月 21 日0.7523.5818.96
基准期运行6 月 22 日0.7222.6917.77
基准期运行6 月 23 日0.7020.2417.18
基准期运行6 月 24 日0.7118.1117.63
基准期运行6 月 25 日0.7621.1719.72
基准期运行6 月 26 日0.7621.6219.60
基准期运行7 月 1 日0.7923.8620.88
基准期运行7 月 2 日0.8224.2721.66
基准期运行7 月 3 日0.8224.6721.84
基准期运行7 月 4 日0.8226.1221.82
基准期运行7 月 5 日0.8125.1121.78
基准期运行7 月 6 日0.8531.3927.41
基准期运行7 月 7 日0.8532.5426.95
AI 模式9 月 1 日0.6426.1021.77
AI 模式9 月 2 日0.6327.0622.70
AI 模式9 月 3 日0.6426.9623.74
AI 模式9 月 4 日0.6728.6925.27
AI 模式9 月 5 日0.7028.1825.15
AI 模式9 月 6 日0.6728.7124.63
AI 模式9 月 7 日0.6428.1524.29
AI 模式9 月 8 日0.6328.1723.43
AI 模式9 月 9 日0.6327.5722.85
AI 模式9 月 10 日0.6227.7822.56
AI 模式9 月 11 日0.6428.8024.47
AI 模式9 月 12 日0.6727.4824.90
AI 模式9 月 13 日0.6625.5023.95
AI 模式9 月 14 日0.6324.6523.29
AI 模式9 月 15 日0.6324.4223.51
AI 模式9 月 16 日0.6525.3023.86
AI 模式9 月 17 日0.6527.7323.87
AI 模式9 月 18 日0.6929.2425.74
AI 模式9 月 19 日0.7230.1926.60
AI 模式9 月 20 日0.6926.8624.41
AI 模式9 月 21 日0.6323.2020.68
AI 模式9 月 22 日0.6121.0419.38
AI 模式9 月 23 日0.6220.4218.89
AI 模式9 月 24 日0.6423.1122.05
AI 模式9 月 25 日0.6526.6323.95
AI 模式9 月 26 日0.6625.6323.42
AI 模式9 月 27 日0.7227.6224.71
AI 模式9 月 28 日0.7225.8024.58
AI 模式9 月 29 日0.7327.4024.55
AI 模式9 月 30 日0.7124.1522.09
AI 模式10 月 1 日0.6723.6219.32
AI 模式10 月 2 日0.5922.9517.60
AI 模式10 月 3 日0.6222.6318.51
AI 模式10 月 4 日0.6623.5418.88
AI 模式10 月 5 日0.6122.2616.79
AI 模式10 月 6 日0.6021.4516.93
AI 模式10 月 7 日0.6119.5516.60

用同样的测量纪律复盘你的冷站

我们可以先检查 BMS 点位、历史运行数据、设备规格和计量覆盖,再判断是否适合接入类似的 AI 监督优化层。

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