隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn),校園節(jié)能減排已成為教育機(jī)構(gòu)踐行社會(huì)責(zé)任的重要課題??照{(diào)作為學(xué)校能耗大戶,其用電量占建筑總能耗的40%以上。傳統(tǒng)空調(diào)管理依賴人工操作,存在溫度設(shè)定隨意、運(yùn)行時(shí)間失控、區(qū)域冷熱不均等問題,導(dǎo)致能源浪費(fèi)嚴(yán)重。學(xué)??照{(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的應(yīng)用,通過(guò)智能化手段實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控,成為構(gòu)建綠色校園的關(guān)鍵一環(huán)。
一、系統(tǒng)架構(gòu):全場(chǎng)景感知與智能聯(lián)動(dòng)
學(xué)??照{(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),構(gòu)建“感知層-控制層-管理層”三級(jí)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)設(shè)備、環(huán)境、用戶的動(dòng)態(tài)協(xié)同。
感知層:在教室、圖書館、宿舍等區(qū)域部署溫濕度傳感器、人體紅外傳感器、電能計(jì)量表等設(shè)備,實(shí)時(shí)采集室內(nèi)外溫度、濕度、人員密度、設(shè)備能耗等數(shù)據(jù),為智能調(diào)控提供數(shù)據(jù)支撐。
控制層:通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)連接空調(diào)末端設(shè)備,支持紅外遙控、485通信、Wi-Fi/5G聯(lián)網(wǎng)等多種控制方式,實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程操控。系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)設(shè)策略自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、風(fēng)速、運(yùn)行模式,避免人為干預(yù)導(dǎo)致的能源浪費(fèi)。
管理層:基于云平臺(tái)搭建可視化管理系統(tǒng),集成能耗分析、故障預(yù)警、策略優(yōu)化等功能模塊。管理員可通過(guò)PC端或移動(dòng)APP查看實(shí)時(shí)能耗數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),并生成節(jié)能報(bào)告,為管理決策提供依據(jù)。
二、核心功能:從粗放管理到精細(xì)運(yùn)營(yíng)
智能溫控與模式切換:系統(tǒng)根據(jù)教室使用時(shí)間表(如上課、下課、節(jié)假日)自動(dòng)啟??照{(diào),并結(jié)合人體紅外傳感器檢測(cè)室內(nèi)是否有人,實(shí)現(xiàn)“人來(lái)即開、人走即關(guān)”。同時(shí),根據(jù)室內(nèi)外溫差動(dòng)態(tài)調(diào)整溫度設(shè)定值,夏季設(shè)定不低于26℃,冬季不高于20℃,避免“過(guò)度制冷/制熱”。
分區(qū)管理與負(fù)荷均衡:針對(duì)不同功能區(qū)域(如實(shí)驗(yàn)室、體育館、辦公室)的用能特點(diǎn),制定差異化控制策略。例如,人員密集的教室優(yōu)先保障舒適度,而少人使用的倉(cāng)庫(kù)則降低運(yùn)行功率。系統(tǒng)還可通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)算法平衡電網(wǎng)壓力,避免用電高峰期集中開啟導(dǎo)致的高能耗。
能效分析與優(yōu)化建議:系統(tǒng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)各區(qū)域空調(diào)能耗數(shù)據(jù),生成能耗排名、趨勢(shì)分析等報(bào)表,識(shí)別高耗能設(shè)備或異常用電行為。結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法,系統(tǒng)可自動(dòng)優(yōu)化控制策略,例如根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)次日用能需求,提前調(diào)整設(shè)備運(yùn)行計(jì)劃。
故障預(yù)警與遠(yuǎn)程維護(hù):通過(guò)監(jiān)測(cè)空調(diào)電流、電壓、壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù),系統(tǒng)可提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患(如濾網(wǎng)堵塞、制冷劑泄漏),并通過(guò)短信或APP推送告警信息,減少非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
三、應(yīng)用成效:節(jié)能降耗與體驗(yàn)升級(jí)雙贏
某高校部署空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)后,實(shí)現(xiàn)年節(jié)電量超120萬(wàn)度,相當(dāng)于減少二氧化碳排放980噸,節(jié)能率達(dá)35%。同時(shí),系統(tǒng)通過(guò)智能調(diào)控避免了傳統(tǒng)模式下“教室過(guò)冷、走廊過(guò)熱”的矛盾,師生舒適度顯著提升。此外,系統(tǒng)支持與校園一卡通、照明系統(tǒng)等聯(lián)動(dòng),進(jìn)一步拓展了節(jié)能場(chǎng)景,為智慧校園建設(shè)提供了可復(fù)制的范本。
未來(lái),隨著AIoT技術(shù)的深化應(yīng)用,學(xué)??照{(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)將向“自主學(xué)習(xí)+零碳運(yùn)行”方向演進(jìn),通過(guò)數(shù)字孿生模擬最優(yōu)運(yùn)行方案,結(jié)合光伏、儲(chǔ)能等可再生能源,推動(dòng)校園能源管理向綠色、高效、可持續(xù)邁進(jìn)。