研華昆山工廠節(jié)能實踐:以自研iEMS.HAVC方案,實現(xiàn)暖通系統(tǒng)數智化節(jié)能降碳改造
一、背景
在全球積極響應 “雙碳” 目標的大背景下,綠色低碳發(fā)展已成為各行業(yè)發(fā)展的主旋律。暖通空調作為工廠及園區(qū)的關鍵公輔設施,其節(jié)能降耗與數智化轉型對于實現(xiàn)整體綠色發(fā)展具有極為重要的意義。研華科技作為行業(yè)的引領者,憑借自身強大的研發(fā)實力與創(chuàng)新精神,將自研的 iEMS.HVAC暖通空調能效管理方案成功應用于自身工廠,實現(xiàn)了顯著的數智化轉型與節(jié)能成效,為行業(yè)樹立了卓越典范。
二、研華工廠暖通系統(tǒng)現(xiàn)狀
研華科技在全球布局中,昆山制造中心占據著舉足輕重的地位,設有板卡、機箱、模組、系統(tǒng)組裝和快速定制化生產5個廠區(qū),其整體產能占集團的 55% 以上。多年來,昆山工廠憑借卓越的表現(xiàn)榮獲了 “2017 國家第一批綠色工廠”“2020 中國制造標桿智能工廠”“省級高新技術企業(yè)”“省級工程技術研究中心” 等眾多殊榮,這為其進一步的數智化轉型與節(jié)能降耗奠定了堅實基礎。
在研華昆山工廠內,暖通空調系統(tǒng)為重要的公輔設施。其中一期廠有2臺冷水主機、4臺冷卻塔、2臺冷卻泵、2臺冷凍泵和1臺備用泵,冷卻塔采用并聯(lián)連接形式,冷凍泵、冷卻水泵與冷水機組也為并聯(lián)連接。隨著工廠的持續(xù)運營,暖通空調系統(tǒng)暴露出一系列亟待解決的問題。部分設備已運行多年,存在不同程度的陳舊老化現(xiàn)象,這直接導致了能耗居高不下??刂葡到y(tǒng)損壞,純手動控制設備的開關機,系統(tǒng)能效低;冷凍泵和冷卻泵為工頻,無法依據末端負荷需求調整運行頻率,造成不必要的能源浪費。冷卻塔雖為變頻,仍然依靠人工設定頻率,設備效率低下。此外,原有的運行策略在面對日益復雜的生產工況和節(jié)能要求時,顯得捉襟見肘,缺乏精準性與靈活性,無法實現(xiàn)能源的高效利用,急需進行全面的節(jié)能化改造與數智化升級。
三、暖通動力系統(tǒng)數智化節(jié)能降碳改造
(一)科技創(chuàng)新驅動:iEMS.HVAC 研華暖通空調能效管理方案導入
研華科技始終秉持科技創(chuàng)新理念,深度聚焦自身數字化轉型需求。依托在工業(yè)物聯(lián)網領域積累的豐富經驗,引入自研的 iEMS.HVAC AI 節(jié)能方案,開啟了暖通空調系統(tǒng)的數智化節(jié)能新篇章。以昆山廠一期暖通空調系統(tǒng)為例,在 2023 年,該節(jié)能改造項目取得了令人矚目的成果,ROI 高達約 37.5%。通過先進的實時智控技術與節(jié)能調優(yōu)算法,系統(tǒng)年平均 SCOP 從改造前的 3.8 大幅提升至 4.5,上線僅 4 個月節(jié)能率便達到 16%,年度節(jié)費約 15 萬元,為企業(yè)帶來了顯著的經濟效益與環(huán)境效益。
(二)改造方案詳述
1.軟件系統(tǒng)升級:
上線研華iEMS.HVAC暖通空調能效管理系統(tǒng),系統(tǒng)全面采集暖通空調各設備運行參數、能耗、天氣等數據,實時監(jiān)測系統(tǒng)及設備的運行狀況,針對異常及時進行提醒?;诙鄬蛹壍娜斯ぶ悄芩惴ê蛯<抑R圖譜,對制冷機組、冷卻水系統(tǒng)、中央空調整體系統(tǒng)等進行全局尋優(yōu),由系統(tǒng)自動給出調整建議,同時結合邊緣端實時智控,將尋優(yōu)的參數及時下發(fā)到邊緣側的設備,實現(xiàn)高質量節(jié)能。
2.硬件設施改造:
為提升系統(tǒng)的節(jié)能性能,對冷凍水泵、冷卻水泵加裝變頻器,實現(xiàn)了對水泵轉速的精準調節(jié),根據實際需求動態(tài)匹配功率,有效降低了能耗。此外,整個系統(tǒng)加裝了自控系統(tǒng),配備了先進的傳感器、電動閥門計量儀表以及采集器等設備,進一步增強了系統(tǒng)的自動化控制與數據采集能力,為實現(xiàn)數智化管理提供了堅實的硬件支撐。
主要實施改造內容:
1)改造機房設備、電柜、線路
2)安裝電表、能量表、電動閥、傳感器等
3)加裝冷凍水泵、冷卻水泵變頻器
4)加裝數據采集網關
5)加裝暖通空調邊緣智能控制柜
四、亮點功能及價值
研華暖通空調能效管理方案以監(jiān)控分析、智能診斷、節(jié)能調優(yōu)三大核心模塊為基石,構建起全方位的能效提升體系。通過將專家經驗與 AI 技術深度融合的診斷規(guī)則,能夠迅速、精準地識別設備故障,并及時優(yōu)化運行參數,為企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了堅實保障。
01 全方位監(jiān)控分析,打造數字孿生能源站:通過實時監(jiān)控空調工藝和設備能效,進行經濟運行評估,確保系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。
02 智能診斷,一鍵生成能效評估報告:通過診斷規(guī)則庫,包括基于專家經驗、AI驅動以及用戶自定義的診斷規(guī)則,實現(xiàn)對設備運行參數、系統(tǒng)能效、系統(tǒng)或設備運行故障等的全面診斷。更為便捷的是,系統(tǒng)可自動生成能效評估報告,深度剖析客戶關注的能效數據,依據科學的評價指標快速評估節(jié)能潛力,讓客戶對系統(tǒng)運行狀況一目了然,輕松掌握能源利用情況。
03 AI節(jié)能調優(yōu),云邊協(xié)同智控:通過負荷預測、機理模型和數據模型,對冷站全局進行尋優(yōu),實現(xiàn)系統(tǒng)綜合能耗的最優(yōu)。通過云平臺與邊緣端控制器的緊密協(xié)作,優(yōu)化后的運行策略能夠迅速、精準地下發(fā)至具體設備,實現(xiàn)冷熱源系統(tǒng)的全自動化運行。這種云邊協(xié)同的智控模式不僅提高了系統(tǒng)的響應速度和控制精度,還極大地提升了能源利用效率,為企業(yè)節(jié)省了大量的能源成本。
五、成功案例
研華iEMS.HVAC 暖通空調能效管理方案不僅為研華自身工廠帶來了卓越的效益,已在多個領域取得了豐碩的成功應用成果。截至目前,已有超過 10 家客戶成功上線該方案,制冷站節(jié)能率可達10% - 20% ,為行業(yè)的數智化轉型與節(jié)能降耗提供了可借鑒的成功范例。iEMS.HVAC 能夠滿足不同規(guī)模與復雜程度的能源管理需求,且具備廣泛的兼容性,廣泛應用在建筑、工廠、醫(yī)院等行業(yè),為節(jié)能減排與數智化發(fā)展貢獻力量。

提交
研華AI Box在制造產線視覺監(jiān)測應用
研華iEMS能碳一體機:能碳管控神器,科學節(jié)能降碳!
研華 EKI-2710E新一代工業(yè)非網管交換機
研華本地大型語言模型(LLM)邊緣AI服務器AIR-520 榮獲第33屆“臺灣精品獎”銀獎
8.51億美元!研華以“邊緣計算+AI創(chuàng)新”驅動品牌價值再創(chuàng)佳績