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智能管控,节能可观:安科瑞企业能源管控系统在某纺织机械企业的应用实战

发布时间: 2025-12-08  点击次数: 10次


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  项目概况  

1.企业用能种类及现状分析

该企业用能种类有电、水、天然气、氮气、氧气、二氧化碳。其中氮气、氧气和二氧化碳为外购气体,由专用车辆运输至厂内储气罐,各气罐供气主管道未安装气体流量计。

2.企业主要用能设备情况

企业包含地源热泵系统、压缩空气系统、车间和办公楼末端风系统、生产C厂房、生产D厂房注塑机等设备。其中地源热泵系统已经安装PLC监控平台;压缩空气系统未进行信息化管理、各厂房主要生产设备部分安装能源计量器具;车间末端风系统已装PLC控制和监视平台;办公楼FCU和空调箱正逐步改造,实现远程监控。

3.新能源利用情况

厂房屋面安装大面积光伏发电设备,共有14个逆变器,但发电数据缺失,未能形成监视系统。

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  用户需求  

1、提供整体的工厂能源管理系统,为企业的日后能源管理工作提供数据基础。

2、实现对工厂的主要用能设备的运行状态、能源消耗的实时监控。实现主要用能设备能效的分析和展示。

3、通过不断优化的AI策略实现能源供给的长期稳定并实现能源消耗的节约。

4、提供能源消耗的统计分析报表,以及历史变化分析。

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项目实施范围

1、2台地源热泵主机、2台单制冷主机运行数据远程监控;

2、地源热泵机房智控及AI调优,包含主机、水泵、冷却塔风机以及阀门;

3、车间风系统即空调机组和AHU的AI调优;

4、办公楼空调面板远程控制;

5、空压站房4台空压机运行数据远程监视,形成压缩空气系统能效数据及手动AI调节建议;

6、电能监测数据接入分析:配电间、地源热泵机房、空压站、厂房动力柜;

7、光伏电站发电数据接入,实现远程监控。

8、用水数据接入:喷粉区域、生产水、设备水、消防水

9、燃气数据接入:喷粉区域、食堂

10、其他气体:C厂房氮气、D厂房液氮、液氧、二氧化碳

11、办公楼智能照明

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  组网结构  

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能源计量点位部署

1.配电房

利用现场抽屉柜已安装仪表共计150台左右,这些仪表包含了企业内主要用能设备的计量,加装网关采集仪表电参量,实现配电结构的三级计量。

2.压缩空气站房

现场已经安装压缩空气流量计,空压机电表也在配电房安装,但为形成系统整体运行数据,为分析节能空间形成设备能效完整功能,还需计量冷干机、增压机电耗数据,把空压机设备运行数据接入平台。

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3.光伏发电系统

现场已设有光伏监控系统14台逆变器,加采集箱接入逆变器,采集逆变器电参量,分析光伏发电情况,可及时实施维保措施,保障发电效率。

4.地源热泵机房

现场加装能量计一个装在冷冻水主管,另一个加装在热水主管,可在冬夏季统计制冷/热量,通过能效数据分析AI提出建议。主机和泵须单独装表计量,电耗须区分,便于日后用电分析。主机运行数据须接入平台,AI须大量运行数据执行机器学习。

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5.办公区域末端空调

在办公楼弱电间弱电机柜 安装网关,控制各房间空调面板。

6.车间空调箱和AHU

对接PLC群控系统。

7.注塑区域

注塑区域主要为注塑机。新增电表用来监控设备用能情况。

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8.喷粉区域

喷粉区域主要分为上件区、前处理区和喷粉房,使用能源种类为电、水、天然气。

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9.其他用气及用水

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中央空调节能

1.系统配置

机房配置2台制冷量2460kW地源热泵主机和2台制冷量2460kW水冷离心式变频制冷主机。配置3台热水泵、3台冷水泵、3台地源泵、6台冷却泵,均为变频泵。

系统配置远程监视平台,可手动启停设备及手动设定运行参数。

2.操控方式-主机

监测主机的状态、故障。

可在上位机对主机关断阀进行手动开关控制操作。

3.操控方式-水泵、冷却塔控制

监测水泵/冷却塔的状态、故障、手自动状态、水泵/冷却塔远程启动功能。

可在上位机对应的频率输入框输入需要的运行频率,对变频器进行频率控制。

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4.节电空间分析

负荷和环境的变化:由于系统的工作环境、负载情况的不同使电机的实际应输出功率发生变化,但是系统却始终是恒定的输出,不能及时随着负荷的变化而调节输出功率。而中央空调系统是一种典型的负荷变化系统;

在中央空调系统设计时,冷冻泵、冷却泵的电机容量是根据建筑物的最大设计热负荷选定的,都留有一定设计余量。由于四季气候及昼夜温差变化,中央空调工作时的热负荷总是不断变化。

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中央空调系统负荷需求变化

5.AI调优方案

地源热泵系统:利用原PLC控制系统修改程序和调整运行逻辑适应AI调优。

车间末端风系统:对接原PLC控制系统,平台提出控制参数建议。

办公楼风机盘管面板:使用网关对接面板通信,可以实现办公楼空调设备可远程手动启停和温度设定。

中央空调系统有冷热源系统和空气调节系统(末端风系统)组成,在相同的客观环境下,末端设备的启停数量和风温、风速的设定决定了中央空调系统整体电耗水平。

中央空调AI调优:结合人工智能算法,实时预测冷/热负荷,及时调整主机运行参数,水泵调控参数、冷却塔风机控制参数,优化系统运行效率。

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6.效益核算

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按平均电价0.8元/kWh计算,年节电费25.4万元

7.能效分析页面

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8.AI调优页面

平台提出主机出水温度设定、冷冻水温差、冷却水温差、冷却水回水温度设定建议;

对于车间风系统,平台提出送风温度设定建议。

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压缩空气站房节能

1.系统配置

机房配置4台160kW无油螺杆式空压机和1台55kW增压机,包含两台冷干机。

2.问题

系统未配置远程监视平台,系统操控须人工现场操作设备启停;

系统运行数据无法记录;

报警信息无法保存;

设备是否存在节电空间无数据支撑。

3.解决方案

加装1块Gateway 通信模块,接入4台ZR160无油螺杆式空压机运行数据,通过获取的运行时间、加载时间,以及系统形成的能效数据,平台可出具能效评估报告,指出节能改造措施和效益。也可以提出加减机的建议。

可实现4台ZR160无油螺杆式空压机远程启停。

4.能效分析页面

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5.AI调优页面

平台提出空压机主机启动建议

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光伏电站监控

1.改造方案

将原有光伏电站系统数据转发到能源管理平台,在平台进行统一管理。

2.改造效益

发电量统计、光伏收益计算、减碳排量计算,让企业了解自己新能源消纳情况。

逆变器、光伏电站运行状态、发电效率监控,保障光伏电站发电效率,及时进行设备维护。

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  智能照明  

1.平台支持照明远控功能

2.运行监测,实时监控照明区域灯光状态

3.远程集中控制,平台端执行灯光开关、亮度调节、场景切换、运行时间设置、人体感应控制、区域控制等操作

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     结语     

安科瑞企业能源管控平台通过系统性数字化改造与AI智能调优,助力企业实现能源精细化管理与深度节能,为可持续生产与降本增效提供坚实的技术支撑。