传承与创新,让暖通系统从此“看得清、计量准、控得住”

在双碳目标下,楼宇行业担负的角色尤为重要。从前期的建设到后期的运营,楼宇消耗了全球约30%的能源,每年的温室气体排放量约占全球总排放量的40%。不论是新建还是改造项目,未来的楼宇能否在使用资源的同时创造资源,能否对环境更加友好并实现可持续发展,都将成为全球在应对气候变化方面成败的关键。但楼宇行业在降碳减排过程中需要兼顾使用者的安全和体验。因此,要做到高速且高质降碳,就离不开利用楼宇自控等创新技术对暖通系统实施自动化、精细化、智能化管控的加持。

传承与创新,让暖通系统从此“看得清、计量准、控得住”

控制阀及执行器是楼宇管理系统(BMS)背后的无名英雄,它们控制着占楼宇能耗35%的暖通空调(HVAC)系统,通过可靠的控制设备,帮助调节和减少设施能耗,已经成为整个建筑行业实现碳中和目标的重要路径之一。2019年,国家发改委等多部门联合印发了《绿色高效制冷行动方案》,提出到2030年,大型公共建筑制冷能效提升30%,制冷总体能效水平提升25%以上,实现年节电4000亿瓦时左右的目标。随着整个建筑市场的发展,作为“最终执行者”和“幕后英雄”,看似简单,却数量庞大的各类型阀门和执行器的作用将变得更加重要,要求也越来越高。

历史传承+开拓创新,奠定高性能楼宇根基

作为能源管理领域的专家,施耐德电气在楼宇行业拥有丰富的实践经验,以及完整的楼宇控制产品线。针对暖通空调系统的控制与节能,施耐德电气能够为客户提供从顶层的控制策略、软件平台一直到末端的传感器、温控器、阀门和执行器产品且可定制化的解决方案。其中在阀门和执行器产品方面,施耐德电气则一直秉承着对“传承与创新”相融合的原则。

传承与创新,让暖通系统从此“看得清、计量准、控得住”

目前,施耐德电气拥有从蝶阀、球阀、座阀,到水力平衡阀、联网型温控器、就地控制器的全产品系列,而该类产品的历史最早可以追溯到20世纪50年代。而对瑞典TAC及英国SATCHWELL两大知名楼控产品企业的收购,为施耐德电气跨入21世纪后在这一领域始终保持领先奠定了基础。

其中,成立于19世纪末的瑞典TAC 公司,在1974 年推出了全球第一个集散型楼宇自控( BA ) 系统,成为世界上第一家把直接数字控制(DDC)技术应用在楼宇自动化系统,并获得楼宇自控系统ISO9001及ISO14001质量体系认证书的公司;而英国SATCHWELL公司始创于1921年,一直致力于对楼宇设备自动化控制技术和产品的研究,也是英国本土在楼宇管理和控制系统方面最大的设备生产和供货商;这两家行业元老级的公司相继于2003年和2014年正式成为施耐德电气旗下品牌。

在传承一系列领先品牌优良传统的基础上,施耐德电气也没有停下创新的脚步,持续在这一领域的技术先进性及产品质量方面保持行业领先。目前,从VT系列FCU区域阀、风机盘管温控器、就地控制器等, VG221F系列座阀及V系列平衡阀,M22,M50等系列执行器,到VZ和MZ系列阀门、AVU系列执行器,V211T、V311T、V211t、V292、V231系列座阀,Forta系列执行器和PICV,再到Duradrive系列执行器,风阀执行器及部分美国产蝶阀/座阀等,Drive VAV控制器等,施耐德电气的阀门及控制器产品线已愈加丰富,尺寸可覆盖DN15到DN1200,并符合包括中国、美国、欧盟、日本等全球各类主流相关标准,通过任意搭配,可定制化解决方案,满足各类型建筑暖通系统对相关产品的多样化需求。

专业知识+合理选型,实现“看清状态、计准流量、控稳系统”

作为通用型设备,阀门和执行器大量应用于各类型楼宇内,在许多应用场景的HVAC控制方面发挥着重要作用,包括风机盘管(FCU)、空气处理机组(AHU)、冷却器、锅炉和变风量再热控制。例如,流体控制阀调节着热盘管或冷盘管的能量输出,而能量输出情况又极大地影响整个空间或楼宇的舒适性和能源成本。因此,其功能及质量,对楼宇的整体节能性以及使用者的体验有着重要的影响。

尽管阀门如此重要,但大多数设施经理并不重视,包括设备性能不佳、维护效果不好以及无法解释的能耗上升等严重问题的根本源头往往正是阀门和执行器。对此,我国也有大量的建筑相关标准在这方面做出了规范和指引,以《公共建筑节能改造技术规范JGJ176-2009》为例,其中明确指出公共建筑采暖通风空调系统综合节能改造后应能实现供冷、供热量的计量和主要用电设备的分项计量;采暖通风空调及生活热水供应系统节能改造后应具备按实际需冷、需热量进行调节的功能等。

在实际应用场景中,由于现代化楼宇内部构造愈加复杂,空调、水等系统的覆盖面积也更加宽泛,这也进一步凸显了传统产品在监测、计量、控制方面的不足。看不清实时状态、计不准流量参数、控不住系统运行等因素直接制约了当前楼宇实现降耗与体验达到平衡步伐。究其原因,缺乏匹配系统的产品以及产品不具备精准采集和专业分析数据的能力是问题根源。

对此,施耐德电气认为:暖通系统的控制与节能更像一个生态系统,从电力流入到风、水等输出,甚至再到循环利用,构成了一个完整的“能源闭环”,而过程中的大部分能耗由阀门和执行器控制,这也就意味着“阀门不健康,则楼宇不健康”。只有在每一个节点上均部署适合的产品,让管理者能够基于数据,看清状态、计准流量、控稳系统,才能提高能效,并提升整个楼宇控制系统的价值。

凭借在暖通空调领域专业知识及数字化产品丰富度上的领先优势,施耐德电气能够为客户提供更加完整且先进的解决方案,通过灵活组合各类型阀门与控制器,实现空调水系统按需分配流量,精准控制流量,满足生产侧与使用侧的流量平衡,在此基础上,结合边缘控制软件及专家级应用与服务,深入分析数据,为科学决策提供依据,最终助力创造“安全、舒适、节能、可持续发展”的卓越价值。

因地制宜+灵活组合,应对不同行业应用场景挑战

在不同类型的楼宇中,阀门类产品的选择也各不相同,施耐德电气的阀门产品线可适用于多种场景中,如数据中心、酒店、医院、洁净工厂、商业综合体及办公楼等。通过针对具体的环境和场合进行适配,施耐德电气能够帮助客户打造真正符合需求的暖通系统控制解决方案。

以酒店行业为例,由于内部区域的多样且分散,酒店选择阀门类产品需要结合不同管理对象的属性特点,主要包括电能管理、楼宇及公共区域管理、客房管理三大方向。首先,在电能管理方面,阀门的主要控制对象包括冷冻机、冷却塔、水泵、能源中心等,应配合多层级的主配电架构,及具体实施控制的设备数量及性能,选择适当尺寸的平衡阀,实现精准的流量分配以及及时的工作点修正,以达到节能目标。以某酒店冷冻机房为例,通过使用施耐德电气的平衡阀产品,用户实现了在50%流量下节能77.3%的效果,在12个月里额外节能21043kWh,相当于减排14.8吨二氧化碳。其次,在楼宇及公共区域管理方面,酒店大堂等公共区域的空调箱阀门阻力值大,对于独立风机盘管电动阀的关断力要求更高。施耐德电气的静态平衡阀能够帮助客户应对这一挑战,有效避开控制阀的控制盲区,达到更好地控制效果。而针对宴会厅、健身中心、VIP区域等场景,施耐德电气建议使用电动调节阀、静态平衡阀及动态压差平衡阀的组合,通过使用动态平衡调节阀,只要电动阀开度不变,即可保证流量的恒定效果,实现更精准的计量和控制;最后,在客房管理方面,创造优越的住客体验尤为关键,这涉及到舒适的温湿度环境,简捷方便的调温方式和快速的升降温效果,无异味及噪音的打扰等,针对包括空调水流量调节、新风系统控制等不同对象,施耐德电气多系列的控制电动阀,以精度更高、调节范围更大的特点,在节能的同时,为住客创造更佳的体验。

传承与创新,让暖通系统从此“看得清、计量准、控得住”

在数据中心行业,机房设施、机柜、存储计算设备等需要7*24小时保持不间断地运行,在此过程中对外排放大量的热量,因此需要空调、水冷等系统时刻高效运行,以保证机房内部温度的平衡,避免设备因过热而宕机,造成不必要的损失。施耐德电气的阀门产品可应用于数据中心的多个场景中,如冷源机房的热交换器、循环水泵、冷却塔、冷源主机内,并在设备切换过程中发挥控制作用,以及水冷列间柜与风墙系统的温湿度、风量风压等调节控制过程中,根据需求,可为客户提供包括电动蝶阀、电动球阀、电动动态平衡阀、静态平衡阀、电动控制座阀、电动风阀执行器以及各类传感器和变送器等,并给予选型与技术支持,以达到最佳的计量和控制效果,在用户节能降碳,打造绿色数据中心的进程中提供助力。

众所周知,我们一生中的大部分时间都在楼宇中度过,在其中工作、学习、就医、购物等,在一个大型楼宇内则可能安装有数千个阀门和执行器,成为楼宇物理设施的核心基础之一,是保障人们的安全性与舒适性起关键作用。施耐德电气一直致力于通过提供融合能源及自动化技术的数字化解决方案,对楼宇全生命周期进行数字化升级,从而创造更加可持续、强韧性、超高效且以人为本的未来的楼宇,为人们创造更佳的体验。利用多类型阀门及执行器灵活组合成的解决方案,施耐德电气不但可帮助用户取得“看清状态、准确计量和稳定控制”的价值,也将成为实现“未来的楼宇”理念的底层支点,为楼宇领域的全面数字化转型,和绿色可持续发展提供支撑。

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