在“雙碳”戰(zhàn)略持續(xù)推進的背景下,美的樓宇科技為長沙市金霞經(jīng)開區(qū)集中辦公區(qū)量身打造的節(jié)能改造項目已經(jīng)成功運行一個供暖季和一個供冷季,實踐全行業(yè)首個風(fēng)水耦合磁懸浮雙級熱泵加保溫水箱蓄能方案。長沙市金霞經(jīng)開區(qū)是湖南省唯一集“水、陸、臨空、鐵、管”五元化網(wǎng)絡(luò)交通運輸優(yōu)勢于一體的綜合性現(xiàn)代物流園區(qū)。而該項目于2024年實施節(jié)能改造工程,創(chuàng)新性地采用“風(fēng)水耦合雙級熱泵加保溫水箱蓄能方案”,通過技術(shù)創(chuàng)新與能源管理的雙輪驅(qū)動,成功構(gòu)建起國內(nèi)園區(qū)級智慧供能的新標桿,為城市既有建筑綠色升級提供了可復(fù)制的實踐范本。
三重創(chuàng)新突破技術(shù)瓶頸
此次改造實現(xiàn)了三重技術(shù)瓶頸的突破。在核心技術(shù)融合方面,項目創(chuàng)造性地將風(fēng)冷模塊機組與磁懸浮熱泵深度結(jié)合,首次實現(xiàn)“雙級熱泵+梯度蓄能”的協(xié)同運作模式。制冷季采用美的磁懸浮+螺桿機組+蓄能水箱替換直燃機組,制熱采用風(fēng)冷熱泵機組+磁懸浮熱泵機組+蓄能水箱替換直燃機組,原直燃機系統(tǒng)作為備用供能系統(tǒng)。夜間低谷電時段,通過風(fēng)冷模塊將水箱溫度提升至40℃左右;白天高電價時段,少開甚至停開風(fēng)冷模塊,讓水箱溫度自動有序下降,以水箱作為磁懸浮熱泵的熱源,通過磁懸浮二級熱泵供應(yīng)供暖熱水。結(jié)合“谷電蓄熱+磁懸浮技術(shù)”,實現(xiàn)電能利用的棄峰用谷,降低用能成本;同時還能穩(wěn)定輸出高溫?zé)崴?,彌補風(fēng)冷熱泵機組出水溫度低以及水溫不穩(wěn)定的問題,滿足園區(qū)供暖需求。在蓄熱模式下,與燃氣鍋爐供熱相比,采用開式保溫水箱蓄熱可節(jié)省運行費50%以上。
此方案中的保溫水箱蓄熱開創(chuàng)性的實現(xiàn)了低水溫工況下大溫差蓄熱,為常規(guī)風(fēng)冷熱泵機組蓄熱運行提供了切實可行的解決方案,而且還不影響風(fēng)冷熱泵能效;在制冷季還可以利用保溫水箱蓄冷,一舉多得。
針對兩棟建筑水壓差達80米、機房空間受限、需保留備用系統(tǒng)等復(fù)雜場景,項目團隊采用一臺報廢的二手螺桿式冷水機組蒸發(fā)器和冷凝器作為水箱換熱器,實現(xiàn)壓力分區(qū),模塊化機組靈活布置于兩處機房,并通過新舊系統(tǒng)智能切換邏輯確保能源供應(yīng)無縫銜接。這種方式創(chuàng)造性的實現(xiàn)了報廢冷水機組的“變廢為寶”,為機電設(shè)備更新提供了新的思路和解決方案。
四維優(yōu)勢凸顯方案價值
從實際應(yīng)用效果來看,該方案凸顯出節(jié)能性、經(jīng)濟性、環(huán)境效益與系統(tǒng)穩(wěn)定性的四維優(yōu)勢。在節(jié)能性方面,遠程智能控制和高效運維機制有效提升了系統(tǒng)運行效率;經(jīng)濟性上,通過峰谷電價套利策略,有效降低機組運行成本;環(huán)境效益顯著,相比原直燃機系統(tǒng),有效減少年均二氧化碳排放量;而獨創(chuàng)的“風(fēng)水雙源互補”機制,則確保了極端天氣下供暖的穩(wěn)定不中斷。同時,運維革新顯著提升了系統(tǒng)效率,遠程智能控制縮短了故障響應(yīng)時間,降低了運維人力需求,系統(tǒng)年均運行能效得到大幅優(yōu)化。
項目的社會生態(tài)價值與可復(fù)制模式同樣值得關(guān)注。在政策響應(yīng)與示范效應(yīng)層面,項目積極響應(yīng)國家節(jié)能減排政策,通過高效機房建設(shè)提升能效,減少能源消耗及碳排放;同時引進高水平綜合能源服務(wù)商,推動辦公樓后勤管理社會化、能源系統(tǒng)智能化,為綠色智慧建筑提供了實踐樣本。項目采用的合同能源管理模式為后續(xù)推廣奠定基礎(chǔ),可適配物流園區(qū)、產(chǎn)業(yè)新城等不同場景。
而在該項目落地建成后,獲得了行業(yè)專家學(xué)者的交口贊譽與廣泛好評。在全國高校建環(huán)課程體系及教材建設(shè)研討會中,全國建環(huán)教師代表參觀考察金霞項目;同濟大學(xué)張旭教授帶隊蒞臨現(xiàn)場考察該項目。
此次項目的成功實施,不僅是美的樓宇科技里程碑式的跨越,更印證了從銷售“產(chǎn)品”到提供“解決方案”的商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。未來,隨著更多創(chuàng)新成果的落地,美的樓宇科技或?qū)⒁浴凹夹g(shù)賦能者”的角色,推動整個行業(yè)向更高效、更可持續(xù)的方向加速前行,讓綠色基因真正融入園區(qū)發(fā)展的血脈。