隨著“雙碳”目標的推進,校園節(jié)能減排已成為教育機構(gòu)踐行社會責任的重要課題??照{(diào)作為學校能耗大戶,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,存在溫度設定隨意、運行時間失控、區(qū)域冷熱不均等問題,導致能源浪費嚴重。學??照{(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的應用,通過智能化手段實現(xiàn)精準調(diào)控,成為構(gòu)建綠色校園的關鍵一環(huán)。
一、系統(tǒng)架構(gòu):全場景感知與智能聯(lián)動
學??照{(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎,構(gòu)建“感知層-控制層-管理層”三級架構(gòu),實現(xiàn)設備、環(huán)境、用戶的動態(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、電能計量表等設備,實時采集室內(nèi)外溫度、濕度、人員密度、設備能耗等數(shù)據(jù),為智能調(diào)控提供數(shù)據(jù)支撐。
控制層:通過智能網(wǎng)關連接空調(diào)末端設備,支持紅外遙控、485通信、Wi-Fi/5G聯(lián)網(wǎng)等多種控制方式,實現(xiàn)設備狀態(tài)監(jiān)測與遠程操控。系統(tǒng)可根據(jù)預設策略自動調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、風速、運行模式,避免人為干預導致的能源浪費。
管理層:基于云平臺搭建可視化管理系統(tǒng),集成能耗分析、故障預警、策略優(yōu)化等功能模塊。管理員可通過PC端或移動APP查看實時能耗數(shù)據(jù)、設備運行狀態(tài),并生成節(jié)能報告,為管理決策提供依據(jù)。
二、核心功能:從粗放管理到精細運營
智能溫控與模式切換:系統(tǒng)根據(jù)教室使用時間表(如上課、下課、節(jié)假日)自動啟??照{(diào),并結(jié)合人體紅外傳感器檢測室內(nèi)是否有人,實現(xiàn)“人來即開、人走即關”。同時,根據(jù)室內(nèi)外溫差動態(tài)調(diào)整溫度設定值,夏季設定不低于26℃,冬季不高于20℃,避免“過度制冷/制熱”。
分區(qū)管理與負荷均衡:針對不同功能區(qū)域(如實驗室、體育館、辦公室)的用能特點,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,而少人使用的倉庫則降低運行功率。系統(tǒng)還可通過負荷預測算法平衡電網(wǎng)壓力,避免用電高峰期集中開啟導致的高能耗。
能效分析與優(yōu)化建議:系統(tǒng)實時統(tǒng)計各區(qū)域空調(diào)能耗數(shù)據(jù),生成能耗排名、趨勢分析等報表,識別高耗能設備或異常用電行為。結(jié)合機器學習算法,系統(tǒng)可自動優(yōu)化控制策略,例如根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預測次日用能需求,提前調(diào)整設備運行計劃。
故障預警與遠程維護:通過監(jiān)測空調(diào)電流、電壓、壓縮機運行狀態(tài)等參數(shù),系統(tǒng)可提前發(fā)現(xiàn)設備故障隱患(如濾網(wǎng)堵塞、制冷劑泄漏),并通過短信或APP推送告警信息,減少非計劃停機時間,延長設備使用壽命。
三、應用成效:節(jié)能降耗與體驗升級雙贏
某高校部署空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)后,實現(xiàn)年節(jié)電量超120萬度,相當于減少二氧化碳排放980噸,節(jié)能率達35%。同時,系統(tǒng)通過智能調(diào)控避免了傳統(tǒng)模式下“教室過冷、走廊過熱”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,進一步拓展了節(jié)能場景,為智慧校園建設提供了可復制的范本。
未來,隨著AIoT技術(shù)的深化應用,學??照{(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)將向“自主學習+零碳運行”方向演進,通過數(shù)字孿生模擬最優(yōu)運行方案,結(jié)合光伏、儲能等可再生能源,推動校園能源管理向綠色、高效、可持續(xù)邁進。