在工業(yè)制造領(lǐng)域，工廠空調(diào)（或稱工藝性空調(diào)）不僅是保障人員舒適的設(shè)施，更是維系生產(chǎn)工藝穩(wěn)定、確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其能耗在工廠總電耗中占據(jù)巨大比重，往往高達(dá)30%至50%，甚至更多。因此，實(shí)施高效的空調(diào)節(jié)能控制，已不再是簡單的“省電”，而是企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效、提升核心競爭力、履行社會(huì)責(zé)任的重要戰(zhàn)略舉措。
一、 傳統(tǒng)工廠空調(diào)能耗的“痛點(diǎn)”分析
傳統(tǒng)工廠空調(diào)系統(tǒng)普遍存在以下高能耗問題：
“大馬拉小車”現(xiàn)象普遍： 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)常按最惡劣工況（如極端天氣、最大生產(chǎn)負(fù)荷）選型，導(dǎo)致大部分時(shí)間內(nèi)設(shè)備都在低負(fù)荷下低效運(yùn)行，水泵、風(fēng)機(jī)長期以工頻滿轉(zhuǎn)，造成巨大的能源浪費(fèi)。
控制策略粗放： 依賴人工經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)閥門、風(fēng)門，或采用簡單的溫濕度定點(diǎn)控制，無法響應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的室外環(huán)境與室內(nèi)熱負(fù)荷，導(dǎo)致過冷、過熱、過度除濕，能量浪費(fèi)嚴(yán)重。
系統(tǒng)協(xié)同性差： 冷水機(jī)組、冷卻塔、水泵、末端風(fēng)機(jī)等設(shè)備往往獨(dú)立運(yùn)行，缺乏統(tǒng)一的優(yōu)化調(diào)度，整體系統(tǒng)能效（SCOP）低下。
忽視“免費(fèi)冷卻”資源： 在過渡季節(jié)或冬季，當(dāng)室外焓值低于室內(nèi)時(shí)，未能充分利用室外新風(fēng)進(jìn)行自然冷卻，錯(cuò)失了寶貴的節(jié)能機(jī)會(huì)。
二、 核心節(jié)能控制策略與技術(shù)
針對以上痛點(diǎn)，現(xiàn)代工廠空調(diào)節(jié)能控制體系通過“感知-分析-執(zhí)行”的閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、智能化管理。
1. 設(shè)備層的變頻化改造：
這是節(jié)能的基礎(chǔ)與核心。為冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)及空調(diào)箱風(fēng)機(jī)加裝變頻器（VFD）。通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測負(fù)荷變化，變頻器自動(dòng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，使其輸出功率與實(shí)際需求精確匹配。例如，當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，水泵轉(zhuǎn)速下降，其功耗近似按轉(zhuǎn)速的三次方關(guān)系降低，節(jié)能效果極其顯著。
2. 系統(tǒng)級(jí)的智能群控：
建立中央監(jiān)控平臺(tái)，對空調(diào)系統(tǒng)所有設(shè)備進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化控制。
冷水機(jī)組群控： 根據(jù)負(fù)荷需求，自動(dòng)決定開啟機(jī)組的臺(tái)數(shù)，并優(yōu)先運(yùn)行能效比（COP）最高的機(jī)組，確保機(jī)組始終在高效區(qū)運(yùn)行。
變水溫設(shè)定： 動(dòng)態(tài)調(diào)整冷凍水供水溫度。在部分負(fù)荷時(shí)，適當(dāng)提高供水溫度（例如從7℃升至9℃），能顯著提升冷水機(jī)組的蒸發(fā)溫度，從而提高其COP值。
冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化： 根據(jù)室外濕球溫度，動(dòng)態(tài)調(diào)整冷卻水溫度，并協(xié)同控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，確保冷水機(jī)組冷凝器處于最佳工作壓力，降低冷凝溫度，實(shí)現(xiàn)機(jī)組高效散熱。
3. 基于數(shù)據(jù)的精細(xì)化環(huán)境控制：
按需供給： 改變粗放的定點(diǎn)控制，根據(jù)不同車間、不同工藝的實(shí)時(shí)需求，設(shè)定差異化的溫濕度參數(shù)。對于僅需值班保溫的倉庫或非生產(chǎn)區(qū)域，適當(dāng)放寬控制范圍。
新風(fēng)能量回收： 在空調(diào)箱中加裝全熱交換器或轉(zhuǎn)輪熱回收裝置，利用排風(fēng)的能量預(yù)處理新風(fēng)，大幅降低新風(fēng)負(fù)荷。在過渡季，采用“免費(fèi)冷卻”模式，最大程度引入室外新風(fēng)，甚至完全不開制冷機(jī)，即可滿足車間降溫需求。
4. 與建筑及工藝的深度融合：
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化： 良好的保溫與氣密性是降低空調(diào)負(fù)荷的基礎(chǔ)。
工藝余熱利用： 識(shí)別車間內(nèi)的工藝發(fā)熱設(shè)備，通過有效的局部排風(fēng)將其熱量直接排出，避免熱量擴(kuò)散到整個(gè)空間，從而減輕空調(diào)系統(tǒng)的總負(fù)荷。
三、 實(shí)施效益與未來展望
實(shí)施綜合性的空調(diào)節(jié)能控制改造，能為工廠帶來立竿見影的收益：
經(jīng)濟(jì)效益： 通常可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體能耗下降20%至40%，投資回報(bào)周期一般在1至3年。
管理效益： 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，減少對人工經(jīng)驗(yàn)的依賴，降低管理成本；同時(shí)，設(shè)備的軟啟動(dòng)與平滑調(diào)節(jié)減少了機(jī)械磨損，延長了設(shè)備壽命。
環(huán)境與社會(huì)效益： 大幅減少碳排放，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，塑造綠色工廠的品牌形象。
結(jié)語
工廠空調(diào)節(jié)能控制是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它超越了簡單的設(shè)備更換，是一場關(guān)乎管理理念、技術(shù)集成與數(shù)據(jù)分析的深刻變革。在能源成本持續(xù)攀升、綠色制造成為全球共識(shí)的今天，擁抱智能化節(jié)能控制，不僅是企業(yè)節(jié)流降本的“金礦”，更是其在未來市場競爭中行穩(wěn)致遠(yuǎn)的綠色引擎。
