在"雙碳"目標(biāo)背景下,學(xué)校作為能源消耗大戶,其空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造已成為構(gòu)建綠色校園的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計,我國教育建筑空調(diào)能耗占建筑總能耗的40%以上,通過智能化控制技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能20%-30%具有顯著現(xiàn)實意義。本文從技術(shù)架構(gòu)、控制策略、實施成效三個維度,探討學(xué)??照{(diào)節(jié)能控制的創(chuàng)新實踐。

一、智能感知:構(gòu)建空調(diào)運行數(shù)字底座
學(xué)??照{(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)采用"端-邊-云"三級架構(gòu),在教室、圖書館、實驗室等場所部署2000+個智能終端。每臺空調(diào)外機(jī)安裝電流互感器與溫濕度傳感器,實時采集運行電流、環(huán)境溫度、濕度等12項參數(shù);室內(nèi)機(jī)配置紅外學(xué)習(xí)模塊,自動識別開關(guān)機(jī)、溫度設(shè)定、風(fēng)速調(diào)節(jié)等操作指令。某高校在試點中通過LoRa無線組網(wǎng)技術(shù),將數(shù)據(jù)傳輸延遲控制在500ms以內(nèi),確??刂浦噶畹膶崟r響應(yīng)。
邊緣計算網(wǎng)關(guān)作為本地決策中心,內(nèi)置預(yù)訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)模型,可對空調(diào)運行狀態(tài)進(jìn)行實時診斷。當(dāng)檢測到壓縮機(jī)頻繁啟停、制冷效率下降等異常時,系統(tǒng)自動生成維護(hù)工單并推送至后勤管理平臺。某中學(xué)應(yīng)用該功能后,空調(diào)故障率降低45%,維修響應(yīng)時間縮短至2小時內(nèi)。
二、動態(tài)調(diào)控:實現(xiàn)能耗與舒適的平衡
系統(tǒng)采用"分時分區(qū)+智能預(yù)冷"的控制策略,根據(jù)教學(xué)作息時間將校園劃分為20個溫控區(qū)域。上課前1小時,系統(tǒng)結(jié)合天氣預(yù)報數(shù)據(jù)與歷史運行記錄,動態(tài)計算各區(qū)域預(yù)冷時長。例如,西曬教室在夏季午后需提前2小時啟動,而北向?qū)嶒炇覂H需提前30分鐘。某大學(xué)實施該策略后,空調(diào)日均運行時間減少1.8小時,單臺設(shè)備年節(jié)電達(dá)620度。
基于人體舒適度模型,系統(tǒng)引入CO?濃度、人員密度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行動態(tài)調(diào)溫。當(dāng)教室人數(shù)超過額定容量的70%時,自動將溫度設(shè)定值上調(diào)0.5℃;在課間10分鐘,系統(tǒng)將溫度回調(diào)至節(jié)能模式。某重點中學(xué)通過該功能實現(xiàn)人均能耗下降18%,而室內(nèi)溫度波動范圍控制在±0.8℃以內(nèi)。
三、能效管理:數(shù)據(jù)驅(qū)動持續(xù)優(yōu)化
云平臺構(gòu)建的數(shù)字孿生模型,可對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全生命周期能效分析。通過對比不同品牌、型號設(shè)備的COP值(能效比),系統(tǒng)自動生成設(shè)備更新建議。某職業(yè)技術(shù)學(xué)院替換15臺老舊空調(diào)后,整體能效提升27%,年節(jié)約電費12萬元。
系統(tǒng)開發(fā)的"能耗畫像"功能,將空調(diào)用電數(shù)據(jù)與課程表、天氣、節(jié)假日等維度關(guān)聯(lián)分析。發(fā)現(xiàn)某實驗室在周末非使用時段仍有30%的空調(diào)處于待機(jī)狀態(tài),通過安裝智能插座實現(xiàn)遠(yuǎn)程斷電后,年節(jié)電達(dá)4800度。平臺還提供班級能耗排名、個人節(jié)能行為積分等互動功能,激發(fā)學(xué)生參與校園節(jié)能的積極性。
四、實踐成效:綠色校園的示范效應(yīng)
某省級示范高中實施空調(diào)節(jié)能改造后,年用電量從87萬度降至62萬度,減少碳排放198噸,獲評"全國公共機(jī)構(gòu)能效領(lǐng)跑者"。其創(chuàng)新經(jīng)驗已在全省300余所學(xué)校推廣,形成可復(fù)制的"感知-控制-優(yōu)化"節(jié)能模式。隨著AI算法的持續(xù)迭代,未來的空調(diào)控制系統(tǒng)將具備自主學(xué)習(xí)能力,在滿足教學(xué)需求的前提下,實現(xiàn)能耗的"負(fù)增長"。
從被動管理到主動節(jié)能,從單一設(shè)備控制到系統(tǒng)級優(yōu)化,學(xué)校空調(diào)節(jié)能控制正通過技術(shù)創(chuàng)新重塑校園能源管理范式。這不僅是落實"雙碳"戰(zhàn)略的具體行動,更是培養(yǎng)下一代節(jié)能意識、構(gòu)建低碳社會的生動課堂。當(dāng)每一度電都得到智慧利用,綠色校園的愿景正在變?yōu)楝F(xiàn)實。