顺德万达广场，地处顺德大良新城，占地约60000㎡，总建筑面积约380000㎡，由一栋200米高城市地标、两栋100米高可居住公寓、超高端大型购物中心组成。
这座顺德新地标除了华丽的外观，其背后还有令人印象深刻的节能水平——其商业区域的高效机房全年平均能效高达4.93。这样出色的节能效果是怎样实现的？这就不得不提到美的楼宇科技的一项“黑科技”——M-DHECS高效制冷机房系统仿真优化设计平台。
M-DHECS平台，应“双碳”而生
早在2019年，国家发展改革委等七部委联合印发的《绿色高效制冷行动方案》中就提到，预计在2030年，大型公共建筑制冷能效将提升30%，制冷总体能效水平提升25%以上。2020年，习近平总书记提出“中国将力争2030年前达到二氧化碳排放量峰值，努力争取2060年前实现碳中和”，双碳目标的提出对我国节能减排工作的开展提出了新的要求，加强高效制冷机房的建设，降低建筑能源消耗及碳排放，成为实现社会绿色发展的重要手段。
然而，目前国内大多制冷机房实测COP低于3.5，需采取一系列措施以提升能效。建设高效制冷机房是一项精细化设计与集成化优化的系统性工作，主要包含制冷机房高效设备的选型和匹配、优化的设备及管路系统安装、制冷系统的科学调试及良好运维。
在此背景下，M-DHECS美的高效制冷机房系统仿真优化设计平台应运而生。该平台由美的楼宇科技先行研究中心开发，通过AI计算不同建筑的负荷曲线，配置多种机房系统、控制策略方案，实现高效机房智能运行、控制策略自适应优化等功能，提升超高效智能环控系统的节能运行效果。既可作为投资方、设计院、经销商、分中心等的方案快速设计工具，也可进行快速能耗分析模拟计算。
M-DHECS四步掌KONG
顺德万达广场绿色动脉
美的楼宇科技旗下上海美控智慧建筑有限公司应用M-DHECS美的高效制冷机房系统仿真优化设计平台，通过负荷计算、系统设备选型、运行逻辑与经济性分析、计算结果呈现等四个步骤，帮助顺德万达广场高效机房实现节能降耗。绿色科技，掌KONG全场。
Step1 负荷计算
仿真计算平台采用内置的商城负荷模板，输入热区面积与设计冷负荷，即可得到全年8760小时的负荷分布。
顺德万达广场商业热区面积为75029㎡，设计冷负荷为13865kW，空调面积冷负荷指标为185W/㎡。负荷计算结果表明，最大冷负荷出现在7月份。部分负荷分布较为均匀，总计逐时冷负荷需求为尖峰设计负荷0%-20%小时数占比最高，约为26%。
Step2 系统设备选型
在仿真计算平台中设置机房设计参数，基于部件数据库进行主机、水泵的辅助自动选型，完成系统搭建。
最终选择的各设备详细参数如下表所示：
Step3 运行逻辑与经济性分析
组成高效制冷机房系统的各个部品部件都有着其独立的控制选项可供选择，并通过组合配置可以制定出应用于系统运行的多套控制策略以及自定义的控制目标。此外，设置经济性分析参数，采用全生命周期分析的方法(LCC)对其投资进行合理性分析。
Step4 计算结果呈现
仿真平台根据气象、负荷条件输入，基于物理模型与控制逻辑，对所搭建的高效机房系统进行动态求解，得到全年8760小时的系统运行状态。计算结果显示万达广场商业区域高效机房全年总耗电量为425万千瓦时，全年平均能效为4.93。实际运行的时候将会通过智能控制策略算法实现随负荷变化的系统控制参数优化，从而使实际运行中机房全年能效超过5.0，达到高效机房要求。
从冷冻水、冷却水流量以及水泵、冷却塔运行频率可以看出，在不同的负荷输入、气象条件下，水泵、冷却塔变频运行以达到定温差/压差/逼近度等控制目标，极大程度上还原了真实高效机房系统的动态运行状态。
通过顺德万达广场的案例，可以看出M-DHECS美的高效制冷机房系统仿真优化设计平台主要具有以下六大优势：
01
多种负荷计算模式
可精确可快捷
◆ 内置负荷方式，内置气象参数和基准建筑逐时冷热负荷，覆盖全国6大气候区和超200座主要城市，涵盖各类建筑类型，内置负荷种类超1600种
◆ 详细建模方式，与3D建筑建模工具进行耦合，计算标准日和全年热湿负荷；满足节能改造或定制化项目中详细负荷计算的需求
02
齐全设备部件选型配置
真实部件数据库全覆盖
◆ 部件数据库涵盖制冷主机、水泵、冷却塔、换热器、蓄冷模块等
◆ 制冷主机包括高效磁悬浮主机、直驱离心机和螺杆机等，水泵和冷却塔可选择定频和变频
◆ 所有部件性能参数可视化，可自由组合匹配系统，系统匹配高达上千万种组合
03
复杂管网系统快速配置
管网类型全覆盖
◆ 根据负荷特征和和用户对能效需求，有多种机房系统模板可供选择
◆ 一键式系统设置，避免了传统建模方法的复杂性
◆ 管网覆盖一次泵系统、二次泵系统，部件间可自由实现串联和并联连接，可覆盖十万种以上管网组合
04
多控制策略和参数优化
系统节能潜力可视化
◆ 高效离心机/磁悬浮主机、冷却塔、水泵变频控制
◆ 冷冻水、冷却水温度基于算法逐时优化
◆ 末端风水联动
◆ 基于负荷预测算法的预冷预热
◆ 控制策略组合达上千组
05
高效精准计算引擎
精确到分钟级
◆ 主机采用基于三层神经网络的代理模型，兼顾了高精度和高速度优势
◆ 附属部件模型基于国际标准开发，通用型强，结果可靠
◆ 系统模型采用动态模型，可模拟机房全年动态性能，可精确到分钟级
◆ 采用商用高速求解器，计算快速、稳定，单个机房系统全年性能仿真数十秒即可完成
06
一键生成优选方案
全年能耗和电费一目了然
◆ 2分钟生成报告，可直接作为投资方、设计院、经销商、分中心方案设计文档
◆ 报告包括方案说明、核心设备选型、能耗分析和经济性分析
◆ 机房效率、能耗分布、投资统计、全年电费可视化
结语
随着建筑节能减排的持续推进，高效机房的需求也将与日俱增。作为全生命周期数字化解决方案中的关键一环，美的M-DHECS高效制冷机房系统仿真优化设计平台集成了建筑负荷计算、设备智能选型、运行能效计算等一系列功能，解决项目前期系统规划与设计不完善、需求与选型不匹配、控制策略不合理等问题，助力美控实现高质量、高效率的制冷机房方案设计。
