一、背景 

在全球積極響應 “雙碳” 目標的大背景下，綠色低碳發展已成為各行業發展的主旋律。暖通空調作為工廠及園區的關鍵公輔設施，其節能降耗與數智化轉型對于實現整體綠色發展具有極為重要的意義。研華科技作為行業的引領者，憑借自身強大的研發實力與創新精神，將自研的 iEMS.HVAC暖通空調能效管理方案成功應用于自身工廠，實現了顯著的數智化轉型與節能成效，為行業樹立了卓越典范。

二、研華工廠暖通系統現狀 

研華科技在全球布局中，昆山制造中心占據著舉足輕重的地位，設有板卡、機箱、模組、系統組裝和快速定制化生產5個廠區，其整體產能占集團的 55% 以上。多年來，昆山工廠憑借卓越的表現榮獲了 “2017 國家第一批綠色工廠”“2020 中國制造標桿智能工廠”“省級高新技術企業”“省級工程技術研究中心” 等眾多殊榮，這為其進一步的數智化轉型與節能降耗奠定了堅實基礎。

在研華昆山工廠內，暖通空調系統為重要的公輔設施。其中一期廠有2臺冷水主機、4臺冷卻塔、2臺冷卻泵、2臺冷凍泵和1臺備用泵，冷卻塔采用并聯連接形式，冷凍泵、冷卻水泵與冷水機組也為并聯連接。隨著工廠的持續運營，暖通空調系統暴露出一系列亟待解決的問題。部分設備已運行多年，存在不同程度的陳舊老化現象，這直接導致了能耗居高不下。控制系統損壞，純手動控制設備的開關機，系統能效低；冷凍泵和冷卻泵為工頻，無法依據末端負荷需求調整運行頻率，造成不必要的能源浪費。冷卻塔雖為變頻，仍然依靠人工設定頻率，設備效率低下。此外，原有的運行策略在面對日益復雜的生產工況和節能要求時，顯得捉襟見肘，缺乏精準性與靈活性，無法實現能源的高效利用，急需進行全面的節能化改造與數智化升級。

三、暖通動力系統數智化節能降碳改造

（一）科技創新驅動：iEMS.HVAC 研華暖通空調能效管理方案導入

研華科技始終秉持科技創新理念，深度聚焦自身數字化轉型需求。依托在工業物聯網領域積累的豐富經驗，引入自研的 iEMS.HVAC AI 節能方案，開啟了暖通空調系統的數智化節能新篇章。以昆山廠一期暖通空調系統為例，在 2023 年，該節能改造項目取得了令人矚目的成果，ROI 高達約 37.5%。通過先進的實時智控技術與節能調優算法，系統年平均 SCOP 從改造前的 3.8 大幅提升至 4.5，上線僅 4 個月節能率便達到 16%，年度節費約 15 萬元，為企業帶來了顯著的經濟效益與環境效益。

（二）改造方案詳述

1.軟件系統升級：

上線研華iEMS.HVAC暖通空調能效管理系統，系統全面采集暖通空調各設備運行參數、能耗、天氣等數據，實時監測系統及設備的運行狀況，針對異常及時進行提醒。基于多層級的人工智能算法和專家知識圖譜，對制冷機組、冷卻水系統、中央空調整體系統等進行全局尋優，由系統自動給出調整建議，同時結合邊緣端實時智控，將尋優的參數及時下發到邊緣側的設備，實現高質量節能。 

2.硬件設施改造：

為提升系統的節能性能，對冷凍水泵、冷卻水泵加裝變頻器，實現了對水泵轉速的精準調節，根據實際需求動態匹配功率，有效降低了能耗。此外，整個系統加裝了自控系統，配備了先進的傳感器、電動閥門計量儀表以及采集器等設備，進一步增強了系統的自動化控制與數據采集能力，為實現數智化管理提供了堅實的硬件支撐。

主要實施改造內容：

1)改造機房設備、電柜、線路

2)安裝電表、能量表、電動閥、傳感器等

3)加裝冷凍水泵、冷卻水泵變頻器

4)加裝數據采集網關

5)加裝暖通空調邊緣智能控制柜

四、亮點功能及價值

研華暖通空調能效管理方案以監控分析、智能診斷、節能調優三大核心模塊為基石，構建起全方位的能效提升體系。通過將專家經驗與 AI 技術深度融合的診斷規則，能夠迅速、精準地識別設備故障，并及時優化運行參數，為企業實現可持續發展提供了堅實保障。

01 全方位監控分析，打造數字孿生能源站：通過實時監控空調工藝和設備能效，進行經濟運行評估，確保系統高效穩定運行。

02 智能診斷，一鍵生成能效評估報告：通過診斷規則庫，包括基于專家經驗、AI驅動以及用戶自定義的診斷規則，實現對設備運行參數、系統能效、系統或設備運行故障等的全面診斷。更為便捷的是，系統可自動生成能效評估報告，深度剖析客戶關注的能效數據，依據科學的評價指標快速評估節能潛力，讓客戶對系統運行狀況一目了然，輕松掌握能源利用情況。

03 AI節能調優，云邊協同智控：通過負荷預測、機理模型和數據模型，對冷站全局進行尋優，實現系統綜合能耗的最優。通過云平臺與邊緣端控制器的緊密協作，優化后的運行策略能夠迅速、精準地下發至具體設備，實現冷熱源系統的全自動化運行。這種云邊協同的智控模式不僅提高了系統的響應速度和控制精度，還極大地提升了能源利用效率，為企業節省了大量的能源成本。

五、成功案例 

研華iEMS.HVAC 暖通空調能效管理方案不僅為研華自身工廠帶來了卓越的效益，已在多個領域取得了豐碩的成功應用成果。截至目前，已有超過 10 家客戶成功上線該方案，制冷站節能率可達10% - 20% ，為行業的數智化轉型與節能降耗提供了可借鑒的成功范例。iEMS.HVAC 能夠滿足不同規模與復雜程度的能源管理需求，且具備廣泛的兼容性，廣泛應用在建筑、工廠、醫院等行業，為節能減排與數智化發展貢獻力量。