“在光伏发电旺季，光伏发电系统月发电量高达20万千瓦时，产生的可再生能源（电）可即时生产和消费，剩余电量可自动发电回馈电网，实现余电并网。该项目不仅帮助厂区节省了数百万美元的电费，余电并网还为电网提供了数百万千瓦时的清洁能源。 这是上海西门子开关有限公司的屋顶光伏项目，也是西门子在中国光伏项目中单体装机容量最大的屋顶。
屋顶光伏项目助力工厂节能减碳
2021年12月，上海西门子开关有限公司也荣获“国家级绿色工厂”称号。 作为一家深耕中国近30年的合资企业，它是如何找到一条盈利、节能减排的可持续发展之路的？ 从产品绿色设计到生产自动化，从原材料采购到废弃物回收等资源节约，企业如何实现低碳升级？
从中压开关柜向光伏发电项目拓展，可持续发展是重点
“明年，公司将迎来30周年庆典。” 上海西门子开关有限公司总经理博士介绍，上海西门子开关有限公司成立于1993年9月25日，由上海西门子开关有限公司与上海电气集团共同投资设立。 . 公司主要生产真空断路器和中压开关柜，在市场上处于领先的制造地位。 这里生产的中压开关产品已广泛应用于国内电力、油气、船舶、汽车、冶金矿山、电子电气等行业，以及机场、医院、楼宇、数据等城市和基础设施领域中心, 和 运输.
博士当厂长五年了。 他说：“从整体创新市场来看，开关行业是一个比较传统的行业，大家首先关注的是安全。从硬件的角度来看，更新换代并不是特别快，但是从软件方面，开关柜产品数字化转型速度快西门子自控楼宇，正在积极推动可持续发展、节能减排。”
中压空气绝缘开关设备安全可靠，广泛应用于各行各业
例如，借助快速灭弧装置，西门子久经考验的中压空气绝缘开关柜可在电弧故障发生后5毫秒内快速实现接地，5毫秒的动作时间远短于压力峰值造成开关柜时间损坏。 因此，如果安装了快速灭弧装置，开关柜不会报废，而是暂时关闭，经过一定的检查后，设备才能重新启动。 这种智能设计可实现更高效的开关设备资产管理，并持续优化用户的长期投资回报。
为什么这种“临时关闭”创新很重要？ 医生解释说，停电给企业造成的损失无法估量。 例如在石油石化企业，生产过程中停电不仅会损失生产时间，还会产生大量的材料浪费，因为在生产过程中要用到一些原材料。 一旦停用，就不能再使用，资源的全面浪费将给企业造成重大损失。 “客户非常关心设备关闭后能否快速开机。”
同时，上海西门子开关柜在软件上不断创新，研发一站式智能配电解决方案。 通过就地或远程方式对开关柜进行实时监控，客户可以知道用电的去向和用电高峰时间段。 ，一旦用电量“透明化”，客户就可以更有针对性地优化能源。
西门子开关公司为何引进光伏发电项目？ 博士说：“可持续发展一直是西门子关注的重点。对我们来说，这不是一个新话题，而是我们一直在思考的一个方向。工厂节能减排是西门子一贯的行为。在办公室，我们会对空调进行节能改造，电灯也会自动感应。对于其他设备，我们继续改善电能消耗。
仓储效率提升250%，打造全流程柔性自动化“灯塔工厂”
面对智能时代的市场需求，上海西门子开关有限公司意识到自动化、高效的智能物流管理系统是实现工业4.0的基础环节之一。 对原有的过于依赖人工的原料储存和进料流程进行改造迫在眉睫。 基于上述挑战，公司引入智能装备和创新解决方案，实现工厂物流的智能化升级，从而强化竞争优势，带动业务实现持续快速发展。
引入柔性智能物流全流程的“灯塔工厂”
近日，Geek+助力上海西门子开关有限公司，通过四类物流机器人与AI智能调度的无缝协同，率先实现工业物流从收货、质检、入库到入库理货，以及出库收集。 全场景机器人系列和全链路物流信息化管理，用于货物和产线投料。
“存储效率提升了250%，存储面积减少了50%。” 据医生介绍，自从全程引入柔性化、自动化的智慧物流后，这座“灯塔工厂”的配送效率也提升了2.15倍，配送及时率达到100%。 率高达99.99%，成功解决了定制化需求时代离散生产的物料管理和效率瓶颈，开创了智能制造、柔性制造行业的新高度。
数字化转型的难点是什么？ 工业化会带来裁员吗？ 博士坦言，在企业创新发展的过程中，我们的产量翻了一番，但人员数量并没有减少。 厂内人员逐步从体力劳动向机器人应用和技术管理转变。 他说：“数字化改革是一个巨大的挑战，我们的团队与时俱进，我们给员工发展的时间和空间，公司投资于员工，让他们数字化发展。”
“在智能化升级的过程中，公司不仅保证了生产线不停机、生产正常运行，而且不断创造产量历史新高。” 据悉，智慧物流项目货到人专区于2019年11月20日上线。并逐步扩展到机器人收货区、四向车库仓储区、质检环节和自动化集货区采用模块化形式，灵活调配。 2020年10月完成物流中心机器人全流程覆盖，并开始部署机器人产线投料。
谈及未来，博士希望继续研发产品，在产品设计上考虑可持续性，帮助客户实现可持续性。 “无论是使用清洁能源进行光伏发电，还是冬季用蒸汽代替柴油为厂房供暖，我们都会通过持续改进，持续减少碳足迹。” （所有图片由上海西门子开关有限公司提供）
演讲题目：在强国新轨道上踏上新征程——在行动中学习贯彻上海市经济和信息化二十大
变风量空调技术的发展与其控制技术的发展同步进行，自动控制技术的突破和发展带动了变风量空调技术的发展。 变风量空调系统在我国应用以来，许多暖通空调和楼宇控制方面的专家对该系统的控制策略和控制方法进行了大量的研究，并取得了丰硕的成果，推动了变风量空调的发展。风量空调技术。 《变风量空调系统设计》全面介绍了变风量末端装置及其系统的控制原理和要求。 童锡东等在分析变风量终端设备和空调方式的基础上总结了各种变风量系统的控制特点。 根据VAV空调系统的热力学模型，陈武等通过仿真研究建立了VAV空调系统的动力学模型和风机控制方法。 刘涛、胡义雄等根据变风量空调系统的基本特点，研究了系统和终端的模糊控制策略。 李超等。 和钱一鸣等人。 结合全风系统特点，针对变风量空调系统的新风控制要求，研究了控制策略。
在工程实践方面，我国基本建立了从末端装置、控制系统到运行调试的整套变风量空调系统供气体系。 数以百计的办公楼采用变风量空调系统。 然而，就已建成的采用变风量空调系统的办公楼而言，运行控制效果好的建筑并不多，节能的建筑更是寥寥无几。 原因主要可以归纳为以下几个方面。
1）设计方面：空调系统设计不合理，不能满足或难以满足空调使用运行要求； 变风量末端装置选用不合理，过大或过小； 空气处理机组组合不合理，其功能不能满足使用要求，机组风量或机外余压过大或过小； 控制策略和控制要求不明确，未向自控承包商提供明确的控制需求信息。
2）业主方：变风量系统中终端设备的采购与控制系统的采购分开进行，没有一个承包商负责整个系统； 重视终端设备、控制器等硬件设备，而忽视调试等软件服务，采购合同中的服务部分成本较低，难以保证系统调试质量。
3）承包商方面：控制技术人员对变风量系统的控制要求和策略不明确； 系统调试工作不严谨、不完整，未全面调试就提交给业主； 控制程序调用错误、冬夏季工况切换错误、传感器设置错误、传感器与控制器连接错误等都会影响变风量空调系统的使用效果。
4）物业管理：管理人员不专业，不了解系统，不能及时发现系统设备故障，难以实现系统节能运行。
就变风量空调系统设计而言，合理的系统设计方案、正确选择变风量终端机组、清晰明确的系统控制策略是实现控制良好、经济节能的变风量系统的基础。 本文着重于变风量空调系统的控制，以明确变风量空调系统的控制要求。
1 变风量末端装置控制要求简述
1.1变风量终端装置控制
常用的变风量末端装置有单风道节流式、串并联式风机动力末端装置。 变风量末端装置及其控制系统是集多种传感器、执行器和控制器于一体的机电一体化设备。 一体化装置可检测一次风量和空调区域出风温度值，调节一次风调节风门和热水再热盘管电动调节阀，设定空调区域出风温度值，等 图1显示了带再热线圈的串行风扇供电终端单元的控制原理。 在各种变风量机电一体化装置中，该装置控制点数最多，控制功能最复杂。
变风量末端装置主要完成以下控制功能。
1）一次风量控制。 变风量末端装置DDC控制器根据风量设定值与实测值偏差信号的比例积分，调节一次送风送风量。
2）再加热控制。 VAV末端一般采用热水再加热盘管或电加热器进行再加热。 对于热水再加热盘管，DDC控制器根据室内温度设定值与实测值的偏差，比例积分或双位调节热水再加热盘管的供热量； 对于电加热器，DDC控制器采用单级或多级调节电加热器的加热能力。
3) 终端设备内置风扇控制。 对于串联或并联风扇供电的终端设备，DDC控制器根据终端类型和运行情况联动启停终端设备内置风扇。 一般情况下，串口风扇供电的终端设备内置风扇连续运转； 并联风扇供电终端设备的内置风扇可以间歇或连续运行。 如果间歇运转，则风扇在小风量制冷或制热时运转，大风量制冷时不运转； 连续运转时，小风量制冷或制热时风机运行，大风量制冷时风机恒速或变速运行。
4）与中央监控系统通讯。 终端设备的DDC控制器可根据需要与中央监控系统实现以下通讯：室内空气温度检测值及设定值输出； 风量检测值和设定值输出； 终端设备运行状态输出； 输出; 室内温度复位输入； 终端设备运行状态改变输入等
1.2 VAV末端机组室温传感器设置
变风量末端单元的室温传感器有两种类型：壁挂式温度传感器和吸顶式温度传感器。 对于小空间办公室和会议室，一般采用壁挂式室温传感器，而对于大空间办公室，可采用平顶式温度传感器。 室温传感器必须安装在温控区通风、阳光充足的地方。 不要为了室内装饰美观而将其设置在不通风的角落或将多个终端设备的室温传感器设置在一起； 避免将内部区域的室温传感器安装在外部区域的热空气中。 外区室温传感器应设置在冷空气侵入内区或冷气流经窗落下处； 设计时，应根据空调系统的要求在施工图上标注室温传感器的位置，以免室内装修设计师随意设定。
2 变风量空调系统的风量控制
变风量空调系统主要由机电一体化变风量末端装置、可实现变风量运行的空气处理机组和风道系统组成。
2.1 空气处理机组的基本要求和控制
VAV 空调系统的另一个主要部件是空气处理单元。 空调机组一般采用组合机组，可以是四管制或两管制，单风机或双风机，也可以带或不带热回收装置。 空调机组循环风机采用变频装置驱动，具有宽广的运行特性。 能在空调系统的频率变化范围和循环风量范围内稳定高效运行，远离喘振线。
图2-5分别为单风机两管制空调机组、单风机四管制空调机组、双风机两管制空调机组、双风机四管制的控制示意图。管式空气处理机组。
单风机双管制空气处理机组的主要设备有空气过滤器、冷热水盘管、加湿器和风机。 控制系统应检测回风温度、回风湿度、空气过滤器压差、Y型过滤器压差、送风温度、送风湿度、送风管道静压等信号； 反馈风机状态和故障信号以及变频装置的频率信号； 控制风机、变频器、新风和回风调节风门、电动调节水阀、加湿器控制阀的启停。 系统根据送风温度检测数据控制冷热水盘管电动调节阀的开度； 在制热工况下，根据回风湿度控制加湿器控制阀； 根据变风量系统的风量控制方式（恒静压法、变定静压法、变静压法和总风量法等）调节变频器频率，实现变风量风扇的操作。
对于单风机四管制空气处理机组，冷热水盘管分为冷水盘管和热水盘管，系统增加了冷水盘管和热水盘管电动调节阀的控制。
双风机双管式空气处理机组的主要设备是空气过滤器、冷热水盘管、全热或显热回收装置、加湿器和风机。 控制系统应检测回风温度、回风湿度、空气过滤器压差、Y型过滤器压差、送风温度、送风湿度、送风管静压、混气箱压力等信号； 反馈风机状态和故障信号及变频器频率信号； 控制风机启停、变频器、热回收装置旁路调节风阀、电动调节水阀、加湿器控制阀。 系统根据送风温度检测数据控制冷热水盘管电动调节阀的开度； 在制热工况下，根据回风湿度控制加湿器控制阀； 根据变风量系统的风量控制方式（恒静压法、变定静压法、变静压法和总风量法等）调节变频器频率，实现变风量风扇的操作。
2.2变风量空调系统的风量控制方法
末端单元和空气处理单元的风量控制是变风量空调系统最重要的控制内容之一。 当空调区负荷下降，变风量末端装置的一次风量减少时，控制器应按一定的系统风量控制方式降低系统循环风量； 相反，当空调区负荷增加，变风量末端装置的一次风量增加时，控制器应增加系统的循环风量。 这种变风量运行是通过按照一定的系统风量控制方法控制变风量末端装置和能够实现变风量运行的空气处理机组的系统风量来实现的。
目前变风量空调系统成熟的风量控制方法主要有恒静压法、变恒静压法、变静压法和总风量法。 变风量空调系统的风量控制方法是根据各温控区的实测温度值与设定温度值的偏差，调节一次风调节风阀的开度，检测并控制一次风体积送至温控区，实现温控区控温要求； 系统根据送风管路静压检测值与设定值的偏差，或末端装置风阀开度，或末端装置检测风量之和的偏差进行调节和设定的风量。 空气处理机组风机变频装置的变频实现风量的调节和冷热水盘管送风温度的调节。
定静压法、变定静压法、变静压法和总风量法都有各自的时代特点，本文不再赘述。 一般来说小型楼宇空调自控系统，恒静压法历史最长，节能效果较差。 适用于规模大、终端设备数量多、负荷变化规律不一致或空气处理机组就位。 安装了环形送风主管，但变风量终端空调系统未定装置； 变静压法和变静压法更节能。 节能效果介于上述两者之间，适用于以支管为主的变风量空调系统。 设计者应根据系统特点和控制原理，合理确定系统风量控制方式。 从近10年变风量系统风量控制方法的发展来看，定静压法的应用将逐渐减少，全风量法和变静压加总风量法的应用将增加. 表1给出了上述几种常用的变风量系统风量控制方法的基本原理和特点。
3 系统新风控制
3.1 新风系统控制要求
定风量空调系统的新风量控制比较简单。 一般通过手动调节新风阀和回风阀的开度，使系统满足新风量需求。 在变风量空调系统中，由于系统的送风量和回风量的变化，空气处理机组新风和回风混合处的静压值也发生变化，从而导致空调机组的变化。系统新风量。 因此，变风量系统必须自动控制新风量。
图6-9是变风量空调系统中常用的新风控制示意图。
图6为热回收装置单独控制的单风机空调系统新风控制示意图。 在制冷制热设计条件下，系统以最小新风量运行，新风通过热回收装置回收排风能量后进入空气处理机组； 电动调节风阀，增加系统的新风量和排风量，实现空气侧省煤器的节能运行。
图7为内置热回收装置的双风机空调系统新风控制示意图。 在制冷制热设计工况下，系统以最小新风量运行，新风经空气处理机组冷热水盘管回收后送至空调房。热回收装置； 季节期间，打开热回收装置顶部和底部的旁通通风阀，增加系统的新风量和排风量，实现空气侧省煤器的节能运行。
图8为新型单扇空调系统，带独立排风扇
风控示意图。 该系统由一台可变新风进风量的单风机空调机组和一台可实现变排风量运行的排风机组成。
排风机可以是单台变频调速风机，也可以是多台定速风机。 变频驱动风机必须保证风机在风量变化范围内安全运行。 在制冷制热设计工况下，系统以最小新风量运行，变频排风机以最小风量运行，多台定速风机在一台风机上运行； 关闭回风调节风阀开度，变频驱动风机提高风机转速，开启两台定速风机或全开增加新风量和排风量实现空气侧省煤器节能运行的系统。
图9为单风机空调系统新风控制示意图，在新风和排风管上安装定风量末端装置。 这种系统方式更适合在高层或超高层写字楼的核心筒内设置空调机房。 一般来说，空调房内安装一大一小两条新风管和排风管。 较小的新风管道和排风管道装有定风量末端装置，较大的新风管道和排风管道装有定风量末端装置。 设置电动阻尼器。 在制冷制热设计工况下，系统以最小新风量运行，打开新风和排风定风量末端装置，关闭新风和排风管电动调节阀； 过渡季节系统开启新风和排风电动调节风阀，根据实际情况开启或关闭新风和排风定风量装置，增加系统的新风量和排风量，实现了空气侧省煤器的节能运行。
3.2 最低新风量控制要求
1）定风量末端装置控制
定风量装置是一种与压力无关的单通道变风量末端装置，其风量设定值是固定的（也可重新设定）。 当因装置前后压差变化引起风量变化时，装置通过调节风阀开度进行补偿，使流经装置的风量保持恒定。 变风量空调系统往往利用定风量装置的这一特点来控制和保证系统的最小新风量。 有时在排风系统上设置定风量装置，以控制系统的最小排风量。
定风量装置额定风量有限，一般用于中、小型变风量空调系统，其作用仅限于最小新风量控制，不适用于新风或风侧节能器运行。
2）新型回风混合箱压差控制
图10中，当系统运行在最小新风量时，新风调节风阀关闭，新风和排风阀打开并适当调节。 在新回风混合静压箱内设置静压差传感器，传感器以室外空气的静压值为零点。 系统变风量运行时，当风量增减引起混合静压箱内负压值降低（或升高）时，系统新风量降低（或升高） ，系统控制器会自动关闭回风阀，以保持混合静压箱内一定的负压值（如-75Pa）。 反之，打开大回风阀。
新回风混合箱的压差控制方式更适用于大中型变风量空调系统。
与普通风冷恒温恒湿机组相比，双冷源风冷恒温恒湿机组的初投资会增加：一是空调机组初投资增加； 其次，空调水系统的初期投资也有所增加。 相应增加，由于工艺空调负荷仅占空调总负荷的1/4，空调水系统总管径增加不多，增加的成本主要是空调支路水管及附件费用； 三是冷源和水泵的初期投资增加。 空调总制冷量为500KW，仅占空调制冷量的3.3%。 因此，增加冷源和水泵的初期投资有限； 第四是空调。 自动控制系统的成本增加。 由于需要控制室内温度，增加了空调水系统电动调节阀的自动控制成本。
3.2 空调机组运行成本对比
从表2、表3可以看出，双冷源初投资比普通恒温恒湿机组多19.3万元，增长20%； 全年减少运行电耗18.4万元，下降37%； 投资回收期为12.6个月，仅需一年多时间即可回收，节能效果十分显着。
4 结语
在有集中冷源为工业厂房工艺空调提供冷水的前提下，使用单体恒温恒湿机时，建议选择双冷源恒温恒湿机，具有显着的节能优势。 使用组合式空调机组时，推荐采用双表冷器的方式。 冷水表冷器采用集中冷源作为第一冷源，空（水）冷直接蒸发式空冷器作为备用冷源。 使用时，先使用集中冷源。 当集中冷源停止供应时，自动控制切换到独立冷源。
另外，作者还有一个想法。 目前的单体双冷源恒温恒湿机组串联在冷水表面冷却器和直接蒸发式空冷器之间。 建议增加另一种形式——并联，或以串联的形式设置旁通阀，以降低机组运行的内阻，进一步节约电能。
但增加旁通阀会增加空调机组的体积，增加机组的设计和制造难度，能否实现还需要空调设备制造商和暖通设计人员的共同努力。
