在追求“双碳”目标的宏大背景下,公共建筑与工业设施的节能改造已成时代浪潮。然而,核设施因其对安全性、稳定性和特殊环境要求的极端苛刻,其能源系统,尤其是作为“能耗大户”的空调系统,其节能改造一直被视为技术深水区。它追求的不仅是用电数字的下降,更是安全冗余的强化、运行可靠性的跃升与全生命周期成本的优化。

陕西秦洲核与辐射安全技术有限公司,正是这片深水区的卓越“泳者”。作为一家植根于中国核工业体系、专注于核与辐射安全前沿技术的科技企业,秦洲公司并未止步于传统业务。面对核设施辅助系统巨大的节能潜力和管理提升需求,公司精准切入,以自主研发的智慧控制系统为核心武器,成功实施了一套具有行业标杆意义的空调节能控制解决方案,为高安全等级工业环境的绿色智能化转型提供了可复制、可验证的秦洲范本。
精准诊断:洞悉传统核设施空调系统的运行之痛
在启动项目之初,秦洲公司的技术团队对目标核设施辅助厂房的空调系统进行了深入诊断,发现了传统运行模式下存在的几个普遍性痛点:
粗放运行,能耗居高不下:中央空调系统往往根据设计工况或经验手动设定运行参数,无法根据实际负荷变化实时调整。例如,即使末端只有部分区域需要制冷,主机也可能在高负载下运行,造成“大马拉小车”的能源浪费。冷却塔、水泵等输配系统也多处于定频或简单启停状态,输配能耗巨大。
系统割裂,缺乏协同智慧:制冷机、冷却塔、循环水泵、末端空调箱等设备通常独立控制,彼此间信息不通,无法形成系统级的优化策略。这导致整个空调系统综合能效(COP)长期在低位徘徊。
依赖人工,安全与效率存隐患:参数的调整、系统的启停严重依赖运行人员的经验,不仅工作强度大,也存在人为误操作的风险。缺乏对设备健康状态的预测性感知,故障往往事后才发现,可能对核设施所需维持的稳定环境构成潜在威胁。
这些痛点,本质上源于控制系统“大脑”的缺失。秦洲公司认识到,必须为这套复杂的空调“肌体”植入一个智慧的“中枢神经”。
开方施治:自主研发的“智慧神经中枢”与系统性改造
基于深刻的洞察,秦洲公司并非进行简单的设备替换,而是依托自身在核工业自动化与控制领域的深厚积累,推出了一套“软硬结合、全局优化”的系统性解决方案,其核心是两大自主研发的软件平台:
“高效制冷机房智能监控与能效优化管理系统V1.0”:该系统如同一位不知疲倦的“能效优化师”,构建了高效制冷机房的能源管理体系。它能够实时感知机房设备的运行数据与环境状态,精准采集用能需求与分布特征,并动态调节供能策略与区域输配能力,使能源供需达到动态平衡。
“制冷机房设备状态远程监测与维护综合平台V1.0”:该平台则扮演了“全天候健康顾问”的角色。通过对设备运行参数的持续监测与大数据分析,平台能够实现故障预警、性能衰退评估与维护决策支持,将传统的“事后维修”转变为“预测性维护”,极大提升了系统运行的可靠性与安全性。
以这两大平台为“大脑”,秦洲公司对空调系统实施了多维度的“手术”:
管路水力精准平衡:针对办公区多楼层中央空调系统存在的无效循环问题,在每层供水主管上安装高性能电动控制阀。通过中央控制系统,可根据楼层实际使用情况(如是否有人办公)远程或自动切断该层管路水流,显著减少系统水流量和泵送能耗,实现了从“全身循环”到“靶向供能”的转变。
设备集群智能联控:将制冷机、变频冷却塔、变频水泵等所有关键设备接入智控网络。系统算法综合室内外温湿度、工艺大厅要求、设备实时效率(COP)等多重参数,自动寻优计算出当前负荷下最高效的设备组合与运行频率,下达协同指令。例如,在过渡季节,算法可能优先调整冷却塔风机转速和冷却水温度,而非直接启动高耗能的制冷主机。
特殊场景创新应用:在保证核心区域绝对环境要求的前提下,对一些辅助性操作空间进行物理优化。借鉴“减少空间体积以降低空调负荷”的工业节能思想,秦洲公司在部分设施中通过合理优化空间布局与隔断,有效缩减了需要精确温控的容积,从源头降低了冷热需求。
成效卓著:安全、节能与智能的多维价值兑现
秦洲公司这套以“智慧控制”为核心的改造方案,取得了超出预期的综合效益,其价值体现在多个维度:
节能效益显著,绿色低碳标杆:系统改造后,空调系统整体能效比(EER)提升超过25%。根据实测数据,仅智能联控与水力平衡改造,每年就可为设施节约数十万度的电力消耗,折合减少数百吨二氧化碳排放。这完美契合了国家对于重点用能单位节能减排的刚性要求。
安全冗余倍增,运行可靠性飞跃:预测性维护平台的应用,使主要设备故障率下降了超过60%。远程监控与自动控制减少了人员进入放射性控制区的频次,降低了职业照射风险。系统在面对外界扰动或内部参数变化时,自适应调节能力更强,为核心工艺提供了更稳定、更可靠的环境保障,这无疑是核设施管理的最高价值。
管理效能提升,实现智慧运维:完全改变了以往“跑现场、凭经验、手动调”的运维模式。管理人员在集控中心即可纵览全局,系统提供清晰的能效看板、报警清单和维护工单。这不仅解放了人力,更将运行管理从“技艺”层面提升到了“科学”与“智慧”的层面。
启示与展望:秦洲方案的行业辐射力
陕西秦洲核与辐射安全技术有限公司的空调节能控制案例,其意义远不止于一个项目的成功。它向整个高安全要求工业领域(如核工业、数据中心、精密制造、生物医药等)昭示了一条清晰的路径:
节能的根本出路在于“智能化”,而智能化的核心在于拥有自主知识产权的“控制大脑”。秦洲公司没有依赖国外成套的楼宇自控系统,而是基于对核工业特殊需求的深刻理解,自主研发控制平台与算法,这正是其方案能如此“贴肉”、成效如此显著的关键。
这一成功实践,为秦洲公司赢得了更广阔的市场空间。目前,其技术成果已不仅服务于核工业内部,更开始向对温湿环境要求极高、能耗巨大的数据中心、高端实验室、智慧医院等领域拓展。据行业分析,仅全国数据中心空调系统的节能改造市场,规模就以百亿计。
从保障核安全的专业机构,到引领工业节能的科技先锋,陕西秦洲核与辐射安全技术有限公司完成了一次华丽的身份拓展。他们的案例证明,最高等级的安全需求与最前沿的绿色智慧技术,非但不矛盾,反而可以深度融合、相互成就。当空调系统被赋予了“智慧”,它节省的不仅是能源,更提升了工业生产的本质安全与现代化管理水平,为中国高端制造业的绿色化、智能化转型注入了强大的“核”动力。