商业综合体的空调系统却是一个“能耗大户”,能耗占了总的能耗的40%-60%,尤其是在那些人流的峰值与平日的低谷时段,传统的空调的管理模式就常常因其对应的负荷的波动导致设备频繁的启停,使得不仅给企业带来了不必要的能耗成本增高,也对空调设备的寿命都产生了较大的影响。随着对空调的智能化优化的不断深入,在此背景下将“动态的负荷预测算法”作为优化空调的运行的关键就尤为重要了。本文以万林科技的空调集中管理控制系统为例,探讨如何通过算法设计实现平滑调控,为商业综合体的节能改造提供可复制的解决方案。
通过系统对历史的数据的积累、对实时的环境变量的监测等一系列的工作基础上对其构建了较为完善的多维负荷预测模型。借助前3年的同期的购物中心的空调的历史负荷数据、结合节假日的人流量、天气的高温低温、促销活动的强度等多个参数的综合的支撑下,通过LSTM的神经网络的算法的预测,最后对未来72小时的空调的负荷都做了一个比较准确的预测。在2024年国庆假期时,系统提前识别到10月1日-3日的人流激增,自动将制冷功率提升至平日的1.5倍,同时通过错峰调度非高峰时段设备运行,避免了冷热交替导致的频繁启停。
通过内置的动态的阈值控制模块可根据实时的系统负荷的偏差对系统的运行策略。如以某二线城市的商业综合体为例,其平日的午后14:00-16:00的空调系统都处于低谷时段,由于传统的空调系统的余热的积累而造成了空调的压缩机反复的启动,导致了空调的能耗明显增高。万林系统通过物联网传感器实时监测室内温度、湿度以及人员密度,当负荷低于设定的阈值时,自动切换至“待机模式”,仅维持基础通风;当负荷回升时,再逐步启动制冷设备。该策略使设备启停次数减少60%,年节省电费超20万元。
借助对分户计费的深入挖掘,我们的系统便将“区域-商户”这两级的调控架构。如杭州某大型商场的做法就将整个商场的中央空调划分为中庭、零售区、餐饮区等多个子区域,每个子区域都对应一个独立的温控单元,实现了对各个区域的精细的温控管理。当餐饮区的晚高峰时段人流如潮涌入时,我们的系统就能将对该区域的制冷的优先性相对较高,同时对相邻的区域的冷量的供给也就相对的降低了,并通过对各商户的分户电表的计量,进一步的对商户的能耗的利用率做出一个动态的反馈的引导,使得商户更主动的去的节能。数据显示,该策略使餐饮区能耗降低18%,商户平均电费支出下降12%。
节日的出行人群多样性(如家庭的出游、学生的团建等)也就使得传统的算法更容易受到各类突发的因素的影响。
解决方案:引入卡尔曼滤波算法过滤异常数据,并建立“事件标签”库,对促销活动、极端天气等特殊场景单独建模。
老旧商业综合体的空调设备协议不统一,集成难度高。
解决方案:开发标准化接口模块,支持与主流品牌设备无缝对接,并提供低成本改造方案(如加装智能阀门替代人工调节)。
商户经营策略调整可能导致负荷模式漂移。
解决方案:通过强化学习机制持续优化模型,同时允许商户自主设置个性化温控参数,平衡集体调控与个体需求。
AI与物联网的深度融合:边缘计算将实现毫秒级响应,支持更精细的分区控制。
可再生能源协同优化:空调系统将与光伏、储能设备联动,例如利用午间太阳能供电预冷蓄冷。
碳足迹可视化平台:通过区块链技术记录节能改造效果,生成可追溯的碳减排报告。
商业综合体的空调节能改造已经从“被动维护”转向“主动优化”。采用万林科技的空调集中管理控制系统的动态负荷的精准预测手段,有效地实现了对节假日与平峰期的平滑的调控,近期一试点项目的年节电率就达到了25%,同时也将设备的寿命延长了30%。未来,随着算法精度提升与新能源技术整合,空调系统将进一步成为商业体绿色转型的核心驱动力。对于管理者而言,投资此类系统不仅是成本控制手段,更是履行社会责任、提升品牌竞争力的战略选择。