水冷空调节能数字孪生 · 实际项目演示

系统寻优 v1.0 数字孪生 v1.0 当前项目：— 快速节能评估工具 →
💡 水冷空调为什么能省电？——四大节能原理
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① 数字孪生·编辑（组态搭建）
② 数字孪生·演示（寻优 / 人工控制）
③ 实际项目（档案 / 历史数据 / 验证）
系统参数
额定 COP = 制冷量(kW) / 功率(kW) ≈ 5.56
冷却水出水温度 - 湿球温度
当前工况
基于冷冻水供回水温差 × 流量计算
Tchws = 主机把冷冻水降温到的温度（制冷侧出水）。水温每提1°C，主机省电约3.5-4.7%。但商场有除湿/舒适度上限（≤10°C）、写字楼≤12°C。
场景预设：
系统架构示意
╔═══════════════════════════════════════════════════════╗
║ 冷却塔 ║
║ 风机 ↑ 调速 · 逼近度 = 4.0°C ║
╚═════════════════╦═════════════════════╦══════════════╝
          ↑                        ↓
    冷却泵 ⬤↗            冷却泵 ⬤↗
          ↓                      ↑
╔═════════════════╩═════════════════════╩══════════════╗
║ 制冷主机 ║
║ Tchws = 7°C · COP = 5.2 · PLR = 65% ║
╚═════════════════╦═════════════════════╦══════════════╝
          ↓                      ↑
    冷冻泵 ⬤↗            冷冻泵 ⬤↗
          ↓                      ↑
╔═════════════════╩═════════════════════╩══════════════╗
║ 末端负荷 Q = 650 RT ║
║ 供 7°C · 回 12°C · ΔT = 5°C ║
╚═══════════════════════════════════════════════════════╝
0
系统总功率 (kW)
0
系统 COP
0
综合能效 (kW/RT)
0
当前负荷 (RT)
能耗分布
设备负载率
能耗对比（当前 vs 最优）
运行参数实时状态
寻优引擎将遍历可能的运行组合，找到使系统总能耗最小的冷冻水出水温度、冷却塔逼近度（风机转速）和水泵转速。优化变量在以下范围内搜索：
冷冻水出水温度
~
6.0°C 12.0°C
当前: 7.0°C  |  步长: 0.5°C
冷却塔逼近度
~
3.0°C 7.0°C
当前: 6.0°C  |  步长: 0.5°C
水泵转速
~
40% 90%
当前: 85%  |  步长: 5%
1
2
3
引导输入向导
👉 对应的输入框已在页面中高亮并滚动定位，直接到页面里填值即可。
节能建议（按优先级排序）
经济性分析
不同工况下节能潜力
实施检查清单
节能空间速评 · 温度欺骗/温度劫持可行性
3 分钟评估两件事：① 这套冷站能被"远程接管"吗？（协议通道 × 传感器精度 × 群控现状） ② 冷冻水温还能往上抬几度、能省多少？（提温空间 × 主机 COP 增益 × 末端代价） 设备参数沿用左侧「系统配置」（默认已载入星斓荟真实案例，可改为自己的项目/场景预设）。所有数字由本地机理模型计算（COP 3.5%/°C 等），非估算查表。
控制现状（5 问）
接管通道（劫持可行性）
评估基准读取中…
运营口径（用于费用估算与校准）
24h 调度（日前计划）· GA + DP
输入一天的冷负荷曲线 + 湿球曲线，用遗传算法（温度/温差轨迹）+ 动态规划（机组启停，最小开停机 2h）搜索全天最省电运行方案。 约束：建筑类型水温上限 · 供冷季泵速≥70% · 相邻时段爬坡≤1.5°C · 最小开停机 2h。
已在源宿酒店（单机）与星斓荟（3 机组）真实数据上验证：节电率 16~21%，与深度智控同项目方案同量级。
1. 输入 24h 曲线
或粘贴 CSV：
支持格式：CSV/TSV/JSON · 自动识别时间列（15min 或小时级，自动聚合到小时）· 负荷列（按上方“曲线负荷单位”换算）· 湿球列 或 干球+湿度（自动算湿球）· 无表头单列按 24/96 点均分
时刻冷负荷 (RT)湿球 (°C)
2. 参数
影子运行 · 批量模式（多天 → 周报/月报）
上传含日期/时间列的多天曲线（7 天 / 30 天 15min 或小时级数据），自动按天分组、逐日调度，输出保守 / 乐观双情景周报或月报。
月能耗锚（可选，kWh，用电表值校准）：
经济性分析 · 自助报告（先跑调度，再算钱与出报告）

① 模块库（点选后到画布落位）

图纸

冷冻供水
冷冻回水
冷却供水
冷却回水
空调热水
风管/其他
提示：左侧点选模块 → 画布点击落位；拖动设备移动；「连管」模式依次点两台设备自动生成管路

② 属性（选中设备后编辑）

未选中对象。
在画布上点选设备 / 管路 / 文字，即可在此编辑参数、名称与数据点。

使用说明

1）建图：左侧「模块库」点选设备（主机/冷却塔/冷却泵/冷冻泵/末端风口/送风机组/新风机组/集水器/分水器/板换/锅炉/阀/传感器/电表）→ 在画布上点击落位；「连管」模式先选介质（冷冻供水/回水、冷却供水/回水、热水、风管），再依次点两台设备，自动生成带流向箭头的管路。
2）编辑：拖动设备移动（可开网格吸附）；点选后在右侧改名称、编号、额定参数、数据点（HA 实体 / MQTT 主题 / 平台点位号），可复制、删除、换颜色。
3）模板：「模板/一键生成」内置「标准水冷系统（4 塔 4 泵 4 主机）」与「离心+螺杆冷站」骨架，一键落位连管，再按现场实际增删。
4）保存：图纸保存在本机浏览器（localStorage，不上传服务器）；可「另存为新图纸」管理多套；支持导出/导入 JSON、导出 PNG 图片，便于交付与评审。
5）数据绑定：每台设备可填「数据点」，后续接真实数据时按点位号映射（当前「演示运行」用模拟值驱动颜色与数值，仅用于展示形态）。
运行模式 模拟演示（未接现场） 倍速
运行中　停机　报警
冷冻供水　冷冻回水　冷却供水　冷却回水
左键/中键拖动画面 · 滚轮缩放 · 双击适应 · 点击设备弹出控制
设备控制
在图上点选设备。
算法建议（系统寻优）
切换到「系统寻优」后，算法按当前负荷与湿球温度给出四维推荐设定值。

详细参数和数据

运行监测 · 累计节能账 · 操作台账 · 物理约束（可校准） · 全部设备实时数据 · 计算方法说明

运行监测（总功率 / COP / 综合能效 / 分项占比 / 负载率 / 参数状态）

分项能耗占比
设备负载率 / 泵塔频率（含允许下限）
当前 vs 算法最优
运行参数实时状态

累计节能账

操作台账（人工下发记录）

暂无操作记录。

物理约束（可按现场校准）

全部设备实时数据

计算方法与口径说明

1）大屏与「数字孪生·编辑」共用同一张图纸：编辑页搭拓扑与参数，本页做实时监视与控制；改完图纸点右下角 ⟳ 同步。
2）系统寻优：算法按当前冷负荷与湿球温度做四维寻优（冷冻水出水温度 × 冷冻泵频率 × 冷却泵频率 × 冷却塔逼近度），自动下发设定值，并把「当前值 / 算法推荐值 / 预计节电」展示出来。
3）人工控制：点击设备弹出控制命令（启停 / 频率 / 出水温度设定 / 阀开度 / 末端设定），系统按逐台设备计算（每台泵按立方律、每台塔按风机曲线、主机按已开台数分摊负荷），实时反馈功率、温度、ΔT 与相对基线的节电量；越限操作会被拦截并记入台账。
4）数据源：当前为模拟演示（浏览器本地计算，不连现场）。现场电动阀、温度计、流量计、末端远控装好后，把设备「数据点」填成 HA 实体 / MQTT 主题 / 平台点位号并切换数据源，即可显示实测值并支持远程下发。
5）物理与暖通约束（强制生效）：水泵工程下限 25 Hz（轴承润滑/电机散热）、供冷季（5—10 月）冷冻泵 ≥35 Hz（保末端压差）、蒸发器最小流量 50% 设计（主机运行中不允许泵全停）、离心机最低负载率 25%（防喘振）、冷却水出水 ≤38 ℃、逼近度 ≥2.5 ℃、ΔT<3 ℃ 提示大流量小温差；启停联锁（泵塔先开 → 延时 15 分钟启主机；主机先停 → 延时 15 分钟停泵塔）、最小开停机 120 分钟、出水温度爬坡 ≤1.5 ℃/h。参数见「物理约束」卡。
6）合同结算口径的相似日对比（不用算法的一日 vs 用算法的一日，系统 COP 之差即节能率）在「③ 实际项目」页。
采样步长 日期类型 日峰值负荷 电价 模拟对比
说明：合同验证口径为「不用算法的一日 vs 用算法的一日，系统 COP 之差即节能率」。下方默认用工具物理模型生成一对**同负荷、同气象**的相似日（仅运行策略不同），用于演示方法与口径；现场有分项电表后可导入实测两日数据。

相似日校验（对比成立的前提）

逐时系统 COP 对比（开算法 / 不开算法）

逐时冷站总功率对比

分项用电对比（主机 / 水泵 / 冷却塔）

节能率口径（三种算法）

「对比口径」= 两日实测电量差 ÷ 基准日电量；「负荷归一化」= 把对比日电量按单位冷量能耗折算到基准日冷量后再比，用于剔除两日负荷差异；「COP 提升率」= 对比日 COP ÷ 基准日 COP − 1。

逐时对比明细

方法与落地要点

1）为什么要相似日：冷站能耗受负荷与湿球温度主导，不同天气的两天不可直接比较；合同验证取"同类型日 + 湿球相近 + 冷量相近"的两天做对比，差值才归因于运行策略。
2）基准日怎么取：不使用算法与系统的日子（现状运行方式、人工固定组合），建议连续取 3—5 对相似日取均值，剔除检修、活动、极端天气日。
3）用什么指标：主指标 = 系统 COP（制冷量 ÷ 冷站总功率）；副指标 = 综合能效 kW/RT、分项用电（主机/水泵/冷却塔）、日峰值功率。制冷量优先取能量表实测，无表时按"流量 × 温差 × 比热"推算并注明。
4）注意口径：只算冷站（主机+水泵+冷却塔）电量，不含末端与其它用电；如需费用口径，另行结合峰谷电价与需量电费折算。负荷差异较大时必须做归一化，并在报告中说明。
5）现场数据要求：冷站分项电表（主机/冷冻泵/冷却泵/塔）+ 冷量计量 + 供回水温与流量记录；导出 CSV 后按"时间, 负荷RT, 湿球℃, 功率kW, 主机kW, 水泵kW, 冷却塔kW"列格式导入即可出结论。
当前项目 历史数据（台账/报表）

系统算法效果验证 —— 开 / 不开算法，系统 COP 与冷站总功率对比

项目速览（关键运行数据）

分设备用电量（系统 / 主机 / 冷冻泵 / 冷却泵 / 冷却塔）

详细参数和数据

项目档案 · 设备参数表 · 冷站分项与逐日数据 · 年度趋势 · 现状诊断 · 相似日明细 · 实时数据接入

项目档案

系统与设备参数（竣工图 / 现场走场 / 设备台账）

冷站分项 / 水气 / 年度趋势

现状诊断与节能方向

相似日验证明细（分项对比 / 口径 / 逐时明细表）

实时数据接入（预留）

正在寻优计算...