HVAC智慧調(diào)控與柔性用能綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)涉及冷熱源工程、暖通空調(diào)、流體輸配管網(wǎng)、熱質(zhì)交換原理與設(shè)備等建環(huán)專業(yè)主干課程，還涉及自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用、BIM技術(shù)、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)平臺(tái)建設(shè)和使用，了解各行業(yè)對(duì)建環(huán)專業(yè)的需求，促進(jìn)不同學(xué)科、專業(yè)之間的交流與合作，推動(dòng)跨學(xué)科融合和創(chuàng)新發(fā)展。  

二、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要功能

1.系統(tǒng)構(gòu)成（全可視化設(shè)計(jì)）

1.1冷熱源系統(tǒng)

該平臺(tái)配備了2臺(tái)全變頻控制的空氣源熱泵機(jī)組，一臺(tái)全年制冷，一臺(tái)夏季制冷冬季制熱，以滿足各種冷熱負(fù)荷及運(yùn)行工況的需求。可實(shí)現(xiàn)全年制冷工況，也可實(shí)現(xiàn)夏季供冷、冬季供熱的熱泵工況。

1.2空調(diào)末端系統(tǒng)

配置豐富的末端形式，包括變頻式組合式空調(diào)機(jī)組（AHU）、直流無(wú)刷式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組以及壓力無(wú)關(guān)型VAV-Box變風(fēng)量箱，為用戶提供多樣化的空調(diào)末端選擇。

1.3輸配系統(tǒng)

由一次泵系統(tǒng)和二次泵系統(tǒng)組成，兩者均具備變頻控制功能，確保空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行及高效輸配。系統(tǒng)配備蓄能裝置，平臺(tái)配備了一個(gè)容積為2.3立方米的蓄能罐，該蓄能罐可與熱泵聯(lián)合運(yùn)行，通過(guò)水系統(tǒng)閥門的切換，實(shí)現(xiàn)供冷、供熱、儲(chǔ)能、釋能及混合供給等多種運(yùn)行工況。

1.4控制系統(tǒng)

由動(dòng)力控制、數(shù)據(jù)采集、邊緣計(jì)算及集中管控等部分組成，該系統(tǒng)具備設(shè)備智能調(diào)控、數(shù)據(jù)采集、分析判斷及存儲(chǔ)等功能接口，還可運(yùn)行PLC程序與AI智慧算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)HVAC系統(tǒng)的全面智慧調(diào)控與柔性用能的能力。

1.5負(fù)荷消納系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)對(duì)房間進(jìn)行進(jìn)行制冷時(shí)，室內(nèi)負(fù)荷可能會(huì)不高，這將會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的適應(yīng)性，為此需要對(duì)室內(nèi)熱負(fù)荷進(jìn)行可控的消納控制。系統(tǒng)中包括熱、濕負(fù)荷消納裝置，采用高精度可控硅結(jié)合PID控制，可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷可變函數(shù)變化，創(chuàng)造可控的負(fù)荷曲線，為實(shí)現(xiàn)全年實(shí)驗(yàn)提供條件。

1.6設(shè)備認(rèn)知系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)主機(jī)、末端、閥門、電氣、儲(chǔ)能等各種設(shè)備單元進(jìn)行二維碼編制，采用小程序或APP為載體，可掃描標(biāo)牌二維碼，對(duì)設(shè)備進(jìn)行認(rèn)知實(shí)習(xí)，了解各環(huán)節(jié)部件的功能，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合。可實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)考核，采用必答，搶答，組隊(duì)等方式，提高了教學(xué)趣味性的同時(shí)強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。當(dāng)實(shí)驗(yàn)做完后，所有的部件介紹、功能、使用方法、結(jié)構(gòu)圖、視頻等都會(huì)留在手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)室?guī)Щ丶业睦砟睿瑸榻窈蠊ぷ鲗W(xué)習(xí)提供有力幫助。

——以上均可定根據(jù)實(shí)際要求優(yōu)化定制。

2.平臺(tái)功能

本實(shí)驗(yàn)臺(tái)“注重理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化工程能力訓(xùn)練，培養(yǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)的創(chuàng)新人才"為實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，涉及冷熱源工程、暖通空調(diào)、流體輸配管網(wǎng)、熱質(zhì)交換原理與設(shè)備、建筑設(shè)備與能源系統(tǒng)自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用等多門專業(yè)課及相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在系統(tǒng)學(xué)習(xí)各門專業(yè)理論課程的基礎(chǔ)上，通過(guò)本專業(yè)實(shí)驗(yàn)深化學(xué)生對(duì)本專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)性理解與掌握，并使學(xué)生將專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐很好地結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)動(dòng)手過(guò)程中掌握暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試檢測(cè)的專業(yè)技能，幫助同學(xué)們?cè)趯?lái)的工作中能夠更快的進(jìn)入角色。系統(tǒng)支持課程教學(xué)、創(chuàng)新及科研實(shí)驗(yàn)。

該平臺(tái)致力于開展智能優(yōu)化控制、空調(diào)柔性提升、建筑能耗與室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)關(guān)系等方面的認(rèn)識(shí)與研究。通過(guò)結(jié)合設(shè)備性能、節(jié)能潛力及環(huán)境品質(zhì)等多維度考量，為空調(diào)系統(tǒng)在不同環(huán)境狀態(tài)下的運(yùn)行方案及參數(shù)設(shè)定提供開放性學(xué)習(xí)、實(shí)踐平臺(tái)。基于該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)平臺(tái)，學(xué)生可以開展調(diào)系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝、供熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)以及節(jié)能與環(huán)保技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等，典型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目包括：

2.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)整體調(diào)控與維護(hù)實(shí)訓(xùn)：學(xué)習(xí)如何調(diào)試和維護(hù)空調(diào)系統(tǒng)；學(xué)習(xí)如何檢查和更換空調(diào)系統(tǒng)中的部分零部件，并進(jìn)行系統(tǒng)的性能評(píng)估。

2.2 換熱器性能實(shí)訓(xùn)：進(jìn)行空調(diào)表冷器換熱量的測(cè)量和性能計(jì)算相關(guān)實(shí)訓(xùn)。

2.3 建筑能耗測(cè)量實(shí)訓(xùn)：學(xué)生測(cè)量空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備電量測(cè)量，分析不同設(shè)備電量占比。

2.4 建筑室內(nèi)熱舒適測(cè)試實(shí)驗(yàn)：測(cè)量室內(nèi)溫濕度、風(fēng)速等參數(shù)，進(jìn)行熱舒適分析實(shí)訓(xùn)。

2.5 建筑環(huán)境參數(shù)測(cè)試與分析實(shí)驗(yàn)：學(xué)生學(xué)習(xí)各種傳感器和執(zhí)行器的原理和應(yīng)用，包括溫度傳感器、濕度傳感器、電動(dòng)執(zhí)行閥等，并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作。

2.6 水泵性能曲線的測(cè)定：進(jìn)行風(fēng)機(jī)、水泵流量、壓力等參數(shù)測(cè)量，進(jìn)行風(fēng)機(jī)水泵特性實(shí)訓(xùn)。

2.7 通風(fēng)管道風(fēng)量風(fēng)壓的測(cè)定：測(cè)量風(fēng)系統(tǒng)管道風(fēng)量和風(fēng)壓，分析管道輸配特性。

2.8 樓宇智能控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)：參與樓宇智能控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)如何使用現(xiàn)代控制系統(tǒng)對(duì)樓宇內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制。

2.9 熱泵/制冷機(jī)實(shí)操實(shí)訓(xùn)：通過(guò)操作熱泵/制冷機(jī)運(yùn)行，記錄運(yùn)行參數(shù)，了解設(shè)備運(yùn)行特性，開展實(shí)訓(xùn)。

2.10 PID調(diào)節(jié)過(guò)程及參數(shù)整定方法實(shí)驗(yàn)：使用實(shí)際的供熱、通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行PID控制的調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整PID參數(shù)，觀察系統(tǒng)的響應(yīng)和穩(wěn)定性

2.11 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量控制實(shí)驗(yàn)：學(xué)習(xí)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的基本原理，包括風(fēng)量控制器、風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置、風(fēng)量傳感器等的作用和相互關(guān)系。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)或者實(shí)際設(shè)備進(jìn)行風(fēng)量控制原理驗(yàn)證；進(jìn)行風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置的控制實(shí)驗(yàn)，了解調(diào)速裝置（對(duì)風(fēng)量控制的影響，以及如何進(jìn)行調(diào)速裝置的參數(shù)設(shè)置和控制。

2.12 供冷供熱系統(tǒng)性能調(diào)節(jié)及水力工況實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)：供冷、供熱系統(tǒng)性能調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)：通過(guò)調(diào)節(jié)供熱系統(tǒng)的參數(shù)，如水流量、溫度、壓力等，來(lái)觀察系統(tǒng)的工作狀態(tài)和性能變化。水力工況實(shí)驗(yàn)：通過(guò)改變管道布局、閥門開度等因素，觀察供熱系統(tǒng)中水的流動(dòng)情況及壓力分布。

這些實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)將幫助學(xué)生深入理解空調(diào)系統(tǒng)的原理和方法，熟悉空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行特性、工作原理，掌握采暖通風(fēng)及制冷設(shè)備的安裝、操作、故障診斷與維修能力，為他們將來(lái)在實(shí)際工程中進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試提供實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)。

2.13系統(tǒng)展示認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)：整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的組成部分展示和工作原理介紹。它可以包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等部件，讓學(xué)生可以直觀地了解空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式。

2.14測(cè)量?jī)x器的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)實(shí)用的實(shí)練：例如，溫度計(jì)、濕度計(jì)、壓力表等可以用于測(cè)量空調(diào)系統(tǒng)中的溫度、濕度和壓力等參數(shù)。電流表和電壓表可以用于測(cè)量電氣參數(shù)。

2.15各類閥門：各種調(diào)節(jié)閥、截止閥、排氣閥、安全閥、能量閥的認(rèn)知實(shí)踐等。

3.平臺(tái)拓展

3.1預(yù)留接口

預(yù)留有冷熱源及控制接口，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源，為未來(lái)系統(tǒng)拓展、效能提升及開發(fā)新的控制策略和算法模型提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2科研成果轉(zhuǎn)化與項(xiàng)目落地

專注于公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)積累、學(xué)習(xí)與深度挖掘，將空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行基本原理、工程師的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)和歷史運(yùn)維數(shù)據(jù)融入AI算法中，進(jìn)行多種HVAC和AI算法模型訓(xùn)練，完成不同工況調(diào)試，預(yù)測(cè)、優(yōu)化得到不同環(huán)境狀態(tài)下空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方案及設(shè)定參數(shù)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)智慧和柔性用能。

3.3教學(xué)資源建設(shè)與行業(yè)推動(dòng)

平臺(tái)將持續(xù)豐富配套教學(xué)資源，完善并提升實(shí)驗(yàn)的自由度和開放性，推動(dòng)教育創(chuàng)新、科研發(fā)展及產(chǎn)業(yè)升級(jí)，為建環(huán)專業(yè)的新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展提供的、可拓展的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)支撐。

三、服務(wù)對(duì)象

1.本平臺(tái)面相本專業(yè)在校生及相關(guān)專業(yè)教師提供服務(wù)。

此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為實(shí)踐創(chuàng)新性大型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，旨在支撐建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的本科教學(xué)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，以及科研實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和社會(huì)服務(wù)項(xiàng)目。

2.為學(xué)生、企業(yè)員工及相關(guān)技術(shù)拓展提供服務(wù)。

本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以“注重理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化工程能力訓(xùn)練，培養(yǎng)適應(yīng)能力強(qiáng)的創(chuàng)新人才"為目標(biāo)，涉及冷熱源工程、暖通空調(diào)、流體輸配管網(wǎng)、熱質(zhì)交換原理與設(shè)備、建筑設(shè)備與能源系統(tǒng)自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用等多門課程方向，也可實(shí)現(xiàn)企業(yè)用戶課程的定制，為相關(guān)企業(yè)人才培養(yǎng)，產(chǎn)品開發(fā)提供服務(wù)平臺(tái)，提高員工實(shí)踐技能。在系統(tǒng)學(xué)習(xí)各門專業(yè)理論課程的基礎(chǔ)上，通過(guò)本專業(yè)實(shí)驗(yàn)深化對(duì)本專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)性理解與掌握，并使公司員工將專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐很好地結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)動(dòng)手過(guò)程中掌握暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試檢測(cè)的專業(yè)技能，幫助員工在將來(lái)的工作中能夠更快的進(jìn)入角色。

根據(jù)員工的不同崗位需求和技能水平，平臺(tái)可以定制個(gè)性化的培訓(xùn)課程。這些課程可以涵蓋從基礎(chǔ)知識(shí)到高級(jí)技能的各個(gè)方面，滿足不同層次員工的學(xué)習(xí)需求。

2.1模擬真實(shí)工作場(chǎng)景

平臺(tái)能夠模擬各種真實(shí)的工作場(chǎng)景，如空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷與排除、能效優(yōu)化等。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，員工可以在接近真實(shí)工作環(huán)境的條件下進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐，提高應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的能力。

2.2的培訓(xùn)方法和工具

平臺(tái)配備了的智能調(diào)控系統(tǒng)，員工可以通過(guò)該系統(tǒng)學(xué)習(xí)如何對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行智能調(diào)控和優(yōu)化。通過(guò)系統(tǒng)的操作和學(xué)習(xí)，員工可以掌握的調(diào)控技術(shù)和方法，提高空調(diào)系統(tǒng)的能效和運(yùn)行質(zhì)量。

2.3數(shù)據(jù)分析與診斷工具

平臺(tái)提供了數(shù)據(jù)分析接口，員工可以對(duì)各運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和診斷。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，員工可以深入了解空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和性能表現(xiàn)，提高實(shí)踐能力。

2.4持續(xù)的技術(shù)更新與知識(shí)傳遞

平臺(tái)會(huì)不斷更新和升級(jí)技術(shù)，保持與行業(yè)發(fā)展同步，可以通過(guò)平臺(tái)了解最新的空調(diào)技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，保持自己的技能水平與時(shí)俱進(jìn)。平臺(tái)還可以作為知識(shí)傳遞和交流的平臺(tái)，在此分享自己的經(jīng)驗(yàn)和心得，通過(guò)交流和分享，員工可以拓寬視野、增進(jìn)知識(shí)，促進(jìn)個(gè)人成長(zhǎng)，全面提專業(yè)技能和實(shí)踐能力。

3.為其它高校提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及合作。

該平臺(tái)致力于開展智能優(yōu)化控制、空調(diào)柔性提升、建筑能耗與室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)關(guān)系、交易控制策略、溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中濕度需求響應(yīng)策略等方面的深入研究。通過(guò)結(jié)合設(shè)備性能、節(jié)能潛力及環(huán)境品質(zhì)等多維度考量，為空調(diào)系統(tǒng)在不同環(huán)境狀態(tài)下的運(yùn)行方案及設(shè)定參數(shù)提供科學(xué)依據(jù)，為有這方面研究的其它高校提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)支撐及合作可能。