· 公共建筑换热站能碳管理｜CK2000R 热泵热水控制系统节能改造方案

· 一、系统功能与解决痛点说明

CK2000R 热泵热水控制系统，立足建筑能碳管理目标，以安全可靠、高效节能、降碳减耗为设计原则，依托热泵集群智能调度、蓄热水箱调峰、多机协同联控技术，面向医院、学校、场馆、公共建筑等热水需求大的既有建筑，提供成套热泵热水节能改造解决方案。

系统针对空气源热泵多机组并联工况下机组无序启停、换热匹配失衡、无效能耗高、碳排管控难、运维难度大等痛点，实现热泵主机群、循环泵组、蓄热保温水箱、末端用水负载一体化联动控制。可依据室外环境温度、水箱水温、实时热水负荷，自动分配各热泵子机组运行负荷，充分利用谷段电价蓄热储能，削峰填谷，降低整体用电能耗，助力建筑完成能耗统计、碳排放核算，落实能碳管理要求。

整套 CK2000R 热泵热水控制系统各类采集控制设备接入后台管理平台，完成设备远程监测、参数调控，能耗数据实时采集、上传、统计分析，实现热水系统精细化管控，为建筑节能降碳提供科学决策依据。系统工作站设置于项目运维管理中心，集中完成整套热水系统状态监视与操作。

· 二、方案设计执行依据

《民用建筑电气设计标准》GB513482019

《公共建筑节能设计标准》GB501892019

《建筑给水排水设计标准》GB 500152019

《空气源热泵热水系统技术规程》JGJ/T4662019

《建筑电气工程电磁兼容技术规范》GB512042016

《供配电系统设计规范》GB500522009

《建筑能耗监测系统技术规范》JGJ/T 2852014

《绿色建筑评价标准》GB/T503782019

《电能质量监测装置技术规范》DL/T12272013

《工业现场总线》IEC611582

《建筑碳排放计算标准》GB/T513662019

· 三、CK2000R 热泵热水控制系统四层架构

系统架构分为四层：现场设备层、平台层、应用层和 3D 可视化展示层。

1. 设备层：主要完成现场信号采集与就地执行控制，由空气源热泵主机 / 子机、蓄热保温水箱、循环水泵组、温度传感器、压力传感器、电动阀门、RS485 通讯模块等现场设备组成。采集室外温度、水箱温度、管路压力、机组运行状态、电能消耗等数据上传上层平台，同时接收下发指令，完成热泵机组投切、泵组变频调节、阀门联动，实现热水系统就地调节，是能碳管理数据来源的基础。

2. 平台层：承担数据存储、运算、分析处理，实现设备远程控制、能耗统计分析、碳排数据核算，支撑节能改造的效果量化评估。主要由能碳管理 IoT 数据平台、数字孪生平台构成。接收设备层上传的全部运行数据，完成负荷预测、机组调度算法运算，存储历史能耗、碳排放、设备故障记录，向上层应用提供数据支撑。

3. 应用层：依托平台层数据，面向运维管理人员提供整套业务功能，实现 CK2000R 热泵热水控制系统全生命周期智能管理。主要包含热泵机组集群控制模块、蓄热调峰控制模块、能耗能碳统计分析模块、温度压力监测模块、故障分级预警模块、智能保护联锁模块、用户分级权限管理模块、标准接口模块、第三方能碳平台数据融合对接模块。可自动生成能耗报表、碳排放分析报表，直观体现节能改造带来的降耗降碳收益。

4. 3D 可视化展示层：依托数字孪生虚拟现实技术，搭建三维智慧运维界面。3D 可视化展示热泵机组、蓄热水箱、水泵管路、末端用水点位的设备位置、运行参数，直观展示整套 CK2000R 热泵热水控制系统运行工况。解决传统系统数据展示零散、故障点位定位慢、能耗数据不直观、突发事件处置滞后等问题，将热水能耗、碳排放数据直观可视化呈现，提升运维管理效率。

· 四、能碳管理 CK2000R 热泵热水控制系统核心设备说明

1、整套 CK2000R 热泵热水控制系统支持 RS485 总线、以太网通讯，也可适配 5G 通讯模块，可复用建筑现有网络架构，实现热泵热水系统集中管理；同时支持宽带网络接入，可对接远程运维诊断中心，实现远程参数调试、故障诊断，降低现场运维工作量，适配医院、学校等大型公共建筑节能改造项目。

2、系统整体运行稳定性强，故障率低，后期运维成本低。通过多机组智能均衡调度，避免部分机组长期高负荷运行，延长热泵主机、水泵设备使用寿命；通过谷电蓄热、负荷动态匹配，大幅降低热水系统综合用电量，减少建筑碳排放，落地能碳管理核心诉求。

3、热泵集群协同控制模块：针对多台热泵并联系统，结合室外环境温度、蓄热水箱水温、末端热水负荷，智能分配每一台主机、子机的启停与运行时长，均衡各机组工作负荷，避免机组抢载、无效空转，*化热泵制热效率。

4、蓄热调峰智能控制模块：联动蓄热保温水箱，利用夜间谷电价时段完成水箱蓄热，高峰用电时段减少热泵主机投入运行，实现削峰填谷，降低用电成本；实时监测水箱多级温度点位，联动一次侧、二次侧循环泵联锁启停，保障末端热水供水温度稳定。

5、CK2000R 系统管理主机：整套热泵热水系统的控制核心，采集显示整套系统关键参数：室外环境温度、蓄热水箱温度、管路水压、各热泵机组运行状态、泵组工作状态、累计用电量、瞬时功率；具备温保护、水压异常保护、机组故障联锁保护功能；存储历史能耗数据、故障事件记录、设备运行日志，为能碳管理、节能改造效果复盘提供原始数据。

6、能耗与碳排放统计功能：自动统计热水系统用电消耗，换算对应碳排放数据，形成周期报表；对比改造前后能耗数据，量化节能改造实际收益；降低管路热损耗，优化泵组运行工况，减少无效能源消耗。

· 五、行业项目案例展示

平凉体育场、荆门传染病、孝感妇幼保健、两路 A124 学校、江汉大学附属医院、钱塘区资源再生利用中心项目、大冶市新建高中部暖通机电工程、格力电器（临沂）智能制造生产基地项目一期工程、重庆两江新区人民医院、南通市肿瘤医院医疗综合楼项目、文水中学教学综合楼及风雨操场建设项目、上海舜宇奥来项目、天津医科大学肿瘤医院、首都医科大学保定儿童医院、浠水妇幼保健、重庆第四人民医院、芜湖公共卫生中心、绥德县医院、广州惠爱医院、广州医科大学脑病医院、江西省吉安市第三人民医院、长庆油田职工医院、陕西省宝鸡眉县人民医院、西安和平医院、万宁市人民医院、西安交大港等。

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（高经理）

亚川科技，20年专注于：

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