HVAC智慧調控與柔性用能綜合實驗平臺涉及冷熱源工程、暖通空調、流體輸配管網、熱質交換原理與設備等建環(huán)專業(yè)主干課程，還涉及自動化、大數(shù)據與人工智能應用、BIM技術、人工智能等多個領域。通過平臺建設和使用，了解各行業(yè)對建環(huán)專業(yè)的需求，促進不同學科、專業(yè)之間的交流與合作，推動跨學科融合和創(chuàng)新發(fā)展。
二、實驗平臺主要功能
1.系統(tǒng)構成（全可視化設計）
1.1冷熱源系統(tǒng)
該平臺配備了2臺全變頻控制的空氣源熱泵機組，一臺全年制冷，一臺夏季制冷冬季制熱，以滿足各種冷熱負荷及運行工況的需求。可實現(xiàn)全年制冷工況，也可實現(xiàn)夏季供冷、冬季供熱的熱泵工況。
1.2空調末端系統(tǒng)
配置豐富的末端形式，包括變頻式組合式空調機組（AHU）、直流無刷式風機盤管機組以及壓力無關型VAV-Box變風量箱，為用戶提供多樣化的空調末端選擇。
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?？照{系統(tǒng)的穩(wěn)定運行及高效輸配。系統(tǒng)配備蓄能裝置，平臺配備了一個容積為2.3立方米的蓄能罐，該蓄能罐可與熱泵聯(lián)合運行，通過水系統(tǒng)閥門的切換，實現(xiàn)供冷、供熱、儲能、釋能及混合供給等多種運行工況。
1.4控制系統(tǒng)
由動力控制、數(shù)據采集、邊緣計算及集中管控等部分組成，該系統(tǒng)具備設備智能調控、數(shù)據采集、分析判斷及存儲等功能接口，還可運行PLC程序與AI智慧算法，實現(xiàn)對HVAC系統(tǒng)的全面智慧調控與柔性用能的能力。
1.5負荷消納系統(tǒng)
空調系統(tǒng)對房間進行進行制冷時，室內負荷可能會不高，這將會影響實驗的適應性，為此需要對室內熱負荷進行可控的消納控制。系統(tǒng)中包括熱、濕負荷消納裝置，采用高精度可控硅結合PID控制，可實現(xiàn)負荷可變函數(shù)變化，創(chuàng)造可控的負荷曲線，為實現(xiàn)全年實驗提供條件。
1.6設備認知系統(tǒng)
通過對主機、末端、閥門、電氣、儲能等各種設備單元進行二維碼編制，采用小程序或APP為載體，可掃描標牌二維碼，對設備進行認知實習，了解各環(huán)節(jié)部件的功能，實現(xiàn)虛實結合。可實現(xiàn)對學生的現(xiàn)場教學考核，采用必答，搶答，組隊等方式，提高了教學趣味性的同時強化學習效果。當實驗做完后，所有的部件介紹、功能、使用方法、結構圖、視頻等都會留在手機上，實現(xiàn)把實驗室?guī)Щ丶业睦砟?，為今后工作學習提供有力幫助。
——以上均可定根據實際要求優(yōu)化定制。
2.平臺功能
本實驗臺“注重理論聯(lián)系實際，強化工程能力訓練，培養(yǎng)適應能力強的創(chuàng)新人才”為實驗教學目標，涉及冷熱源工程、暖通空調、流體輸配管網、熱質交換原理與設備、建筑設備與能源系統(tǒng)自動化、大數(shù)據與人工智能應用等多門專業(yè)課及相關實驗。在系統(tǒng)學習各門專業(yè)理論課程的基礎上，通過本專業(yè)實驗深化學生對本專業(yè)知識的系統(tǒng)性理解與掌握，并使學生將專業(yè)知識與實踐很好地結合起來，培養(yǎng)學生利用所學的專業(yè)知識分析解決實際問題的能力。同時在實驗動手過程中掌握暖通空調系統(tǒng)運行調試檢測的專業(yè)技能，幫助同學們在將來的工作中能夠更快的進入角色。系統(tǒng)支持課程教學、創(chuàng)新及科研實驗。
該平臺致力于開展智能優(yōu)化控制、空調柔性提升、建筑能耗與室內外環(huán)境參數(shù)關系等方面的認識與研究。通過結合設備性能、節(jié)能潛力及環(huán)境品質等多維度考量，為空調系統(tǒng)在不同環(huán)境狀態(tài)下的運行方案及參數(shù)設定提供開放性學習、實踐平臺?；谠?/span>實驗平臺平臺，學生可以開展調系統(tǒng)調試與維護、空調系統(tǒng)設計與安裝、供熱系統(tǒng)實驗實訓、通風系統(tǒng)實驗實訓以及節(jié)能與環(huán)保技術實驗實訓等，典型實訓項目包括：
2.1 暖通空調系統(tǒng)整體調控與維護實訓：學習如何調試和維護空調系統(tǒng)；學習如何檢查和更換空調系統(tǒng)中的部分零部件，并進行系統(tǒng)的性能評估。
2.2 換熱器性能實訓：進行空調表冷器換熱量的測量和性能計算相關實訓。
2.3 建筑能耗測量實訓：學生測量空調系統(tǒng)各個設備電量測量，分析不同設備電量占比。
2.4 建筑室內熱舒適測試實驗：測量室內溫濕度、風速等參數(shù)，進行熱舒適分析實訓。
2.5 建筑環(huán)境參數(shù)測試與分析實驗：學生學習各種傳感器和執(zhí)行器的原理和應用，包括溫度傳感器、濕度傳感器、電動執(zhí)行閥等，并進行相關的實驗操作。
2.6 水泵性能曲線的測定：進行風機、水泵流量、壓力等參數(shù)測量，進行風機水泵特性實訓。
2.7 通風管道風量風壓的測定：測量風系統(tǒng)管道風量和風壓，分析管道輸配特性。
2.8 樓宇智能控制系統(tǒng)實驗實訓：參與樓宇智能控制系統(tǒng)的實驗，學習如何使用現(xiàn)代控制系統(tǒng)對樓宇內的設備進行集中監(jiān)控和遠程控制。
2.9 熱泵/制冷機實操實訓：通過操作熱泵/制冷機運行，記錄運行參數(shù)，了解設備運行特性，開展實訓。
2.10 PID調節(jié)過程及參數(shù)整定方法實驗：使用實際的供熱、通風或空調系統(tǒng)進行PID控制的調節(jié)實驗，通過調整PID參數(shù)，觀察系統(tǒng)的響應和穩(wěn)定性
2.11 變風量空調系統(tǒng)風量控制實驗：學習變風量空調系統(tǒng)的基本原理，包括風量控制器、風機調速裝置、風量傳感器等的作用和相互關系。通過模擬實驗或者實際設備進行風量控制原理驗證；進行風機調速裝置的控制實驗，了解調速裝置（對風量控制的影響，以及如何進行調速裝置的參數(shù)設置和控制。
2.12 供冷供熱系統(tǒng)性能調節(jié)及水力工況實驗實訓：供冷、供熱系統(tǒng)性能調節(jié)實驗：通過調節(jié)供熱系統(tǒng)的參數(shù)，如水流量、溫度、壓力等，來觀察系統(tǒng)的工作狀態(tài)和性能變化。水力工況實驗：通過改變管道布局、閥門開度等因素，觀察供熱系統(tǒng)中水的流動情況及壓力分布。
這些實驗實訓將幫助學生深入理解空調系統(tǒng)的原理和方法，熟悉空調系統(tǒng)運行特性、工作原理，掌握采暖通風及制冷設備的安裝、操作、故障診斷與維修能力，為他們將來在實際工程中進行空調系統(tǒng)設計和調試提供實際操作的經驗。
2.13系統(tǒng)展示認識實驗：整個空調系統(tǒng)的組成部分展示和工作原理介紹。它可以包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等部件，讓學生可以直觀地了解空調系統(tǒng)的結構和運行方式。
2.14測量儀器的認識實習實用的實練：例如，溫度計、濕度計、壓力表等可以用于測量空調系統(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量電氣參數(shù)。
2.15各類閥門：各種調節(jié)閥、截止閥、排氣閥、安全閥、能量閥的認知實踐等。
3.平臺拓展
3.1預留接口
預留有冷熱源及控制接口，包括太陽能、風能等可再生能源，為未來系統(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實基礎。
3.2科研成果轉化與項目落地
專注于公共建筑集中空調系統(tǒng)的運行數(shù)據積累、學習與深度挖掘，將空調系統(tǒng)運行基本原理、工程師的運維經驗和歷史運維數(shù)據融入AI算法中，進行多種HVAC和AI算法模型訓練，完成不同工況調試，預測、優(yōu)化得到不同環(huán)境狀態(tài)下空調系統(tǒng)運行方案及設定參數(shù)，實現(xiàn)空調系統(tǒng)智慧和柔性用能。
3.3教學資源建設與行業(yè)推動
平臺將持續(xù)豐富配套教學資源，完善并提升實驗的自由度和開放性，推動教育創(chuàng)新、科研發(fā)展及產業(yè)升級，為建環(huán)專業(yè)的新質生產力發(fā)展提供的、可拓展的綜合實驗平臺支撐。
三、服務對象
1.本平臺面相本專業(yè)在校生及相關專業(yè)教師提供服務。
此實驗平臺為實踐創(chuàng)新性大型實驗平臺，旨在支撐建筑環(huán)境與能源應用專業(yè)以及相關專業(yè)的本科教學、專業(yè)實驗、實習實訓，以及科研實驗、創(chuàng)新實驗和社會服務項目。
2.為學生、企業(yè)員工及相關技術拓展提供服務。
本實驗平臺以“注重理論聯(lián)系實際，強化工程能力訓練，培養(yǎng)適應能力強的創(chuàng)新人才”為目標，涉及冷熱源工程、暖通空調、流體輸配管網、熱質交換原理與設備、建筑設備與能源系統(tǒng)自動化、大數(shù)據與人工智能應用等多門課程方向，也可實現(xiàn)企業(yè)用戶課程的定制，為相關企業(yè)人才培養(yǎng)，產品開發(fā)提供服務平臺，提高員工實踐技能。在系統(tǒng)學習各門專業(yè)理論課程的基礎上，通過本專業(yè)實驗深化對本專業(yè)知識的系統(tǒng)性理解與掌握，并使公司員工將專業(yè)知識與實踐很好地結合起來，培養(yǎng)利用所學的專業(yè)知識分析解決實際問題的能力。同時在實驗動手過程中掌握暖通空調系統(tǒng)運行調試檢測的專業(yè)技能，幫助員工在將來的工作中能夠更快的進入角色。
根據員工的不同崗位需求和技能水平，平臺可以定制個性化的培訓課程。這些課程可以涵蓋從基礎知識到高級技能的各個方面，滿足不同層次員工的學習需求。
2.1模擬真實工作場景
平臺能夠模擬各種真實的工作場景，如空調系統(tǒng)的故障診斷與排除、能效優(yōu)化等。通過模擬實驗，員工可以在接近真實工作環(huán)境的條件下進行學習和實踐，提高應對復雜問題的能力。
2.2的培訓方法和工具
平臺配備了的智能調控系統(tǒng)，員工可以通過該系統(tǒng)學習如何對空調系統(tǒng)進行智能調控和優(yōu)化。通過系統(tǒng)的操作和學習，員工可以掌握的調控技術和方法，提高空調系統(tǒng)的能效和運行質量。
2.3數(shù)據分析與診斷工具
平臺提供了數(shù)據分析接口，員工可以對各運行參數(shù)的調整，對空調系統(tǒng)的運行數(shù)據進行分析和診斷。通過數(shù)據分析，員工可以深入了解空調系統(tǒng)的運行狀態(tài)和性能表現(xiàn)，提高實踐能力。
2.4持續(xù)的技術更新與知識傳遞
平臺會不斷更新和升級技術，保持與行業(yè)發(fā)展同步，可以通過平臺了解最新的空調技術和發(fā)展趨勢，保持自己的技能水平與時俱進。平臺還可以作為知識傳遞和交流的平臺，在此分享自己的經驗和心得，通過交流和分享，員工可以拓寬視野、增進知識，促進個人成長，全面提專業(yè)技能和實踐能力。
3.為其它高校提供實驗平臺及合作。
該平臺致力于開展智能優(yōu)化控制、空調柔性提升、建筑能耗與室內外環(huán)境參數(shù)關系、交易控制策略、溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)中濕度需求響應策略等方面的深入研究。通過結合設備性能、節(jié)能潛力及環(huán)境品質等多維度考量，為空調系統(tǒng)在不同環(huán)境狀態(tài)下的運行方案及設定參數(shù)提供科學依據，為有這方面研究的其它高校提供實驗平臺支撐及合作可能。
