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專業主干課程，還涉及自動化、大數據與人工智能應用、BIM技術、人工智能等多個領域。通過平臺建設和使用，了解各行業對建環專業的需求，促進不同學科、專業之間的交流與合作，推動跨學科融合和創新發展。  

二、實驗平臺主要功能

1.系統構成（全可視化設計）

1.1冷熱源系統

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。可實現全年制冷工況，也可實現夏季供冷、冬季供熱的熱泵工況。

1.2空調末端系統

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

由一次泵系統和二次泵系統組成，兩者均具備變頻控制功能，確保空調系統的穩定運行及高效輸配。系統配備蓄能裝置，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合運行，通過水系統閥門的切換，實現供冷、供熱、儲能、釋能及混合供給等多種運行工況。

1.4控制系統

由動力控制、數據采集、邊緣計算及集中管控等部分組成，該系統具備設備智能調控、數據采集、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，實現對HVAC系統的全面智慧調控與柔性用能的能力。

1.5負荷消納系統

空調系統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，可實現負荷可變函數變化，創造可控的負荷曲線，為實現全年實驗提供條件。

1.6設備認知系統

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，了解各環節部件的功能，實現虛實結合。可實現對學生的現場教學考核，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，實現把實驗室帶回家的理念，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化定制。

2.平臺功能

本實驗臺“注重理論聯系實際，強化工程能力訓練，培養適應能力強的創新人才”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自動化、大數據與人工智能應用等多門專業課及相關實驗。在系統學習各門專業理論課程的基礎上，通過本專業實驗深化學生對本專業知識的系統性理解與掌握，并使學生將專業知識與實踐很好地結合起來，培養學生利用所學的專業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運行調試檢測的專業技能，幫助同學們在將來的工作中能夠更快的進入角色。系統支持課程教學、創新及科研實驗。

該平臺致力于開展智能優化控制、空調柔性提升、建筑能耗與室內外環境參數關系等方面的認識與研究。通過結合設備性能、節能潛力及環境品質等多維度考量，為空調系統在不同環境狀態下的運行方案及參數設定提供開放性學習、實踐平臺。基于該實驗平臺平臺，學生可以開展調系統調試與維護、空調系統設計與安裝、供熱系統實驗實訓、通風系統實驗實訓以及節能與環保技術實驗實訓等，典型實訓項目包括：

2.1 暖通空調系統整體調控與維護實訓：學習如何調試和維護空調系統；學習如何檢查和更換空調系統中的部分零部件，并進行系統的性能評估。

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，進行熱舒適分析實訓。

2.5 建筑環境參數測試與分析實驗：學生學習各種傳感器和執行器的原理和應用，包括溫度傳感器、濕度傳感器、電動執行閥等，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 樓宇智能控制系統實驗實訓：參與樓宇智能控制系統的實驗，學習如何使用現代控制系統對樓宇內的設備進行集中監控和遠程控制。

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，了解設備運行特性，開展實訓。

2.10 PID調節過程及參數整定方法實驗：使用實際的供熱、通風或空調系統進行PID控制的調節實驗，通過調整PID參數，觀察系統的響應和穩定性

2.11 變風量空調系統風量控制實驗：學習變風量空調系統的基本原理，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設置和控制。

2.12 供冷供熱系統性能調節及水力工況實驗實訓：供冷、供熱系統性能調節實驗：通過調節供熱系統的參數，如水流量、溫度、壓力等，來觀察系統的工作狀態和性能變化。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的原理和方法，熟悉空調系統運行特性、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設計和調試提供實際操作的經驗。

2.13系統展示認識實驗：整個空調系統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、蒸發器、膨脹閥等部件，讓學生可以直觀地了解空調系統的結構和運行方式。

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中的溫度、濕度和壓力等參數。電流表和電壓表可以用于測量電氣參數。

2.15各類閥門：各種調節閥、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，為未來系統拓展、效能提升及開發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的運行數據積累、學習與深度挖掘，將空調系統運行基本原理、工程師的運維經驗和歷史運維數據融入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、優化得到不同環境狀態下空調系統運行方案及設定參數，實現空調系統智慧和柔性用能。

3.3教學資源建設與行業推動

平臺將持續豐富配套教學資源，完善并提升實驗的自由度和開放性，推動教育創新、科研發展及產業升級，為建環專業的新質生產力發展提供的、可拓展的綜合實驗平臺支撐。

三、服務對象

1.本平臺面相本專業在校生及相關專業教師提供服務。

此實驗平臺為實踐創新性大型實驗平臺，旨在支撐建筑環境與能源應用專業以及相關專業的本科教學、專業實驗、實習實訓，以及科研實驗、創新實驗和社會服務項目。

2.為學生、企業員工及相關技術拓展提供服務。

本實驗平臺以“注重理論聯系實際，強化工程能力訓練，培養適應能力強的創新人才”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自動化、大數據與人工智能應用等多門課程方向，也可實現企業用戶課程的定制，為相關企業人才培養，產品開發提供服務平臺，提高員工實踐技能。在系統學習各門專業理論課程的基礎上，通過本專業實驗深化對本專業知識的系統性理解與掌握，并使公司員工將專業知識與實踐很好地結合起來，培養利用所學的專業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運行調試檢測的專業技能，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，如空調系統的故障診斷與排除、能效優化等。通過模擬實驗，員工可以在接近真實工作環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，員工可以通過該系統學習如何對空調系統進行智能調控和優化。通過系統的操作和學習，員工可以掌握的調控技術和方法，提高空調系統的能效和運行質量。

2.3數據分析與診斷工具

平臺提供了數據分析接口，員工可以對各運行參數的調整，對空調系統的運行數據進行分析和診斷。通過數據分析，員工可以深入了解空調系統的運行狀態和性能表現，提高實踐能力。

2.4持續的技術更新與知識傳遞

平臺會不斷更新和升級技術，保持與行業發展同步，可以通過平臺了解最新的空調技術和發展趨勢，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化控制、空調柔性提升、建筑能耗與室內外環境參數關系、交易控制策略、溫濕度獨立控制空調系統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、節能潛力及環境品質等多維度考量，為空調系統在不同環境狀態下的運行方案及設定參數提供科學依據，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。