樓宇全生命周期智慧優化及診斷技術
降低多達四成中央空調耗電量
節約能源可以節省金錢，也是環境保護極為重要的一環。目前，全球超過六成電能都是通過燃燒煤或石油等不可再生化石燃料產生的[1] ，過程中會排放各類有害氣體和溫室氣體。在香港，樓宇用電約佔全港九成的總用電量，當中工商樓宇超過一半用於中央空調系統。可是，部分中央空調的問題，如設計、運作、控制系統過時或存有缺陷，以至維修不當等，都會導致能源效益偏低，令大量電力被浪費。為了提升工商樓宇的整體能源效益，屋宇設備工程學系王盛衛教授率領小組研究全面優化中央空調系統的策略，從而提升節能成效，並透過顧問服務為各類建築物制定中央空調優化方案，有效節省多達四成的電力。
全生命周期優化策略
王教授的團隊採用全方位策略來改良中央空調的節能表現，開發出一套全生命周期優化策略，從設計、施工到運行等各階段進行全面審核，以確保空調系統有最佳的表現。他指出：「在設計階段，我們會先選擇最合適的節能技術，然後利用電腦模擬技術預測可能出現的空調負荷及運行狀況，以及其概率分佈，同時與不同的樓宇設備系統進行集成和整合，務求獲得以最少的電力消耗來滿足空調需求的最高機率。」
自適應調試
而在施工階段，王教授採用了嶄新的「自適應調試」概念。傳統上，設計中央空調系統一般會根據預設的特定狀況或平衡點來調節系統的設計，但實際的系統特性可能會與設計有很大的出入。因此，王教授在構思系統設計的運行方案時，特意包含多個選項，以增加系統的彈性。他解釋：「舉例說，我們可選擇不在兩個冷卻塔中各安裝一個達到所需最大容量的水泵，而安裝三個容量較小、加起來總容量一樣的水泵。這樣，我們就能按實際需要決定啟動多少水泵，譬如在水環路水力阻力低時只開動兩個小水泵來節約用電。」
故障診斷
至於在運行階段，團隊則會檢視各個系統的不同操作模式如何影響電耗，從而用較少能耗滿足相同的空調要求。此階段另一個重點是故障診斷。王教授解釋：「中央空調的組件用久了或會有毛病，導致效能下降，需要隨時清理或微調。因此，我們必須建立一個機制來監測系統性能，以找出並盡快消除故障。」
信息量超豐富的新式建築物每天經物聯網傳感器和樓宇自動化系統收集海量數據。假如優化的對象是此類大廈，王教授會利用大數據分析偵測問題所在；但即使在信息匱乏的舊式大廈，團隊仍可在建築層面深度分析系統的用電表現，然後找出電力浪費的癥結。
節約多達四成用電
團隊透過理大的顧問服務為各類型建築物制定中央空調優化方案，曾為地下設施、工廠、酒店、商用綜合大樓等節省一成半至四成用電，成績令人鼓舞。以香港的一棟高層商用綜合樓宇為例，團隊的優化及持續校驗工作為其每年節約超過一千萬度電，省下逾一千萬元電費。
王教授說：「在香港，用電大戶的電費不單取決於總用電量，也與最高用電負荷有關。用戶若能每月在自己用電最高峰期的三至五個小時內，把自己的用電負荷調低一、兩成，即可把電費降低百分之三至五。我們甚至利用儲存在建築物中的冷量減少空調負荷，在用電高峰期短暫關閉部分空調主機，在毋須犧牲使用者舒適度的情況下達到省電效果，既可節省金錢，亦有助穩定電網，可謂一舉兩得。」
