[發明專利]冰蓄冷空調系統及其控制方法的優化方法

有效

• 申請號: 201710477626.5
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107120764B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 由玉文;翟文鵬;程保華;郭春梅;王勁松;王宇
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/89;F24F11/88
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所(普通合伙) 50213
• 代理人: 蒲艷紫

1.一種冰蓄冷空調系統的控制方法的優化方法，其特征在于，所述冰蓄冷空調系統包括：制冷水系統，其包括集水器、分水器、制冷水管路、系統循環泵、基載機循環泵、第一閥門、第二閥門以及第三閥門，制冷水管路包括主管道、第一支管道、第二支管道、第三支管道、第四支管道、第五支管道以及第六支管道，第一支管道與第二支管道并聯，第三支管道與第四支管道并聯，第五支管道與第六支管道并聯，第一支管道與第二支管道的并聯端、第三支管道與第四支管道的并聯端以及第五支管道與第六支管道的并聯端依次通過主管道串通形成環狀的制冷水管路，集水器與第一支管道與第六支管道之間的主管道前端連通，分水器與第一支管道與第六支管道之間的主管道后前端連通，系統循環泵連通設置于第一支管道上，基載機循環泵連通設置于第二支管道上，第一閥門、第二閥門以及第三閥門分別設置于第三支管道、第五支管道以及第六支管道上；以及

冷媒水系統，其包括主媒水系統、地媒水系統以及冰媒水系統；

主媒水系統包括冷卻塔、冷卻水泵、雙工況主機、三工況主機、主機溶液泵、主機換熱器、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門以及第八閥門，冷卻塔的出水口通過冷卻水泵連通至雙工況主機的主媒水通道入口和三工況主機的主媒水通道入口，雙工況主機的主媒水通道出口和三工況主機的主媒水通道出口均連通至冷卻塔的入水口，雙工況主機的主媒水通道入口與冷卻塔的出水口連通的管路上設置有第四閥門，三工況主機的主媒水通道入口與冷卻塔的出水口連通的管路上設置有第五閥門，雙工況主機的主媒水通道出口與冷卻塔的入水口連通的管路上設置有第六閥門，三工況主機的主媒水通道出口與冷卻塔的入水口連通的管路上設置有第七閥門，三工況主機的溶液通道出口通過主機溶液泵連通至主機換熱器的溶液通道入口，主機換熱器的溶液通道出口通過第八閥門連通至三工況主機的溶液通道出口，第三支管道穿過主機換熱器，第四支管道穿過雙工況主機；

冰媒水系統包括蓄水槽、融冰換熱器、融冰泵、第九閥門以及第十閥門，三工況主機的溶液通道出口通過主機溶液泵和第九閥門連通至蓄水槽的溶液通道入口，蓄水槽的溶液通道出口通過第十閥門連通至三工況主機的溶液通道出口，蓄水槽的融冰通道出口通過融冰泵與融冰換熱器的融冰通道入口連通，融冰換熱器的融冰通道出口與蓄水槽的融冰通道入口連通，第五支管道穿過融冰換熱器；

地媒水系統包括地埋管、基載機地源泵、系統地源泵、第十一閥門、第十二閥門、第十三閥門以及第十四閥門，地埋管的出水端與基載機地源泵的進水端以及系統地源泵的進水端均連通，基載機地源泵的出水端以及系統地源泵的處出水端均連通至雙工況主機的主媒水通道入口和三工況主機的主媒水通道入口，雙工況主機的主媒水通道出口和三工況主機的主媒水通道出口均連通至地埋管的入水端，雙工況主機的主媒水通道入口用于連通基載機地源泵的出水端以及系統地源泵的處出水端的管路上設置有第十一閥門，三工況主機的主媒水通道入口用于連通基載機地源泵的出水端以及系統地源泵的處出水端的管路上設置有第十二閥門，雙工況主機的主媒水通道出口用于連通地埋管入水端的管路上設置有第十三閥門，三工況主機的主媒水通道出口用于連通地埋管入水端的管路上設置有第十四閥門；

所述優化方法包括：步驟S1：確定影響電費的設備為：三工況主機、雙工況主機以及蓄冰槽；步驟S2：利用三工況主機運行數據擬合其耗電功率關于部分負荷率的函數，其中部分負荷率為實際制冷量與額定制冷量的比值；步驟S3：利用雙工況主機運行數據擬合其耗電功率關于部分負荷率的函數；步驟S4：利用步驟S2中得到的三工況主機耗電功率關于部分負荷率的函數建立三工況主機供冷的經濟模型、利用步驟S3中得到的雙工況主機耗電功率關于部分負荷率的函數建立雙工況主機供冷的經濟模型并建立冰蓄冷系統供冷的經濟模型，最終形成穩態經濟優化問題的目標函數和約束條件并進行求解，得到三工況主機、雙工況主機和蓄冰槽在經濟效益最優條件下的啟停狀態和供冷功率；步驟S5：在上一步驟的基礎上，設計目標耦合的協調分布式預測控制方法重新優化整個冰蓄冷空調系統在每一采樣時刻三工況主機、雙工況主機以及蓄冰槽的實際制冷量設定值以提高整個系統響應負荷的動態性能；步驟S6：利用迭代方法求解上述分布式預測控制問題，得到三工況主機、雙工況主機以及蓄冰槽每一采樣時刻的實際制冷量設定值。

2.根據權利要求1所述的冰蓄冷空調系統的控制方法的優化方法，其特征在于，所述冰蓄冷空調系統還包括監測系統，監測系統包括：第一溫度傳感器、第二溫度傳感器以及流量計，第一溫度傳感器設置于集水器的出口處，以檢測集水器出口處水的溫度，第二溫度傳感器設置與分水器的出口處，以檢測分水器的出口處水穩定，流量計設置在集水器與分水器之間的主管道上，以檢測流入分水器內水的流量。