[發明專利]中央空調冷凍站內主機及冷凍泵綜合能效提升控制方法

有效

• 申請號: 201710482453.6
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107401806B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 俞軍燕;吳寶財;馬堅生;李艷茹;靳守杰;閆雅斌;張偉東;龍靜;張目然;黃德亮;劉麗萍;歐陽開
• 申請（專利權）人: 廣州地鐵集團有限公司;江蘇聯宏智慧能源股份有限公司
• 主分類號: F24F11/89
• 分類號: F24F11/89
• 代理公司: 32112 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 奚銘

1.中央空調冷凍站內主機及冷凍泵綜合能效提升控制方法，其特征是把主機設備和冷凍泵作為一個整體進行參數模糊控制，控制模型為：根據環境溫度動態調整冷凍水出水目標溫度T₁來對主機設備模糊控制，提高其能效COP_主機，根據對主機設備的控制和末端負荷及冷凍水供回水溫差得到冷凍水質量流量M_冷凍泵需求，進而對冷凍泵模糊控制，提高其能效COP_冷凍泵，COP_主機和COP_冷凍泵之和即為總能效COP_總；通過對中央空調運行數據的采集，調整控制模型中的參數，對調整后的參數重新計算能效，反復對比各種工況下的運行數據和歷史數據，從而獲取最優能效數據及對應的控制模型參數；當中央空調冷負荷變化時，通過中央空調的主控制器對COP_總進行計算比較并尋得最大化，動態調整模糊控制選取最優運行參數T₁和M_冷凍泵，使得冷凍站內主機設備和冷凍泵這個整體運行于最佳匹配、高能效、節能狀態。

2.根據權利要求1所述的中央空調冷凍站內主機及冷凍泵綜合能效提升控制方法，其特征是COP_總的計算為：

T₂＝f₃(T₁,M_冷凍泵,Q_末端)

Q為冷水主機制冷量，W_主機為冷水主機消耗的總電量，W_冷凍泵為冷凍泵消耗的總電量；n臺中央空調對應n臺冷凍泵，c_水為水的比熱容，T₁為冷凍水出水溫度，T₂為冷凍水回水溫度，H為冷凍泵揚程，η為冷凍泵工作點效率，g為冷凍泵流量揚程系數，i表示第i臺主機或冷凍泵，M_冷凍泵表示冷凍泵的質量流量，Q_末端為主機末端的負荷；

因此COP_總的計算對應的相關量為T₁，M_冷凍泵，模糊控制中尋找這兩個參數的最優進行動態調整。

3.根據權利要求1所述的中央空調冷凍站內主機及冷凍泵綜合能效提升控制方法，其特征是主機設備的模糊控制為：根據環境溫度的變化和對室內空氣品質IAQ要求，冷水主機動態調整冷凍水出水溫度以提高能效，即動態增效，出水溫度值修正計算方法：

其中：T_環—當前環境溫度

T_s—設定的起始環境溫度

T_f—設定的結束環境溫度

T_ds—動態增效起始溫度

T_df—動態增效結束溫度

T_SET—出水溫度目標設定溫度

采集實時溫度、流量和電流數據，計算實時的COP_主機。

4.根據權利要求1所述的中央空調冷凍站內主機及冷凍泵綜合能效提升控制方法，其特征是通過降低水泵頻率減小流量，降低水泵的耗能，提升冷凍系統中水泵的能效，冷凍泵的模糊控制為：將中央空調系統各末端負荷進行一一疊加計算結果，結合中央空調系統中各個傳感器、流量計的反饋計算出冷凍水系統最佳運行溫差ΔT和流量M_冷凍泵，進行冷凍泵系統的提前流量控制計算，根據計算結果模糊控制冷凍泵的流量；

其中，冷凍泵的變頻控制根據冷凍水系統的供回水溫差或壓差，衡量末端用能設備負荷的變化情況，最終按照計算得出的最佳運行溫差ΔT和流量M_冷凍泵，以及實際運行的溫差、流量、集分水器壓差ΔP₁和末端壓差ΔP₂進行冷凍泵模糊控制，同時計算實時COP_冷凍泵；當冷凍泵頻率降低到最小值且末端負荷需求仍減小時，為保護冷水主機安全運行水系統中的集分水器之間安裝旁通閥，此控制閥確保流經機組的流量大于其最小流量限制和壓差ΔP₁、ΔP₂的要求。

5.根據權利要求1所述的中央空調冷凍站內主機及冷凍泵綜合能效提升控制方法，其特征是中央空調控制系統開機時應使冷凍水系統以全功率模式運行一段時間，系統開機穩定后如果有負荷變化時候進入能效提升控制模式。