[發明專利]一種用于中央空調控制的節能優化方法

在審

• 申請號: 201810324891.4
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108895620A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 常琳;許必熙
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: F24F11/62
• 分類號: F24F11/62;F24F11/46
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種用于中央空調控制的節能優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟SS1：將中央空調的主機、冷媒管道和循環水泵三種設備組合作為有限集合體，建立有限集合模型；

步驟SS2：建立有限集合模型中三種設備之間的優化目標函數以及約束條件，優化目標函數包括環境需求的代價函數、能耗的代價函數、設備運行效率的代價函數；

步驟SS3：將中央空調的主機、循環水泵這兩種設備隨機配成一對，然后再與冷媒管道進行隨機配對形成中央空調的若干成對設備組合，對所述成對設備組合進行效用函數和適應度的優化迭代計算，每次計算前重新隨機配對，迭代次數達到運算閾值后，計算中央空調設備的效用函數和適應度，生成新集合模型；

步驟SS4：判斷所述步驟SS3獲得的新集合模型是否處于穩定狀態；如果新有限集合模型處于穩定狀態，則停止計算；若新有限集合模型尚未處于穩定狀態，那么返回重新進行所述步驟SS3，直至新集合模型處于穩定狀態；由此得到穩定狀態下優化目標函數所對應的各個代價函數作為最優值，完成中央空調設備的節能優化。

2.根據權利要求1所述的一種用于中央空調控制的節能優化方法，其特征在于，所述步驟SS1中的有限集合模型采用如下公式：

X_i＝{X_1i，X_2i，X_3i} (1)

其中，i代表第i次運算，i＝1，2，…，N，N為運算閾值，X_i為第i次運算的有限集合模型，X_1i、X_2i、X_3i分別為第1次運算的主機變化值、冷媒管道變化值和循環水泵變化值。

3.根據權利要求1所述的一種用于中央空調控制的節能優化方法，其特征在于，所述步驟SS2中的所述優化目標函數采用如下公式：

V＝min{f₁(X_i)，f₂(X_i)，f₃(X_i)} (2)

其中，V為優化目標函數，f₁(X_i)為表征環境需求的代價函數，環境需求為室內溫度與室外溫度的比值，f₂(X_i)為表征能耗的代價函數，f₃(X_i)為表征設備運行效率的代價函數；

上述的f₁(X_i)、f₂(X_i)、f₃(X_i)分別采用如下公式進行計算：

其中，X_1i、X_2i、X_3i分別為第i次運算的主機變化值、冷媒管道變化值和循環水泵變化值，i代表第i次運算。

4.根據權利要求1所述的一種用于中央空調控制的節能優化方法，其特征在于，所述步驟SS2中的約束條件采用如下公式：

g(X_i)≥0 (3)

所述約束函數g(X_i)采用以下公式：

其中，X_1i、X_2i、X_3i分別為第i次運算的主機變化值、冷媒管道變化值和循環水泵變化值，i代表第i次運算。

5.根據權利要求1所述的一種用于中央空調控制的節能優化方法，其特征在于，所述步驟SS3中，若迭代計算的次數未達到運算次數閾值，則有限集合模型中的設備進行重新隨機配對和計算。

6.根據權利要求3所述的一種用于中央空調控制的節能優化方法，其特征在于，所述步驟SS3中的效用函數采用如下公式：

其中，U(X_i)為優化計算的效用函數，m、n均表示中央空調的主機、冷媒管道和水泵中的任一設備。