[發明專利]一種提高空調制冷利用效率和冗余度方法及系統

有效

• 申請號: 201810965969.0
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN109210729B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 張子豪;張仁勝;孫福民;張子謙;胡剛
• 申請（專利權）人: 中筑科技股份有限公司
• 主分類號: F24F11/89
• 分類號: F24F11/89;F24F11/64;F24F11/74;F24F11/47;F24F11/30;F24F110/10;F24F110/20
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司 34130
• 代理人: 謝偉

1.一種提高空調制冷利用效率和冗余度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采集建筑物內房間信息，包括房間樓層、面積、高度、朝向、出風口數量、實時溫度、濕度和空氣密度，并對房間進行編號，建立建筑物房間數據庫；

S2、對空調管道和出風口進行編碼建庫，具體包括：

S21、采集空調管道數據，包括長度、直徑和位置信息，并對空調管道進行分段標記，標記采用數字編碼形式，具體為：

將空調管道分類為一級總管道、二級分管道、三級支管道、四級入戶管道，數字編碼首位對應管道級別數字；

將管道按照其直徑從大到小分類設置級別，數字編碼第二位對應管道直徑級別；

數字編碼第三、四、五位對應表示該管道長度；

數字編碼第六、七位為對應樓層；

S22、采集出風口數據，建立出風口數據庫，包括出風口截面面積、所在房間編號以及出風口與空調外主機送風口間一級總管道、二級分管道、三級支管道、四級入戶管道的長度數據，并根據長度數據計算該出風口權重，具體為：

其中L₁ 、L₂ 、L₃ 、L₄分別對應一級總管道、二級分管道、三級支管道、四級入戶管道的長度，X₁ 、X₂ 、X₃ 、X₄分別對應一級總管道、二級分管道、三級支管道、四級入戶管道的權重系數；

S3、采集中央空調各編號外機制冷量，根據建筑物房間數據庫中數據，計算當前房間溫度變化所需制冷量，具體為：

S31、計算當前室溫下空氣焓值，計算公式為：

H= 1.01T+(2500+1.84T)d（kj/kg干空氣）

式中： T為當前空氣溫度℃，d為當前空氣的含濕量kg/kg干空氣，1.01為干空氣的平均定壓比熱 kj/(kg.K)，1.84為水蒸氣的平均定壓比熱kj/(kg.K)，2500為0℃時水的汽化潛熱 kj/kg；

S32、按照上一步驟，計算預設到達室溫下空氣焓值H₁；

S33、計算所需制冷量，計算公式為：

其中V為當前房屋體積，ρ為空氣密度，t為預設到達溫度變化時間；

S34、通過制冷量和空調管道數據，推導出出風口風速，具體如下：

采集出風口溫度和濕度代入步驟S31中的公式計算出冷風焓值 H₂；

代入以下公式得到出風口風速：

其中為出風口風速，n為出風口數量，S為出風口截面積，為比例系數；

S35、設置初始比例系數為1，隨后按照初始計算的風速進行實際送風作業，根據溫度到達時間與預設時間的差值進行反復迭代，修正比例系數；

S36、多次根據不同的室溫設置不同的預設溫度，依次重復上述步驟得到不同室溫及預設達到溫度下的制冷量和風速；

S37、將得到的不同室溫及預設溫度下的制冷量和風速以及對應的當前房間的房間數據、出風口數據添加到調溫需求數據庫中；

S38、選擇建筑物房間數據庫中新的房間，將新房間的面積、高度以及出風口數據在調溫需求數據庫中進行遍歷檢索：

若存在與新房間面積、高度以及出風口數據差值均在預設差值范圍內的房間記錄，則將該房間不同室溫及預設溫度下的制冷量和風速作為新房間的數據連同房間的房間數據、出風口數據添加到調溫需求數據庫中；否則執行計算當前房間溫度變化所需制冷量的所有步驟；

S4、接收用戶打開空調的信號，觸發智能空調服務，具體包括：

采集當前空調已開機組個數以及總制冷量；

采集所有已觸發空調服務的各房間的制冷量和風速；

采集用戶所在房間編號以及當前房間室溫和設定溫度，并檢索調溫需求數據庫，將檢索匹配的房間在當前房間室溫和設定溫度下制冷量和風速輸出；

對已觸發空調服務的各房間的制冷量和風速與當前房間室溫和設定溫度下制冷量和風速分別求和，得到當前需求制冷量和需求風速；

若當前需求制冷量與總制冷量差值在預設差值范圍內，則觸發節能調整服務，具體為：

按比例減少已觸發空調服務的各房間的制冷量和風速，所述比例的計算公式為：

其中M₁ 、M₂ …M_i 為已觸發空調服務的各房間的制冷量，為已觸發空調服務的各房間出風口權重；

按照計算得到的各房間減少的制冷量和風速，分別得到對應的二級分管道、三級支管道、四級入戶管道風速變化量；

按照得到的風速變化量調節對應的二級分管道、三級支管道、四級入戶管道風速；

若當前需求制冷量與總制冷量差值超出預設差值范圍內，則根據當前需求制冷量和需求風速打開空調相應機組；

S5、溫度管控服務，具體包括：

當室內溫度低于閾值時，減少出風口風量，維持室溫在允許設定范圍內；

異常報警服務，用于當各出風口風量總和與空調外機送入風量差值超過預定閾值時，觸發異常報警服務，并將風壓數據異常變化的管道編碼反饋至控制人員。