[發(fā)明專利]一種中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010614132.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111798045B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于軍琪;高之坤;趙安軍;邊策;冉彤;陳時(shí)羽;劉奇特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/00
• 分類號(hào): G06F17/00;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發(fā)明公開(kāi)了一種中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化方法，以冷水機(jī)組和冷凍水泵為目標(biāo)，利用對(duì)冷水機(jī)組和冷凍水泵進(jìn)行綜合優(yōu)化，將冷凍水供水溫度以二進(jìn)制的形式進(jìn)行編碼，在優(yōu)化時(shí)更容易去改變其中多個(gè)編碼，完成冷凍水供水溫度的改變，能夠更容易去計(jì)算出當(dāng)前工況下最優(yōu)的冷凍水溫度設(shè)定值；然后根據(jù)冷凍水溫度計(jì)算出對(duì)應(yīng)的流量要求，尋找對(duì)應(yīng)情況下最優(yōu)的冷凍水泵開(kāi)啟臺(tái)數(shù)、冷凍水泵的轉(zhuǎn)速時(shí)，對(duì)冷凍水泵部分的優(yōu)化采用完全試驗(yàn)法進(jìn)行尋優(yōu)；減小了最優(yōu)解驗(yàn)證工作量，縮短尋優(yōu)時(shí)間；在對(duì)冷凍水供水溫度二進(jìn)制編碼進(jìn)行克隆變異時(shí)，根據(jù)不同中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)復(fù)雜程度，改變冷凍水供水溫度二進(jìn)制編碼克隆的個(gè)體數(shù)以及變異編碼位數(shù)，靈活方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于中央空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展，導(dǎo)致建筑能耗大幅升高，建筑節(jié)能研究成為節(jié)能研究的一個(gè)重要方向；而其中空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗最高，約占到建筑總能耗的60％以上，成為建筑運(yùn)行中的主要耗能對(duì)象。冷凍水系統(tǒng)作為中央空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，在中央空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行總能耗中占比為30％-40％，冷凍水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行在很大程度上影響著整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗。因而，冷凍水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，高效節(jié)能運(yùn)行對(duì)中央空調(diào)至關(guān)重要，冷凍水系統(tǒng)運(yùn)行能效的高低對(duì)建筑能耗影響較大，是建筑節(jié)能的有力切入點(diǎn)。

現(xiàn)有的中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍水系統(tǒng)工作流程如附圖1所示，冷凍水系統(tǒng)主要由冷水機(jī)組、冷凍水泵、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等設(shè)備組成；其工作流程為：首先冷凍水流經(jīng)冷水機(jī)組，經(jīng)冷水機(jī)組工作后，冷凍水供水溫度達(dá)到設(shè)定的冷凍水供水溫度值，然后通過(guò)改變冷凍水泵的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)、轉(zhuǎn)速來(lái)控制冷凍水流量，經(jīng)輸送管道送到風(fēng)機(jī)盤(pán)管，與室內(nèi)空氣不斷進(jìn)行熱交換，完成工作后的冷凍水回水回到冷水機(jī)組，由此完成不斷的循環(huán)。

冷凍水系統(tǒng)的主要耗能設(shè)備為冷水機(jī)組和冷凍水泵，這兩種設(shè)備的能耗在整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)中所占比例也非常大。因此，為了實(shí)現(xiàn)冷凍水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，主要是降低冷水機(jī)組和冷凍水泵的功耗。但目前實(shí)際運(yùn)行中的冷凍水系統(tǒng)中的冷水機(jī)組和冷凍水泵的運(yùn)行工況為固定工況，即設(shè)定的冷凍水的供水溫度、冷凍水泵的轉(zhuǎn)速及啟停臺(tái)數(shù)為固定值并不能的靈活調(diào)整，但由于冷水機(jī)組的功耗與冷凍水供水溫度，冷凍水泵的功耗與冷凍水泵的轉(zhuǎn)速、開(kāi)啟臺(tái)數(shù)為強(qiáng)相關(guān)的關(guān)系，當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷隨著天氣、人員等建筑環(huán)境變化而變化時(shí)，如果不能合理的調(diào)整冷凍水的供水溫度、冷凍水泵的轉(zhuǎn)速及啟停臺(tái)數(shù)，無(wú)疑增加了冷凍水系統(tǒng)的耗能，進(jìn)而增加了中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化方法，以解決現(xiàn)有冷凍水系統(tǒng)中的冷水機(jī)組及冷凍水泵的運(yùn)行工況為固定工況時(shí)，冷凍水系統(tǒng)的耗能較高，進(jìn)而造成中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行成本較高的技術(shù)問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供了一種中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化方法，包括以下步驟：

步驟1、確定冷凍水系統(tǒng)中冷水機(jī)組功耗函數(shù)和冷凍水泵的功耗函數(shù)；

步驟2、在冷凍水供水溫度設(shè)定范圍中，隨機(jī)選取G個(gè)不同的冷凍水供水溫度，作為種群一；采用間隔固定溫差數(shù)值，選取M個(gè)不同的冷凍水溫度，作為種群二；初始化處理后，并利用二進(jìn)制編碼，得到種群一初始化后的冷凍水供水溫度二進(jìn)制編碼及種群二初始化后的冷凍水供水溫度二進(jìn)制編碼；

步驟3、分別利用種群一初始化后的冷凍水供水溫度的二進(jìn)制編碼及種群二初始化后的冷凍水溫度的二進(jìn)制編碼，計(jì)算得到，種群一中G個(gè)不同的冷凍水供水溫度下對(duì)應(yīng)的冷凍水流量及種群二中M個(gè)不同的冷凍水供水溫度下對(duì)應(yīng)的冷凍水流量；

步驟4、采用完全試驗(yàn)法，計(jì)算種群一中G個(gè)不同的冷凍水供水溫度下，開(kāi)啟不同冷凍水泵時(shí)，冷凍水泵的總功耗；計(jì)算種群二中M個(gè)不同的冷凍水供水溫度下，開(kāi)啟不同冷凍水泵時(shí)，冷凍水泵的總功耗；