[發(fā)明專(zhuān)利]一種中央空調(diào)全局最優(yōu)節(jié)能控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110409779.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113536525A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅輝;王迪軍;羅燕萍;涂旭煒;秦旭;朱奕豪;黃貴杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06F113/08;G06F119/08
• 代理公司: 廣州新諾專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍;盧頌昇

本發(fā)明公開(kāi)一種中央空調(diào)全局最優(yōu)節(jié)能控制方法，是基于系統(tǒng)建立冷水機(jī)組、冷卻塔、冷卻水泵、冷凍水泵、新風(fēng)機(jī)、空調(diào)器、回排風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并可由此模型計(jì)算出在各運(yùn)行工況下的主機(jī)能效COP，動(dòng)態(tài)設(shè)定經(jīng)優(yōu)化的冷水機(jī)組冷凍水出水溫度，動(dòng)態(tài)進(jìn)行合理的加減機(jī)判斷，確定最優(yōu)的冷凍水泵和冷卻水泵的運(yùn)行頻率和臺(tái)數(shù)，確定冷卻塔的最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)和冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率，調(diào)整空調(diào)器各風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率、水閥狀態(tài)，以中央空調(diào)系統(tǒng)整體能耗最低為控制目標(biāo)，控制系統(tǒng)合理調(diào)整各設(shè)備的控制參數(shù)及狀態(tài)，使整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率最優(yōu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及中央空調(diào)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中央空調(diào)全局最優(yōu)節(jié)能控制方法。

背景技術(shù)

中央空調(diào)系統(tǒng)一般的主要控制方法為：冷卻水泵按定出水溫度運(yùn)行，冷水機(jī)組根據(jù)水溫進(jìn)行負(fù)荷加減載；冷卻塔及冷卻泵定頻率運(yùn)行，冷凍水泵一般變頻運(yùn)行，有部分系統(tǒng)采用定頻運(yùn)行。空調(diào)器及風(fēng)機(jī)一般定頻運(yùn)行，二通閥根據(jù)回風(fēng)溫度按比例積分調(diào)節(jié)開(kāi)度。

現(xiàn)有控制方法存在的主要問(wèn)題是：1、當(dāng)部分負(fù)荷運(yùn)行，或者室外溫度濕度較低時(shí)，因冷卻泵及冷卻塔定頻運(yùn)行，沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行；2、冷水機(jī)與塔泵一一對(duì)應(yīng)運(yùn)行，在部分負(fù)荷工況下，無(wú)法采用一機(jī)兩塔的節(jié)能運(yùn)行模式；4、二通閥根據(jù)回風(fēng)溫度比例積分調(diào)節(jié)，實(shí)際運(yùn)行通常震蕩，難以穩(wěn)定運(yùn)行；5、空調(diào)器及風(fēng)機(jī)定頻運(yùn)行，在部分負(fù)荷下，風(fēng)機(jī)不能開(kāi)啟節(jié)能運(yùn)行模式。而現(xiàn)有專(zhuān)利文件 CN107883519A、CN103335363A及CN101839528A均是對(duì)中央空調(diào)單一組件或系統(tǒng)的單一節(jié)能控制方法，對(duì)于中央空調(diào)的全局統(tǒng)籌控制而言，其節(jié)能效果是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而現(xiàn)有技術(shù)中缺乏對(duì)中央空調(diào)全局調(diào)度的最優(yōu)節(jié)能控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種中央空調(diào)全局最優(yōu)節(jié)能控制方法，主要解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

本發(fā)明提出一種中央空調(diào)全局最優(yōu)節(jié)能控制方法，具體包括以下步驟：

S1、根據(jù)實(shí)際設(shè)備，建立冷水機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)所述數(shù)學(xué)模型計(jì)算出各運(yùn)行工況下的主機(jī)能效COP，動(dòng)態(tài)設(shè)定冷水機(jī)組冷凍水的出水溫度，并相應(yīng)的動(dòng)態(tài)進(jìn)行加減機(jī)判斷；

S2、根據(jù)實(shí)際設(shè)備，建立冷凍水泵的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)所述數(shù)學(xué)模型計(jì)算出各運(yùn)行工況下的冷凍水泵能耗，動(dòng)態(tài)調(diào)整冷凍水泵的運(yùn)行頻率，保證冷凍水路環(huán)路系統(tǒng)最不利端的供回水壓差，進(jìn)而滿(mǎn)足中央空調(diào)末端冷凍水流量的需求；

S3、根據(jù)實(shí)際設(shè)備，建立冷卻塔的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出各運(yùn)行工況下的冷卻水泵能耗，確定當(dāng)前工況下的最優(yōu)風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)和風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率，動(dòng)態(tài)調(diào)整冷卻風(fēng)機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)和運(yùn)行頻率；

S4、根據(jù)實(shí)際設(shè)備，建立冷卻水泵的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算出各運(yùn)行工況下的冷卻塔能耗，動(dòng)態(tài)調(diào)整冷卻水泵的運(yùn)行頻率，在保證冷卻塔能耗、冷卻水泵能耗和冷水機(jī)組能耗全局最優(yōu)的前提下，確定最優(yōu)的冷卻水泵運(yùn)行頻率和運(yùn)行臺(tái)數(shù)；

S5、根據(jù)實(shí)際設(shè)備，建立末端空調(diào)器和調(diào)節(jié)水閥的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)所述數(shù)學(xué)模型計(jì)算出各運(yùn)行工況下的空調(diào)器能耗，不同冷凍水流量對(duì)應(yīng)的水閥開(kāi)度，動(dòng)態(tài)調(diào)整空調(diào)器運(yùn)行頻率以及水閥開(kāi)度；

S6、根據(jù)實(shí)際設(shè)備，建立末端回排風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)所述數(shù)學(xué)模型計(jì)算出各運(yùn)行工況下的回排風(fēng)機(jī)能耗，動(dòng)態(tài)調(diào)整回排風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟S1具體包括：

S11、根據(jù)冷水機(jī)組實(shí)際設(shè)備的運(yùn)行性能參數(shù)或出廠性能參數(shù)，建立冷水機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，并在實(shí)際運(yùn)行中結(jié)合運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)學(xué)模型的變量參數(shù)進(jìn)行持續(xù)校正；

S12、根據(jù)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出滿(mǎn)足系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行和空調(diào)末端舒適度要求的合理范圍內(nèi)的不同冷凍水進(jìn)水溫度和出水溫度，不同冷卻水進(jìn)水溫度和出水溫度，不同負(fù)荷率的運(yùn)行工況下的主機(jī)能效COP值；

S13、設(shè)定二通閥的最大開(kāi)度值和室內(nèi)濕度閾值；