一種中央空調(diào)精細化控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)精細化控制方法，屬于空調(diào)節(jié)能領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前中央空調(diào)系統(tǒng)都是按照滿負荷設(shè)計的，但在現(xiàn)實工作環(huán)境中絕大多數(shù)時間都 達不到滿負荷的運行狀態(tài)，大都是在部分負荷下運行，即中央空調(diào)系統(tǒng)大部分時間都在低 于額定容量的工作狀態(tài)下運行，這時的熱效率遠低于額定負荷下的運行效率，導(dǎo)致大量的 能源損失。因此，中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足相應(yīng)負荷、保證系統(tǒng)穩(wěn)定性、達到房間舒適度的條件 下要著重關(guān)注節(jié)能降耗的問題，并通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)化控制，顯著降低整個系統(tǒng)的能耗。
[0003] 目前的節(jié)能方法主要有：1、建筑設(shè)計節(jié)能，降低冷負荷需求。2、提高空調(diào)制冷機組 的工作效率。3、釆用變流量的空調(diào)制冷系統(tǒng)等方法，但是都沒有徹底的對空調(diào)節(jié)能，空調(diào)的 節(jié)能空間依然很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明提出一種中央空調(diào)精細化控制方法，降低中央空調(diào)系統(tǒng)在低于 額定容量的工作狀態(tài)下運行時的功耗。
[0005] 技術(shù)方案：本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種中央空調(diào)精細化控制方法，中央空調(diào)精 細化控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0006] 建立空調(diào)各子系統(tǒng)能耗模型；
[0007] 確定各個子系統(tǒng)模型中需要辨識的參數(shù)；
[0008] 確定約束條件；
[0009] 建立全局優(yōu)化控制模型的目標(biāo)函數(shù)；
[0010] 利用遺傳算法尋優(yōu)。
[0011] 優(yōu)選地，所述建立空調(diào)各子系統(tǒng)能耗模型包括冷水機組功率PdlillJi型、冷凍水 泵功率Ρ__模型、冷卻泵功率P __模型、冷卻塔功率P ?Ji型、風(fēng)機功率P Cian模型。
[0012] 優(yōu)選地，所述確定約束條件包括：
[0013] 1)冷水機組的入口水溫度和出口水溫度的變化范圍；
[0014] 2)通過冷凍泵和冷卻泵的水流量；
[0015] 3)空調(diào)機組及冷卻塔的風(fēng)量；
[0016] 4)冷凍水泵、冷水機組與冷卻水泵間的約束；
[0017] 5)冷卻水泵與冷卻塔間的約束；
[0018] 6)冷源系統(tǒng)與末端之間的約束。
[0019] 優(yōu)選地，所述冷凍水泵、冷水機組與冷卻水泵間的約束包括：制冷機組與冷凍水泵 之間的相互作用對目標(biāo)函數(shù)形成制約，以及制冷機組與冷卻水系之間的相互作用對目標(biāo)函 數(shù)形成制約。
[0020] 優(yōu)選地，所述冷卻水泵與冷卻塔間的約束包括：冷卻水系與冷卻塔之間的相互作 用對目標(biāo)函數(shù)形成制約。
[0021] 優(yōu)選地，所述建立的全局優(yōu)化控制模型目標(biāo)函數(shù)為：
[0022] KiinPtotal - min (P cfan+PCHffp_+Pchiller+PCWp_+P tfan)
[0023] 式中Taffi是冷卻水回水溫度，T ews是冷卻水供水溫度。
[0024] 有益效果：本發(fā)明對中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗進行建模，并利用遺傳算法降低了中央 空調(diào)系統(tǒng)在低于額定容量的工作狀態(tài)下運行時的功耗，配合多種控制策略，實現(xiàn)全方位的 空調(diào)精細化控制，節(jié)能方案更全面，更細致，節(jié)能效果更明顯。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明一種中央空調(diào)精細化控制方法的流程圖；
[0026] 圖2為經(jīng)過進化世代數(shù)與最優(yōu)適應(yīng)度關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各 種等同形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0028] 首先建立空調(diào)各子系統(tǒng)能耗模型，包括：
[0029] 冷水機組功率Pchill J莫型：
[0030] Pchiller= (Qnoni · COPnoni · Tempadj) · PLRadj
【主權(quán)項】
1. 一種中央空調(diào)精細化控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 建立空調(diào)各子系統(tǒng)能耗模型； 確定各個子系統(tǒng)模型中需要辨識的參數(shù)； 確定約束條件； 建立全局優(yōu)化控制模型的目標(biāo)函數(shù)； 利用遺傳算法尋優(yōu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)精細化控制方法，其特征在于，所述建立空調(diào)各子 系統(tǒng)能耗模型包括冷水機組功率型、冷凍水泵功率p模型、冷卻泵功率p__ 模型、冷卻塔功率ptfan模型、風(fēng)機功率P _模型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)精細化控制方法，其特征在于，所述確定約束條件 包括： 1) 冷水機組的入口水溫度和出口水溫度的變化范圍； 2) 通過冷凍泵和冷卻泵的水流量； 3) 空調(diào)機組及冷卻塔的風(fēng)量； 4) 冷凍水泵、冷水機組與冷卻水泵間的約束； 5) 冷卻水泵與冷卻塔間的約束； 6) 冷源系統(tǒng)與末端之間的約束。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中央空調(diào)精細化控制方法，其特征在于，所述冷凍水泵、冷 水機組與冷卻水泵間的約束包括：制冷機組與冷凍水泵之間的相互作用對目標(biāo)函數(shù)形成制 約，以及制冷機組與冷卻水系之間的相互作用對目標(biāo)函數(shù)形成制約。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中央空調(diào)精細化控制方法，其特征在于，所述冷卻水泵與冷 卻塔間的約束包括：冷卻水系與冷卻塔之間的相互作用對目標(biāo)函數(shù)形成制約。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)精細化控制方法，其特征在于，所述建立的全局優(yōu) 化控制模型目標(biāo)函數(shù)為： minPt〇tai ITlin (P cfan+PcHWpump+Pdiiller+PcWpump+Ptfan) 式中TewR是冷卻水回水溫度，T ews是冷卻水供水溫度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中央空調(diào)精細化控制方法，包括建立空調(diào)各子系統(tǒng)能耗模型，確定各個子系統(tǒng)模型中需要辨識的參數(shù)，確定約束條件，建立全局優(yōu)化控制模型的目標(biāo)函數(shù)，利用遺傳算法尋優(yōu)。本發(fā)明對中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗進行建模，并利用遺傳算法降低了中央空調(diào)系統(tǒng)在低于額定容量的工作狀態(tài)下運行時的功耗，配合多種控制策略，實現(xiàn)全方位的空調(diào)精細化控制,節(jié)能方案更全面，更細致，節(jié)能效果更明顯。
【IPC分類】F24F11-00
【公開號】CN104613602
【申請?zhí)枴緾N201510053363
【發(fā)明人】李世博, 陳星穎, 余昆
【申請人】河海大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月2日