一种空调系统能耗评估诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种空调系统能耗评估诊断方法及系统，首先根据历史能耗数据和历史温度数据计算单位面积空调系统能耗集；其次基于所述单位面积空调系统能耗集和所述历史温度数据进行拟合，获得能耗温度曲线；根据能耗温度曲线的能耗系数确定空调系统对应的最大能耗值；再次根据多个空调系统对应的能耗数组构建数据库，并对能耗数组进行排序；然后基于排序后的数据库确定第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值，最后根据第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值确定空调系统运行状态以及节能诊断位置。本发明专利技术公开一种不受气候区、系统运行时间等因素限制的空调系统能耗评估诊断方法，提高了能耗评估以及节能诊断的准确性。提高了能耗评估以及节能诊断的准确性。提高了能耗评估以及节能诊断的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种空调系统能耗评估诊断方法及系统


[0001]本专利技术涉及能耗评估诊断
，特别是涉及一种空调系统能耗评估诊断方法及系统。

技术介绍

[0002]目前空调系统能耗评估方法的指标为年单位面积能耗强度kWh/(a
·
㎡
)。但现有能耗评估并没有与节能诊断相结合。另外，现有能耗评估方法通过收集建筑空调系统一年或一个供冷季节的空调系统能耗值除以设置空调系统的建筑面积从而得到建筑年空调系统单位面积能耗强度，该能耗值包括：冷源能耗、输配系统能耗以及末端系统能耗等。但该方法存在以下缺陷：
[0003]1、只能对建筑空调系统的整个供冷季的累计耗电量进行评估，无法评估空调系统实际运行性能；不同气候区的建筑案例，由于建筑全年空调系统运行时间不同、气象参数不同等原因而无法比较空调系统能耗强度，现行年空调能耗评价指标需根据气候区给出。然而气候区的划分是人为界定，最终导致评价出现很大偏差。
[0004]2、对于同一建筑案例而言，不同年份的年单位面积能耗强度受到每年的气象参数不同的影响，纵向比较也会出现较大偏差，给建筑空调系统节能运行改造的性能评估带来难题。
[0005]针对以上问题，如何建立一种不受气候区、系统运行时间等因素限制的空调系统能耗评估诊断方法成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种空调系统能耗评估诊断方法及系统，以提高对空调系统能耗评估以及节能诊断的准确性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种空调系统能耗评估诊断方法，所述方法包括：
[0008]步骤S1：采集各空调系统对应的历史能耗数据和历史温度数据；所述历史能耗数据包括：冷水机组能耗集、冷却塔能耗集、冷却水泵能耗集、冷冻水泵能耗集、空调机组能耗集和空调系统末端能耗集；
[0009]步骤S2：根据历史能耗数据和历史温度数据计算单位面积空调系统能耗集；
[0010]步骤S3：基于所述单位面积空调系统能耗集和所述历史温度数据进行拟合，获得能耗温度曲线；
[0011]步骤S4：根据能耗温度曲线的能耗系数确定空调系统对应的最大能耗值；
[0012]步骤S5：根据多个空调系统对应的能耗数组构建数据库，并对能耗数组进行排序；所述能耗数组包括最大能耗值和拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗；
[0013]步骤S6：从排序后的所述数据库中选取上四分位值对应的最大能耗值作为第一阈值Z1，从排序后的所述数据库中选取下四分位值对应的最大能耗值作为第二阈值Z2，从排序后的所述数据库中选取上四分位值对应的拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗作
为第三阈值X1，从排序后的所述数据库中选取下四分位值对应的拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗作为第四阈值X2；
[0014]步骤S7：根据第一阈值Z1、第二阈值Z2、第三阈值X1和第四阈值X2确定空调系统运行状态以及节能诊断位置。
[0015]可选地，所述根据历史能耗数据和历史温度数据计算单位面积空调系统能耗集，具体公式为：
[0016][0017]其中，E表示单位面积空调系统能耗集,E＝[E
d1
,E
d2
,
…
,E
dn
]，E
di
表示第i天的单位面积空调系统能耗，E
dn
表示第n天的单位面积空调系统能耗，分别表示第i天的冷水机组能耗、冷却塔能耗、冷却水泵能耗、冷冻水泵能耗、空调机组能耗集和空调系统末端能耗，F表示空调系统的建筑面积。
[0018]可选地，所述步骤S7，具体包括:
[0019]当0＜E(t)≤X1且E(t)＜E
max
＜∞时，说明空调系统运行优秀，无需节能诊断，其中，E(t)表示能耗温度曲线的纵坐标，即拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗；
[0020]当Z1＜E
max
≤Z2且X1＜E(t)≤X2且E(t)＜E
max
时，说明空调系统运行良好，有一定的节能潜力，在冷源与末端的负荷匹配上进行节能诊断，其中，E
max
表示空调系统对应的最大能耗值；
[0021]当Z1＜E
max
且X1＜E(t)≤X2且E(t)＜E
max
时，说明空调系统运行良好，无需节能诊断；
[0022]当Z1＜E
max
≤Z2且X2＜E(t)＜E
max
时，说明空调系统运行较差，系统节能潜力很大，从能耗占比最大的组件依次进行节能诊断；
[0023]当Z2＜E
max
且X2＜E(t)＜E
max
时，说明空调系统运行效果很差，冷源机组或输配系统出现故障。
[0024]可选地，所述步骤S3，具体包括：
[0025]基于所述单位面积空调系统能耗集和所述历史温度数据，使用Python中scipy库中的curve_fit函数进行拟合，获得能耗温度曲线。
[0026]可选地，所述基于所述单位面积空调系统能耗集和所述历史温度数据进行拟合，获得能耗温度曲线，具体公式为：
[0027][0028]其中，E(t)表示能耗温度曲线的纵坐标，即拟合后的单位面积空调系统能耗，t表示能耗温度曲线的横坐标，即拟合后的日均干球温度，k表示空调系统随温度变化敏感程度，t0表示特征温度常数，E1和E0均表示能耗温度曲线的能耗系数。
[0029]本专利技术还提供一种空调系统能耗评估诊断系统，所述系统包括：
[0030]采集模块，用于采集各空调系统对应的历史能耗数据和历史温度数据；所述历史能耗数据包括：冷水机组能耗集、冷却塔能耗集、冷却水泵能耗集、冷冻水泵能耗集、空调机
组能耗集和空调系统末端能耗集；
[0031]单位面积空调系统能耗集确定模块，用于根据历史能耗数据和历史温度数据计算单位面积空调系统能耗集；
[0032]拟合模块，用于基于所述单位面积空调系统能耗集和所述历史温度数据进行拟合，获得能耗温度曲线；
[0033]最大能耗值确定模块，用于根据能耗温度曲线的能耗系数确定空调系统对应的最大能耗值；
[0034]数据库构建模块，用于根据多个空调系统对应的能耗数组构建数据库，并对能耗数组进行排序；所述能耗数组包括最大能耗值和拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗；
[0035]阈值确定模块，用于从排序后的所述数据库中选取上四分位值对应的最大能耗值作为第一阈值Z1，从排序后的所述数据库中选取下四分位值对应的最大能耗值作为第二阈值Z2，从排序后的所述数据库中选取上四分位值对应的拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗作为第三阈值X1，从排序后的所述数据库中选取下四分位值对应的拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗作为第四阈值X2；
[0036]节能诊断位置确定模块，用于根据第一阈值Z1、第二阈值Z2、第三阈值X1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空调系统能耗评估诊断方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1：采集各空调系统对应的历史能耗数据和历史温度数据；所述历史能耗数据包括：冷水机组能耗集、冷却塔能耗集、冷却水泵能耗集、冷冻水泵能耗集、空调机组能耗集和空调系统末端能耗集；步骤S2：根据历史能耗数据和历史温度数据计算单位面积空调系统能耗集；步骤S3：基于所述单位面积空调系统能耗集和所述历史温度数据进行拟合，获得能耗温度曲线；步骤S4：根据能耗温度曲线的能耗系数确定空调系统对应的最大能耗值；步骤S5：根据多个空调系统对应的能耗数组构建数据库，并对能耗数组进行排序；所述能耗数组包括最大能耗值和拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗；步骤S6：从排序后的所述数据库中选取上四分位值对应的最大能耗值作为第一阈值Z1，从排序后的所述数据库中选取下四分位值对应的最大能耗值作为第二阈值Z2，从排序后的所述数据库中选取上四分位值对应的所述拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗作为第三阈值X1，从排序后的所述数据库中选取下四分位值对应的所述拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗作为第四阈值X2；步骤S7：根据第一阈值Z1、第二阈值Z2、第三阈值X1和第四阈值X2确定空调系统运行状态以及节能诊断位置。2.根据权利要求1所述的空调系统能耗评估诊断方法，其特征在于，所述根据历史能耗数据和历史温度数据计算单位面积空调系统能耗集，具体公式为：其中，E表示单位面积空调系统能耗集,E＝[E
d1
,E
d2
,
…
,E
dn
]，E
di
表示第i天的单位面积空调系统能耗，E
dn
表示第n天的单位面积空调系统能耗，分别表示第i天的冷水机组能耗、冷却塔能耗、冷却水泵能耗、冷冻水泵能耗、空调机组能耗集和空调系统末端能耗，F表示空调系统的建筑面积。3.根据权利要求1所述的空调系统能耗评估诊断方法，其特征在于，所述步骤S7，具体包括:当0＜E(t)≤X1且E(t)＜E
max
＜∞时，说明空调系统运行优秀，无需节能诊断，其中，E(t)表示能耗温度曲线的纵坐标，即拟合后t温度对应的单位面积空调系统能耗；当Z1＜E
max
≤Z2且X1＜E(t)≤X2且E(t)＜E
max
时，说明空调系统运行良好，有一定的节能潜力，在冷源与末端的负荷匹配上进行节能诊断，其中，E
max
表示空调系统对应的最大能耗值；当Z1＜E
max
且X1＜E(t)≤X2且E(t)＜E
max
时，说明空调系统运行良好，无需节能诊断；当Z1＜E
max
≤Z2且X2＜E(t)＜E
max
时，说明空调系统运行较差，系统节能潜力很大，从能耗占比最大的组件依次进行节能诊断；当Z2＜E
max
且X2＜E(t)＜E
max
时，说明空调系统运行效果很差，冷源机组或输配系统出现故障。4.根据权利要求1所述的空调系统能耗评估诊断方法，其特征在于，所述步骤S3，具体
包括：基于所述单位面积空调系统能耗集和所述历史温度数据，使用Python中scipy库中的curve_fit函数进行拟合，获得能耗温度曲线。5.根据权利要求1所述的空调系统能耗评估诊断方法，其特征在于，所述基于所述单位面积空调系统能耗集和所述历史温度数据进行拟合，获得能耗温度曲线，具体公式为：其中，E(t)表示能耗温度曲线的纵坐标，即拟合后的单位面积空调系统能耗，t表示能耗温度曲线的横坐标，即拟合后的日均干球温度，k表示空调系统随温度变化敏感程度，t0表示特征温度常数，E1和E0均表示能耗温度曲线的能耗系数。6.一种空调系统能耗评估诊断系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海湉，林波荣，周政翰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：