一种中央空调冷却塔节能策略的模拟系统技术方案

本发明专利技术公开了一种中央空调冷却塔节能控制策略的模拟系统，节能策略模块包括策略一和策略二，基于节能设定参数模块和采集参数模块的数据，通过设备模拟模块执行策略一或策略二。策略一为根据水机中央空调使用场所的流量需求，计算需开启的冷却塔风机数量，用以替代全部风机开启导致的浪费，进而实现节能；策略二为在冷却塔运行过程中，基于使用场所内的动态负荷变化情况，采用加、减机策略，自动加减冷却塔的风机运行台数，进而达到最优运行数量。通过本发明专利技术的模拟系统，可通过模拟的方法，找到节能参数的最优值，进而达到对节能策略的快速和验证，大大提高了效率，降低了运行中再调整参数的能源浪费风险。整参数的能源浪费风险。整参数的能源浪费风险。

【技术实现步骤摘要】
一种中央空调冷却塔节能策略的模拟系统


[0001]本专利技术属于智能空调
，尤其涉及一种中央空调冷却塔节能策略的模拟系统。

技术介绍

[0002]建筑领域中央空调的众多制冷设备中，目前冷却塔都是经过循环水泵将挟带废热的冷却水送至冷却塔布馆，干燥的空气经过风机的抽动后，在塔内与空气进行热交换。将水中的热量带走传输给空气并散入大气，从而达到降温之目的。可通过物联网技术，将冷却塔的节能策略应用在建筑领域中，进而实现节能的目的。
[0003]近年来，随着科学技术的讯速发展数值模拟与计算机技术的不断进步许多冷却塔生产家上开始或尝试采用计算机流场模拟手段对冷却塔开展分析和计算，并在冷却塔的诸多细节中考虑采用节能措施，提高冷却塔效率比如针对动能回收风筒、气室导流、均匀布水系统(包括喷嘴的筛选)，低能耗高效率填料的筛选，最佳进风高度的确定，水泵扬程的优化选择以及降低流空气回流率以提升冷却塔运行效果等进行研究，采用微观研究方法可快速、直观地描述研究对象的状态，包括温度场、速度场、压力场、分子扩散轨迹等，这样就可以针对性地采取各种方法，促进冷却塔节能。但目前采用接入物联网设备的方式，存在如下问题：1、目前大部分的冷却塔改造方案都选择对冷却塔核心部件进行更换和结构优化。此种改造方案的改造成本及施工成本高，且施工周期较长，不具备普适性和利旧性；2、如想验证节能策略的有效性和数据是否达预期，需要安装设备后并进行长时间观测才可进行验证；3、采用物联网技术进行智能节能的本地化控制，在项目投入后，由于机器的性能老化、环境条件变化等需要调整控制的参数时，需要到项目现场修改，影响工作效率。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提出一种中央空调冷却塔节能控制策略的模拟系统，实现远程、随时的模拟现场环境，提高工作效率。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种中央空调冷却塔节能控制策略的模拟系统，包括设备模拟模块、节能策略模块、采集参数模块和节能设定参数模块。
[0006]节能策略模块：包括策略一和策略二，基于节能设定参数模块和采集参数模块的数据，通过设备模拟模块执行策略一或策略二；冷却塔的节能控制通过2个节能策略组合使用，进而达到最优节能。策略一为根据水机中央空调使用场所的流量需求，计算需开启的冷却塔风机数量，用以替代全部风机开启导致的浪费，进而实现节能；策略二为在冷却塔运行过程中，基于使用场所内的动态负荷变化情况，采用加、减机策略，自动加减冷却塔的风机运行台数，进而达到最优运行数量。
[0007]策略一包括如下步骤：通过节能设定参数模块，设置节能设定参数，包括冷却塔的风机数量N、冷却塔额定流量G0、主机冷却水流量控制系数η；通过采集参数模块，实时采集并录入采集参数值，包括每台冷却塔对应的冷水机组蒸发端额定水流量G；基于上述维护好的参数，通过判断是否满足规则A或者规则B，继而确定应该开启的冷却塔数量；规则A：如满足以下条件，开启的冷却塔风机数量n=ROUNDDOWN（∑G/G0）：ROUNDDOWN（∑G/G0）＜（∑G/G0）≤（∑G/G0）+η；规则B：如满足以下条件，开启的冷却塔风机数量n=ROUNDDOWN（∑G/G0）+1：ROUNDDOWN（∑G/G0）+η＜（∑G/G0）≤ROUNDDOWN（∑G/G0）+1；策略二包括如下步骤：通过节能设定参数模块，设置节能设定参数，包括策略一执行完毕后进入策略二的延时时间t1，策略二运行后执行加减机前的延时时间t2，冷却水供水设计温度T、加机不灵敏度温度
△
T1、加机不灵敏度温度
△
T1；通过采集参数模块，实时采集并录入采集参数值，包括冷却水供水设计温度Tg；策略一执行完毕后延时t1后，开始进入并执行策略二；基于上述维护好的参数，计算得出根据实时需求情况，动态地开启或关闭冷却塔风机：当满足加机规则C时，即在延时t2后，开启1台冷却塔风机，规则C的条件为：Tg＞T+
△
T1℃；当满足减机规则D时，即在延时t2后，关闭1台冷却塔风机，规则D的条件为：Tg＜T
‑△
T2℃。
[0008]进一步的，为了将上述节能策略，通过物联网技术进行快速模拟，需要通过物联网智能设备模拟对冷却塔进监控和逻辑控制，而在实际的物联网设备架构中，存在多层级设备结构，故而，在还设备模拟模块进行模拟时，也需设置多层级，依次为智能网关层、DDC控制器层、中央空调模块层。
[0009]为实现上述三层级的关系，由服务端定义指定的字段标识X，将设备编号信息导入到系统中，通过MQTT协议实现对设备的数据传输、上下线、及控制指令下发。
[0010]设备数据传输：校验设备标识，如满足X，则连接MQTT后需进行主题的订阅发布。包含设备上线主题、设备数据上报主题、设备命令接收主题、设备遗嘱消息。所有设备主题均发送给后台服务器，由后台服务器处理后再发送给对应的客户端，用来在客户端展示，从而实现冷却塔数量、节能策略的执行；如不满足，则不处理。
[0011]进一步的，设备遗嘱消息：主题为hosjoy/zigbee/state/{deviceId}，设备在初始化连接MQTT服务器的时候需设置遗嘱消息，MQTT服务器会在该设备断开连接后主动发送消息给后台服务器，表示该设备离线。其中若设备为主设备，uuid对应为空，若uuid不为空，则代表为主设备所属的子设备。
[0012]设备上线：主题格式同遗嘱消息，设备连接上MQTT服务器后，首先需上报设备的在线状态。其中若设备为主设备，uuid对应为空，若uuid不为空，则代表为主设备下的子设备上线。
[0013]作为优选的，通过采集参数模块采集并录入的采集参数值还包括每台冷却塔的风机累计运行时间R
N
。查询各冷却塔的累计运行时间R
N
，按照R
N
排序，R
N
最短的冷却塔风机最先打开，R
N
最长的冷却塔风机最先关闭；运行的n需小于总冷却塔风机的数量N。
[0014]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术能够解决冷却塔风机的节能策略，可适用于多风机和单风机冷却塔。
[0015]1、通过物联网控制方式，无需改动原冷却塔的设备，大大降低了改造成本，具备很好的利旧性；2、通过模拟的方法，可在项目设备安装前，采集现场特征和环境情况，通过模拟手段不断的调参，进而达到对节能策略的快速和验证，在项目上设备安装后即可运行节能策略，极大的提高了交付效率；3、因本节能策略采用模块化设置，在项目运行后，如因现场条件或室外气候出现变化，可远程调节参数模块，提高运维效率，减少人力成本。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的中央空调冷却塔节能控制策略的模拟系统模块示意图。
[0017]图2为本专利技术实施例的中央空调冷却塔节能控制策略的模拟系统节能策略示意图。
具体实施方式
[0018]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中央空调冷却塔节能控制策略的模拟系统，其特征在于：包括设备模拟模块、节能策略模块、采集参数模块和节能设定参数模块；节能策略模块：包括策略一和策略二，基于节能设定参数模块和采集参数模块的数据，通过设备模拟模块执行策略一或策略二；策略一包括如下步骤：通过节能设定参数模块，设置节能设定参数，包括冷却塔的风机数量N、冷却塔额定流量G0、主机冷却水流量控制系数η；通过采集参数模块，实时采集并录入采集参数值，包括每台冷却塔对应的冷水机组蒸发端额定水流量G；基于上述维护好的参数，通过判断是否满足规则A或者规则B，继而确定应该开启的冷却塔数量；规则A：如满足以下条件，开启的冷却塔风机数量n=ROUNDDOWN（∑G/G0）：ROUNDDOWN（∑G/G0）＜（∑G/G0）≤（∑G/G0）+η；规则B：如满足以下条件，开启的冷却塔风机数量n=ROUNDDOWN（∑G/G0）+1：ROUNDDOWN（∑G/G0）+η＜（∑G/G0）≤ROUNDDOWN（∑G/G0）+1；策略二包括如下步骤：通过节能设定参数模块，设置节能设定参数，包括策略一执行完毕后进入策略二的延时时间t1，策略二运行后执行加减机前的延时时间t2，冷却水供水设计温度T、加机不灵敏度温度
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T1、加机不灵敏度温度
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T1；通过采集参数模块，实时采集并录入采集参数值，包括冷却水供水设计温度Tg；策略一执行完毕后延时t1后，开始进入并执行策略二；基于上述维护好的参数，计算得出根据实时需求情况，动态地开启或关闭冷却塔风机：当满足加机规则C时，即在延时t2后，开启1台冷却塔风机，规则C的条件为：Tg＞T+
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T1℃；当满足减机规则D时，即在延时t2后，关闭1台冷却塔风机，规则D的条件为：Tg＜T
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【专利技术属性】
技术研发人员：汪浩，夏丽鑫，周风，业晓波，杨芃，
申请(专利权)人：江苏橙智云信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：