中央空调系统、节能控制方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及中央空调节能技术领域，尤其涉及一种中央空调系统、节能控制方法、装置及存储介质，本发明专利技术方法首先获取对应多个供冷区域的多个设定温度；然后根据所述多个设定温度、多个输冷功率以及多个回风温度，确定符合降温速度预期的多个输冷功率需求；接着根据所述多个输冷功率需求，调节制冷机的制冷功率；最后在保持多个输冷功率与所述多个输冷功率需求相匹配的同时，优化冷冻水输送泵的输送功率。本发明专利技术实施方式，在保持多个输冷功率与所述多个输冷功率需求相匹配的同时，优化冷冻水输送泵的输送功率，因此，能够满足多个供冷区域的制冷需求的同时，降低制冷机的功率和冷冻水输送泵的能耗，避免不必要的能源浪费。避免不必要的能源浪费。避免不必要的能源浪费。

【技术实现步骤摘要】
中央空调系统、节能控制方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及中央空调节能
，尤其涉及一种中央空调系统、节能控制方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大冷负荷(或最大热负荷)，并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。
[0003]然而，实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷(或最大热负荷)的情况。因此，中央空调系统在绝大部分时间里，都是在部分负荷(远小于其额定容量)条件下运行。据统计，实际空调负荷平均只有设备能力的50％左右，因而出现了“大马拉小车”的现象，这无疑造成了大量的能源白白浪费，另一方面，空调负荷又具有变动性。由于受季节交替、气候变幻、昼夜轮回、使用变化及人流量增减等各种因素变化的影响，中央空调系统的负荷具有起伏变化和不恒定的特点。如果中央空调的运行方式不能根据负荷的变化而调节，始终在额定容量(即满负荷状态)下运行，势必造成巨大的能源浪费。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。
[0004]基于此，需要开发设计出一种中央空调系统节能控制方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施方式提供了一种中央空调系统、节能控制方法、装置及存储介质，用于解决现有技术中中央空调不能根据负荷的变化而调节导致资源浪费的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施方式提供了一种中央空调系统，包括：制冷机、冷冻水输送泵以及多个冷冻水调节阀；
[0007]所述冷冻水输送泵与所述多个冷冻水调节阀连通；
[0008]当所述制冷机制出的冷量通过所述冷冻水输送泵以及所述多个冷冻水调节阀输送到多个供冷区域时，通过调节所述冷冻水输送泵的流量以及所述多个冷冻水调节阀的开度实现对所述多个供冷区域输冷功率的调节。
[0009]第二方面，本专利技术实施方式提供了一种中央空调系统节能控制方法，应用于如第一方面供的中央空调系统重，所述中央空调系统包括制冷机、冷冻水输送泵以及多个冷冻水调节阀，所述冷冻水输送泵与所述多个冷冻水调节阀连通，所述中央空调系统节能控制方法包括：
[0010]当所述制冷机制出的冷量通过所述冷冻水输送泵以及所述多个冷冻水调节阀输送到多个供冷区域时，获取对应多个供冷区域的多个设定温度；
[0011]根据所述多个设定温度、多个输冷功率以及多个回风温度，确定符合降温速度预期的多个输冷功率需求，其中，所述多个输冷功率、所述多个回风温度变化率以及所述多个输冷功率需求分别与所述多个供冷区域相对应；
[0012]根据所述多个输冷功率需求，调节制冷机的制冷功率；
[0013]在保持多个输冷功率与所述多个输冷功率需求相匹配的同时，优化冷冻水输送泵的输送功率。
[0014]在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个设定温度、多个输冷功率以及多个回风温度，确定符合降温速度预期的多个输冷功率需求，包括：
[0015]对于所述多个输冷功率需求中的每个输冷功率需求，通过以下步骤确定：
[0016]获取基于多个时间节点获取的多个输冷功率以及多个回风温度；
[0017]根据所述多个输冷功率以及所述多个回风温度，构建降温描述模型，其中，所述降温描述模型根据输冷功率以及回风温度，输出表征降温速率的指示；
[0018]根据设定温度、所述降温速度预期以及所述降温描述模型，确定输冷功率需求。
[0019]在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个输冷功率以及所述多个回风温度，构建降温描述模型，包括：
[0020]获取描述基本模型，其中，所述描述基本模型为：
[0021][0022]式中，CRate为降温速率，k为前置系数，P
d
为输冷功率，w
tn
为第tn个权重，TEMP为回风温度，TN为指数的总数量，c为偏置常数；
[0023]根据所述多个回风温度的总数量调整所述描述基本模型中指数的总数量，以使得前置系数、多个权重以及偏置常数的总数量不大于所述多个回风温度的总数量；
[0024]将所述多个输冷功率以及所述多个回风温度代入到所述描述基本模型中，获得所述前置系数、所述多个权重以及所述偏置常数的解，并将所述描述基本模型作为降温描述模型。
[0025]在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个输冷功率需求，调节制冷机的制冷功率，包括：
[0026]获取冷冻水回水温度以及冷冻水流量；
[0027]根据所述多个输冷功率需求、所述冷冻水回水温度以及所述冷冻水流量，确定冷冻水进水目标温度；
[0028]根据第一公式、冷冻水进水温度以及所述冷冻水进水目标温度，调节所述制冷机的制冷功率，其中，所述第一公式为：
[0029][0030]式中，P为制冷机的制冷功率，K
p1
为第一比例系数，K
i1
为第一积分系数，K
d1
为第一微分系数，ΔTEMPW(t)为冷冻水进水目标温度与冷冻水进水温度的差随时间变动的函数。
[0031]在一种可能实现的方式中，所述在保持多个输冷功率与所述多个输冷功率需求相匹配的同时，优化冷冻水输送泵的输送功率，包括：
[0032]获取对应多个供冷区域的多个冷冻水输送流量以及多个冷冻水输送温度差；
[0033]根据所述多个输冷功率需求、所述多个冷冻水输送流量以及所述多个冷冻水输送
温度差，调节多个冷冻水调节阀的开度；
[0034]在所述多个输冷功率与所述多个输冷功率需求的总偏差小于偏差阈值时，减小所述冷冻水输送泵的输送功率，并跳转至所述获取对应多个供冷区域的多个冷冻水输送流量以及多个冷冻水输送温度差的步骤。
[0035]在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个输冷功率需求、所述多个冷冻水输送流量以及所述多个冷冻水输送温度差，调节多个冷冻水调节阀的开度，包括：
[0036]根据第二公式、所述多个输冷功率需求、所述多个冷冻水输送流量以及所述多个冷冻水输送温度差，调节多个冷冻水调节阀的开度，其中，所述第二公式为：
[0037][0038]式中，OPN为冷冻水调节阀的开度，K
p2
为第二比例系数，K
i2
为第二积分系数，K
d2
为第二微分系数，ΔP
S
(t)为输冷功率需求与输冷功率随时间变动的函数，CU为单位转换常数，flow(t)为冷冻水输送流量随时间变动的函数，ΔTD(t)为冷冻水输送温度差随时间变动的函数，P
n
为输冷功率需求。
[0039]第三方面，本专利技术实施方式提供了一种中央空调系统节能控制装置，用于实现如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的中央空调系统节能控制方法，所述中央空调系统节能控制装置包括：
[0040]设定温度获取模块，用于当所述制冷机制出的冷量通过所述冷冻水输送泵以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中央空调系统，其特征在于，包括：制冷机、冷冻水输送泵以及多个冷冻水调节阀；所述冷冻水输送泵与所述多个冷冻水调节阀连通；当所述制冷机制出的冷量通过所述冷冻水输送泵以及所述多个冷冻水调节阀输送到多个供冷区域时，通过调节所述冷冻水输送泵的流量以及所述多个冷冻水调节阀的开度实现对所述多个供冷区域输冷功率的调节。2.一种中央空调系统节能控制方法，其特征在于，应用于中央空调系统中，所述中央空调系统包括制冷机、冷冻水输送泵以及多个冷冻水调节阀，所述冷冻水输送泵与所述多个冷冻水调节阀连通，所述中央空调系统节能控制方法包括：当所述制冷机制出的冷量通过所述冷冻水输送泵以及所述多个冷冻水调节阀输送到多个供冷区域时，获取对应多个供冷区域的多个设定温度；根据所述多个设定温度、多个输冷功率以及多个回风温度，确定符合降温速度预期的多个输冷功率需求，其中，所述多个输冷功率、所述多个回风温度变化率以及所述多个输冷功率需求分别与所述多个供冷区域相对应；根据所述多个输冷功率需求，调节制冷机的制冷功率；在保持多个输冷功率与所述多个输冷功率需求相匹配的同时，优化冷冻水输送泵的输送功率。3.根据权利要求2所述的中央空调系统节能控制方法，其特征在于，所述根据所述多个设定温度、多个输冷功率以及多个回风温度，确定符合降温速度预期的多个输冷功率需求，包括：对于所述多个输冷功率需求中的每个输冷功率需求，通过以下步骤确定：获取基于多个时间节点获取的多个输冷功率以及多个回风温度；根据所述多个输冷功率以及所述多个回风温度，构建降温描述模型，其中，所述降温描述模型根据输冷功率以及回风温度，输出表征降温速率的指示；根据设定温度、所述降温速度预期以及所述降温描述模型，确定输冷功率需求。4.根据权利要求3所述的中央空调系统节能控制方法，其特征在于，所述根据所述多个输冷功率以及所述多个回风温度，构建降温描述模型，包括：获取描述基本模型，其中，所述描述基本模型为：式中，CRate为降温速率，k为前置系数，P
d
为输冷功率，w
tn
为第tn个权重，TEMP为回风温度，TN为指数的总数量，c为偏置常数；根据所述多个回风温度的总数量调整所述描述基本模型中指数的总数量，以使得前置系数、多个权重以及偏置常数的总数量不大于所述多个回风温度的总数量；将所述多个输冷功率以及所述多个回风温度代入到调整后的所述描述基本模型中，获得所述前置系数、所述多个权重以及所述偏置常数的解，并将得到的所述描述基本模型作为所述降温描述模型。5.根据权利要求2所述的中央空调系统节能控制方法，其特征在于，所述根据所述多个
输冷功率需求，调节制冷机的制冷功率，包括：获取冷冻水回水温度以及冷冻水流量；根据所述多个输冷功率需求、所述冷冻水回水温度以及所述冷冻水流量，确定冷冻水进水目标温度；根据第一公式、冷冻水进水温度以及所述冷冻水进水目标温度，调节所述制冷机的制冷功率，其中，所述第一公式为：式中，P为制冷机的制冷功率，K
p1
为第一比例系数，K
i1
为第一积分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪涛，谢博，杜崇杰，李凤强，豆哲奇，赵铁权，朱超，王天祥，李亚超，王赠龙，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司安平县供电分公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：