中央空調(diào)整體節(jié)能控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及節(jié)能控制，特別是中央空調(diào)整體節(jié)能控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑能耗在整個(gè)社會(huì)總能耗中所占的比例越來越高，達(dá)到 了 30%左右，而在整個(gè)建筑能耗中，中央空調(diào)能耗占到了約40%?50%，因此充分挖掘中央空 調(diào)系統(tǒng)節(jié)能空間，不僅可W帶來巨大的節(jié)能收益，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)當(dāng)前日益艱巨的節(jié)能 減排目標(biāo)。
[0003] 目前中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多根據(jù)設(shè)計(jì)日負(fù)荷來進(jìn)行選型計(jì)算，而設(shè)計(jì)日負(fù)荷基本 接近全年最大負(fù)荷，根據(jù)該一設(shè)計(jì)工況所選擇的中央空調(diào)設(shè)備在全年運(yùn)行中往往大部分時(shí) 間處于部分負(fù)荷工況，不僅設(shè)備可能在低負(fù)荷工況出現(xiàn)不利的運(yùn)行工況，而且整個(gè)中央空 調(diào)系統(tǒng)的自身能耗也會(huì)增加。
[0004] 常規(guī)的中央空調(diào)自控系統(tǒng)主要針對(duì)不同的設(shè)備，如冷水機(jī)組、水粟、冷卻培及空調(diào) 箱，分別進(jìn)行控制，一方面由于控制手段單一，不僅無法保證單一設(shè)備組的整體能效，另一 方面，該種傳統(tǒng)的控制方式無法反映系統(tǒng)里不同設(shè)備之間的相互影響，有可能導(dǎo)致某一設(shè) 備節(jié)能的同時(shí)，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的能耗出現(xiàn)大幅增加。
[0005] 此外，現(xiàn)有的基于預(yù)測(cè)模型的中央空調(diào)節(jié)能控制方法及系統(tǒng)，存在預(yù)測(cè)模型復(fù)雜、 缺乏通用性、更新方式粗趟、缺乏統(tǒng)一的控制系統(tǒng)等問題，都屬于局部的節(jié)能控制，且大多 數(shù)的預(yù)測(cè)模型沒有辦法完全考慮系統(tǒng)延遲、設(shè)備性能在長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)衰減或性能偏移的 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于預(yù)測(cè)的中央空調(diào)整體 節(jié)能控制方法，能夠最大限度在符合中央空調(diào)各設(shè)備的現(xiàn)有性能的基礎(chǔ)上，調(diào)整中央空調(diào) 各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而使中央空調(diào)始終處于最節(jié)能和最可靠的運(yùn)行狀況中。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)W上目的，本發(fā)明通過W下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] 中央空調(diào)整體節(jié)能控制方法，其特征在于，該方法包括W下步驟：
[0009] 采用系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)，設(shè)定中央空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備的輸入?yún)?shù)作為輸入向量，設(shè)定中 央空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備的輸出參數(shù)作為輸出向量，在調(diào)試階段分別生成并存儲(chǔ)中央空調(diào)系統(tǒng)各 設(shè)備T。時(shí)刻的行為特性預(yù)測(cè)模型，用于預(yù)測(cè)各設(shè)備的輸出參數(shù)；
[0010] 采用系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)，設(shè)定中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的輸入?yún)?shù)作為輸入向量，設(shè)定 中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的輸出參數(shù)作為輸出向量，在調(diào)試階段生成、并存儲(chǔ)中央空調(diào)系統(tǒng) 運(yùn)行環(huán)境T。時(shí)刻的行為特性模型，用于預(yù)測(cè)中央空調(diào)的冷負(fù)荷；
[0011] 運(yùn)行中央空調(diào)，W tl為一個(gè)檢測(cè)周期，采集并存儲(chǔ)中央空調(diào)各設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境的 相關(guān)數(shù)據(jù)，作為或通過計(jì)算獲得輸入、輸出向量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；
[0012] W t2為一個(gè)能耗優(yōu)化周期采用系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)，按照保持輸出向量的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與 輸出向量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的偏差處在設(shè)定范圍內(nèi)的原則，在線更新各設(shè)備的行為特性預(yù)測(cè)模型 和運(yùn)行環(huán)境的行為特性預(yù)測(cè)模型；調(diào)用當(dāng)前時(shí)刻運(yùn)行環(huán)境的行為特性預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)下一 時(shí)刻的中央空調(diào)的冷負(fù)荷；在滿足室內(nèi)設(shè)定的溫、濕度條件需要W及中央空調(diào)系統(tǒng)水系統(tǒng) 平衡及熱質(zhì)平衡的情況下，W中央空調(diào)總能效比最大為目標(biāo)，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，得到中央空調(diào) 各設(shè)備的最佳運(yùn)行工況；
[0013] 由中央空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備執(zhí)行最佳運(yùn)行工況。
[0014] 優(yōu)選地是，所述各設(shè)備的行為特性預(yù)測(cè)模型和運(yùn)行環(huán)境的行為特性預(yù)測(cè)模型為行 為特性矩陣，所述的行為特性矩陣反映各輸入向量與對(duì)應(yīng)的輸出向量之間的邏輯關(guān)系，用 于在某一輸入向量或輸出向量未知，其他所有輸入向量和(或）輸出向量已知的情況下，對(duì) 未知輸入向量或輸出向量進(jìn)行預(yù)測(cè)，行為特性矩陣行數(shù)和列數(shù)均為大于等于1的整數(shù)。
[0015] 優(yōu)選地是，所述的行為特性矩陣的算法為Y=B ? F(A ?幻，Y為輸出向量，X為輸入 向量，A、B為行為特性矩陣，F(xiàn)為特征函數(shù)，為任意有界且連續(xù)可導(dǎo)函數(shù)。
[0016] 優(yōu)選地是，所述的行為特性矩陣包括冷水機(jī)組的行為特性矩陣、冷卻水粟的行為 特性矩陣、冷凍水粟行為特性矩陣、冷卻培的行為特性矩陣、表冷器的行為特性矩陣和末端 風(fēng)機(jī)的行為特性矩陣。
[0017] 優(yōu)選地是，所述的冷水機(jī)組的輸入向量包括中央空調(diào)的冷負(fù)荷、冷卻水的供水溫 度，冷凍水的供水溫度，輸出向量為冷水機(jī)組的能效比；所述的冷凍水粟的輸入向量包括冷 凍水流量比，輸出向量包括冷凍水粟的電機(jī)功率；所述的冷卻水粟的輸入向量包括冷卻水 流量比，輸出向量包括冷卻水粟電機(jī)的功率；所述的冷卻培的輸入向量包括室外空氣溫濕 度，冷卻水流量、冷卻水供、回水溫度，輸出向量包括冷卻培風(fēng)機(jī)功率；所述的表冷器的輸入 向量包括進(jìn)入表冷器的空氣濕球溫度、通過表冷器的風(fēng)量、冷凍水供水溫度和冷凍水流量， 輸出向量包括表冷器的換熱量；所述的風(fēng)機(jī)的輸入向量為通過風(fēng)機(jī)的風(fēng)量比，輸出向量包 括風(fēng)機(jī)的功率。
[0018] 優(yōu)選地是，所述的運(yùn)行環(huán)境的輸入向量包括室外空氣干濕球溫度、對(duì)應(yīng)的測(cè)量時(shí) 亥IJ，輸出向量包括中央空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷。
[0019] 優(yōu)選地是，所述的運(yùn)行環(huán)境的輸入向量還包括室外太陽福射值。
[0020] 優(yōu)選地是，所述的tl為10?120砂。
[0021] 優(yōu)選地是，所述的中央空調(diào)水系統(tǒng)熱平衡W下述公式表示：
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 中央空調(diào)整體節(jié)能控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 采用系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)，設(shè)定中央空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備的輸入?yún)?shù)作為輸入向量，設(shè)定中央空 調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備的輸出參數(shù)作為輸出向量，在調(diào)試階段分別生成并存儲(chǔ)中央空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備 L時(shí)刻的行為特性預(yù)測(cè)模型，用于預(yù)測(cè)各設(shè)備的輸出參數(shù)； 采用系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)，設(shè)定中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的輸入?yún)?shù)作為輸入向量，設(shè)定中央 空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的輸出參數(shù)作為輸出向量，在調(diào)試階段生成、并存儲(chǔ)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行 環(huán)境t時(shí)刻的行為特性模型，用于預(yù)測(cè)中央空調(diào)的冷負(fù)荷； 運(yùn)行中央空調(diào)，以tl為一個(gè)檢測(cè)周期，采集并存儲(chǔ)中央空調(diào)各設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境的相關(guān) 數(shù)據(jù)，作為或通過計(jì)算獲得輸入、輸出向量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)； 以t2為一個(gè)能耗優(yōu)化周期采用系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)，按照保持輸出向量的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與輸出 向量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的偏差處在設(shè)定范圍內(nèi)的原則，在線更新各設(shè)備的行為特性預(yù)測(cè)模型和運(yùn) 行環(huán)境的行為特性預(yù)測(cè)模型；調(diào)用當(dāng)前時(shí)刻運(yùn)行環(huán)境的行為特性預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻 的中央空調(diào)的冷負(fù)荷；在滿足室內(nèi)設(shè)定的溫、濕度條件需要以及中央空調(diào)系統(tǒng)水系統(tǒng)平衡 及熱質(zhì)平衡的情況下，以中央空調(diào)總能效比最大為目標(biāo)，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，得到中央空調(diào)各設(shè) 備的最佳運(yùn)行工況； 由中央空調(diào)系統(tǒng)各設(shè)備執(zhí)行最佳運(yùn)行工況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)