CN101672510B - 空调系统优化运行模拟及监控方法 - Google Patents

Abstract

空调系统优化运行模拟及监控方法，涉及一种控制方法，实现对中央空调系统运行参数的优化及对其运行状况的监控。它是首先能识别空调系统设备参数，其次对空调系统要监测的参数进行读取并输入到优化模拟程序中，最后将优化后的参数图文并茂地方式显示出来及实现在线优化控制。其可以对全年变负荷情况下空调系统优化运行进行模拟，可为暖通设计师做方案提供依据，同时也可将优化程序运用到实际工程的在线优化控制软件中，从而实现较大的节能。

Description

空调系统优化运行模拟及监控方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，特别是涉及一种对空调运行的模拟及监控的方法。实现对中央空调系统运行参数的优化及对其运行状况的监控。 

背景技术

目前，公知的空调系统运行节能是采用变风量空调系统(通过改变风机运行频率或者运行台数)、变水流量空调系统(通过改变水泵运行频率或者运行台数)及控制制冷主机运行台数。但是目前实际空调系统节能不明显，甚至出现运行参数不在设计参数范围以内，影响空调房间的舒适度。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一个优化运行模拟方法，该方法不仅能对全年变负荷情况下对空调系统优化运行模拟及对空调房间舒适度进行验证，而且能将此优化思想移植到监控软件中实现系统节能。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

空调系统优化运行模拟及监控方法，其假设蒸发器进出口温度差，计算出蒸发器模型参数，在这一进出口温差下，将假设合理的冷凝温度，冷凝器模型、压缩机模型、节流阀模型、水泵模型所对应参数计算出，系统的COP值算出，再比较出系统COP值最大值，然后改变蒸发器出口温差，将所有合理的蒸发器进出口温度差值的系统COP值最大值进行比较，再将系统COP值最大值所对应的运行参数输出；首先能识别空调系统设备参数，其次对空调系统要监测的参数进行读取并输入到优化模拟程序中，最后将优化后的参数 图文并茂地显示出来，实现在线优化控制；并对优化后的运行状况进行监控。 

所述的空调系统优化运行模拟及监控方法，其所述对优化后的运行状况进行监控，即建立开放的数据库来存储空调系统设备的参数，对全年变负荷情况下模拟出全年的运行参数，确定优选方案，并将此优化运行程序安装在第三方的监控程序中，进行空调系统优化运行监控。 

本发明的优点与积极效果是： 

可以对全年不同负荷情况下，对空调系统优化运行模拟及在线优化控制实现，该方法所提供的界面友好，操作简单，能图文并茂方式显示优化结果，而且建立开放的数据库，方便客户建立空调系统参数库。 

附图说明

图1为本发明的优化流程图； 

图2为本发明的控制流程图。 

具体实施方式

本发明首先对空调系统设备的参数进行识别；其次将制冷机组、水泵及末端设备为建立其数学模型，并以系统COP为优化目标函数；最后基于VC++开发平台。将主机、水泵及空调末端为一个整体作为对象，将要求空调系统稳定运行及保证空调房间舒适度作为优化约束条件来优化系统，不仅实现系统最大化的节能，而且保证系统稳定运行及空调房间的舒适度。 

本方法包括： 

对所使用空调设备和水泵进行参数识别；对所监控到的负荷数据进行提取；根据提取负荷，对中央空调系统的运行参数就行优化，就优化后参数对对空调房间舒适度进行验证，根据优化后的数据调节中央空调系统；就优化 后的运行状况进行监控，可以与采集、控制设备间进行数据交换或者存储历史数据，并能将来至设备的数据与图形画面上的属性连接及处理数据报警与系统报警。 

通过此方法可以避免大流量小温差等不节能状况出现，实现中央空调系统节能。 

本发明采用数学搜索方法，通过计算机编程对水源热泵系统进行优化找出中央空调系统COP实时最大所对应的状态参数。现将具体的运行优化过程描述如下：假设蒸发器进出口温度差，蒸发器模型参数就可以求出了，在这一进出口温差下，假设所有合理的冷凝温度，冷凝器模型、压缩机模型、节流阀模型、水泵模型所对应参数也就都可以求出了，系统的COP值也就可以就出了，比较出系统COP值最大值。然后改变蒸发器出口温差，继续计算，把所有合理的蒸发器进出口温度差值的系统COP值最大值进行比较，最后将系统COP值最大值所对应的运行参数输出。具体优化流程如图1所示。 

本方法用于中央空调自动控制系统后，可与其它控制器配合使用，对传感器数据进行采集，并根据所采集数据进行优化，对其它子控制器进行控制，进而控制水泵流量、制冷剂流量、蒸发温度、冷凝温度等运行参数，并对优化后的运行状况进行监控，并对不符合房间温湿度要求的时刻进行报警。控制流程图如2所示。 

具体实施例如下： 

进入主界面；点击浮动菜单“热泵机组与水泵联合优化”按钮，进入优化指标对话框选择要优化的指标，本软件提供“COP”，“Exergy”两种指标；选择指标后，点击“下一步”按钮，进入热泵机组与水泵联合优化主界面；在 界面的左侧为已知参数设置区，其中包括：制冷剂、变频水泵、热泵机组、建筑负荷。可选择要参与优化计算的制冷剂类型。点击“制冷剂数据库”即可进入制冷剂热力性质计算方程系数的数据库。可对数据库进行修改、删除及添加等操作；选择变频水泵的台数，点击“水泵选择”进入水泵参数设置对话框；选择“冷凝器侧水泵”或“蒸发器侧水泵”，点击“水泵选择”，进入水泵选择主界面。按照界面上的提示即可计算；点击“相同型号并联曲线”，进入相同型号水泵并联性能曲线图。可显示流量-扬程、流量-功率、流量-效率三条性能曲线及并联运行参数值；选出水泵后，依次点击“型号查询”->“方程拟合”->“工况点计算”->“曲线拟合”->“曲线绘制”可进入变频水泵功率与流量关系图对话框；选择热泵机组台数，点击“机组选择”，即可进入机组数据库。可对数据库进行查询、修改、删除及添加等操作；点击“建筑负荷情况”即可进入负荷数据库对话框，可对数据库进行提取负荷、添加、删除、修改、排序及把数据库到出EXCEL等操作；在界面的右侧为计算界面，包括“制冷工况计算”、“制热工况计算”、“校核计算”三部分内容。点击“制冷工况计算”即可进入制冷工况计算对话框，在初始化过冷度、过热度、压缩过程多变指数及冷却水回水温度后，点击“计算”按钮即可计算。点击“蒸发温度、冷凝温度变化图”、“蒸发器、冷凝器水流量变化图”、“蒸发器、冷凝器回水温度出口温度及进出口温度差”、“压缩机、水泵功率变化图”、“COP、制冷剂流量变化图”即可查看参数变化；点击“校核计算”按钮，即可进入空调房间校核计算对话框。主要包括“水冷式表面冷却器的E’值”、“表面冷却器技术数据”、“冷却器的传热系数”、“校核计算初始化”；点击表面冷却器技术数据的E’值的“数据库” 按钮，即进入求解E’的数据库。可对数据库进行查询、添加、删除、修改等操作，其为计算E’做准备的。选择型号->选择排数->点击“计算”即可计算出E’值；点击表面冷却器技术数据的“数据库”按钮，即可进入各种型号表面冷却器参数的数据库。可对数据库进行查询、添加、删除、修改等操作。选择型号->选择排数即可显示参数；点击冷却器传热系数的“数据库”按钮，即可进入用于计算表面冷却器传热系数的参数数据库。可对数据库进行查询、添加、删除、修改等操作。选择型号->选择功能即可显示参数；点击校核参数初始化的“数据库”即可进入校核计算初始化库对话框，可对数据库进行提取数据、添加、删除、修改及把数据库到出EXCEL等操作；选择要校核计算的房间可显示该房间的一些参数：要处理的负荷、余湿量、新风比、室外干球温度、新风含湿量。点击“计算”按钮即可计算校核计算后的参数值。 

通过优化模拟可知，此优化运行模拟方法具有可行性、准确性及满足工程精度要求的优点，可将此优化方法移植到监控程序中，其监控界面。通过对参数设置，可以与采集、控制设备间进行数据交换或者存储历史数据，并能将来至设备的数据与图形画面上的属性连接及处理数据报警与系统报警。优化后的参数能动态显示在界面上，并且能生成报表及打印输出。 

Claims (2)

1.空调系统优化运行模拟及监控方法，其特征在于：假设蒸发器进出口温度差，计算出蒸发器模型参数，在这一进出口温差下，将假设合理的冷凝温度，冷凝器模型、压缩机模型、节流阀模型、水泵模型所对应参数计算出，系统的COP值算出，再比较出系统COP值最大值，然后改变蒸发器出口温差，将所有合理的蒸发器进出口温度差值的系统COP值最大值进行比较，再将系统COP值最大值所对应的运行参数输出；首先能识别空调系统设备参数，其次对空调系统要监测的参数进行读取并输入到优化模拟程序中，最后将优化后的参数图文并茂地显示出来，实现在线优化控制；并对优化后的运行状况进行监控。

2.根据权利要求1所述的空调系统优化运行模拟及监控方法，其特征在于：所述对优化后的运行状况进行监控，即建立开放的数据库来存储空调系统设备的参数，对全年变负荷情况下模拟出全年的运行参数，确定优选方案，并将此优化运行程序安装在第三方的监控程序中，进行空调系统优化运行监控。

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