CN104633857A - 一种空调节能优化控制方法及装置 - Google Patents

一种空调节能优化控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明适用于控制技术领域，提供了一种空调控制方法及装置，该方法包括：按照预设的周期，采集空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数并进行存储；根据所述当前运行参数及用户输入的待调整运行参数，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量；当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整。本发明提供的空调控制方法及装置，当能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对空调系统进行调整，实现节能，易于实现。

Description

一种空调节能优化控制方法及装置
技术领域
本发明属于控制技术领域，尤其涉及一种空调控制方法及装置。
背景技术
随着用户对建筑室内环境要求的逐步提高，空调的使用越来越普及，空调能耗也日渐升高。在整个建筑能耗中，空调系统的能耗占比通常在40％-50％。
以一个采用电制冷的中央空调机组的建筑为例，该中央空调机组的核心设备主要包括冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵，其运行过程为：冷机机组制备一定温度的冷冻水，通过冷冻水泵输送到末端设备，与室内空气进行热交换，吸收室内的热量，同时除去室内空气中多余的水分，以满足室内环境的热湿要求，冷冻水吸收室内的热量后温度升高，通过冷机机组冷却后循环使用，冷机机组在工作时产生的热量(主要为冷冻水从室内吸收的热量和冷机机组工作时自身损耗所产生的热量)则由循环冷却水吸收，通过冷却水泵输送到冷却塔或者与室外空气进行热、湿交换，最终散发在大气环境中。该中央空调机组的全年用量量会占到整个建筑年用电量的30％以上。
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，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。然而，实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷的情况。因此，中央空调系统在绝大部分时间里，都是在远小于其额定容量的条件下运行。如此，如何根据空调系统的负荷对冷机机组、冷冻水泵以及冷却水泵等进行调节成为至关重要的环节。而现有技术中，有些方法在稳定的实验室条件下或许可行，但在实际运行过程中，由于空调机组中的所有设备均处于连续运行状态，制冷负荷和天气参数也会随时发生变化，采集获得的参数实际值不具有规律性，通过现有的控制方法调整能耗模型无法对能耗模型进行优化，甚至可能产生相反的效果，因此，如何最大化地节省空调能耗，对空调进行灵活控制对降低整体建筑的能耗有着至关重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种空调控制方法及装置，旨在降低空调的能源消耗。
本发明是这样实现的，一种空调控制方法，包括：
按照预设的周期，采集空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数并进行存储；
根据所述当前运行参数及用户输入的待调整运行参数，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量；
当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整。
进一步地，所述按照预设的周期，采集空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数包括：
按照预设的周期，获取冷机机组的功率、电流、运行台数、冷冻水供回水温度、冷却水供回水温度的一种或多种参数，获取冷冻水泵及冷却水泵的运行速度、功率、压头、流量、运行台数的一种或多种参数。
进一步地，所述根据所述当前运行参数及用户输入的待调整运行参数，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量包括：
根据所述当前运行参数，计算当前运行状态下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；
根据用户输入的待调整运行参数，计算待调整运行参数下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；
根据当前运行状态及待调整运行参数下的冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率，确定冷机机组效率增量、冷冻水泵效率增量以及冷却水泵的效率增量；
根据公式DEtotal＝DEchiller×Pchiller+DECHWP×PCHWP+DECWP×PCWP，计算得到能耗增量；其中，DEchiller是冷机机组效率增量，Pchiller是冷机机组功率，DECHWP是冷冻水泵效率增量，PCHWP是冷冻水泵功率，DECWP是冷却水泵效率增量，PCWP是冷却水泵功率。
进一步地，所述根据当前运行状态及待调整运行参数下的冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率，确定冷机机组效率增量、冷冻水泵效率增量以及冷却水泵的效率增量为：
利用公式计算冷机机组效率增量；其中，DEchiller为冷机机组效率增量，E1chiller为当前运行状态下的冷机机组效率，E2chiller为待调整运行参数下的冷机机组效率；
利用公式计算冷冻水泵效率增量；其中，DECHWP为效率增量，E1CHWP为当前运行状态下的效率，E2CHWP为待调整运行参数下的效率；
利用公式计算冷却水泵效率增量；其中，DECWP为效率增量，E1CWP为当前运行状态下的效率，E2CWP为待调整运行参数下的效率。
进一步地，所述冷机机组效率
Echiller＝(a1×CWT'3+a2×CWT'2+a3×CWT'+a4)+(a5×％CL2+a6×％CL+a7)
+(a8×％CL2+a9×％CL+a10)×(CWT'-23)
其中，a1～a10为常数，CWT为实际的冷却水进水温度，CWT'＝CWT-5-(CWDT)+LMDT(5,1.5)-LMDT(CWDT,1.5)为修正后的冷却水进水温度，CWDT为实际的冷却水进出水温度差，为对数平均温差，％CL为实际的冷机负荷与冷机额定负荷之比。
进一步地，所述冷冻水泵效率ECHWP＝HCHWP×(b1×Q'2+b2×Q'+b3)；其中，b1～b3为常数，为修正后的冷冻水流量，QCHWP为实际的冷冻水流量，N0为冷冻水泵的额定频率，N为冷冻水泵的运行速度，HCHWP为冷冻水泵的扬程。
进一步地，所述冷却水泵效率ECWP＝HCWP×(c1×Q″2+c2×Q″+c3)；其中,c1～c3为常数，为修正后的冷却水流量，QCWP为实际的冷却水流量，N0'为冷却水泵的额定频率，N为冷却水泵的运行速度，HCWP为冷却水泵的扬程。
其中，所述待调整运行参数可以包括：关闭冷机、开启冷机、冷冻水泵加速、冷冻水泵减速、冷却水泵加速、冷却水泵减速的一种或多种。
进一步地，当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整包括：
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为关闭冷机时，判断当前运行的冷机个数是否为一，当为一时，不执行关闭操作，当不为一时，判断是否存在运行时间是否小于第一预设时间阈值的冷机，若小于，则不执行关闭操作，否则，执行关闭操作；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为开启冷机时，判断待开启的冷机的关闭时间是否小于第二预设时间阈值，若小于，则不执行开机操作，否则，执行开机操作。
进一步地，所述当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整包括：
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵加速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵减速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
进一步地，所述当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整包括：
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵加速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵减速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
本发明实施例还提供一种空调控制装置，包括：采集模块、控制模块；其中，
所述采集模块，用于按照预设的周期，采集空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数并进行存储；
所述控制模块，用于根据所述当前运行参数及用户输入的待调整运行参数，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量；当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整。
进一步地，所述采集模块包括通讯接口采集子模块和传感采集子模块；其中，
所述通讯接口采集子模块，用于按照预设的周期，获取冷机机组的功率、电流、运行台数、冷冻水供回水温度、冷却水供回水温度的一种或多种参数；
所述传感采集子模块，用于按照预设的周期，获取冷冻水泵及冷却水泵的运行速度、功率、压头、流量、运行台数的一种或多种参数。
进一步地，所述控制模块，具体用于根据所述当前运行参数，计算当前运行状态下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；根据用户输入的待调整运行参数，计算待调整运行参数下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；根据当前运行状态及待调整运行参数下的冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率，确定冷机机组效率增量、冷冻水泵效率增量以及冷却水泵的效率增量；根据公式DEtotal＝DEchiller×Pchiller+DECHWP×PCHWP+DECWP×PCWP，计算得到能耗增量；其中，DEchiller是冷机机组效率增量，Pchiller是冷机机组功率，DECHWP是冷冻水泵效率增量，PCHWP是冷冻水泵功率，DECWP是冷却水泵效率增量，PCWP是冷却水泵功率。
进一步地，所述控制模块，具体用于利用公式计算冷机机组效率增量；其中，DEchiller为冷机机组效率增量，E1chiller为当前运行状态下的冷机机组效率，E2chiller为待调整运行参数下的冷机机组效率；利用公式计算冷冻水泵效率增量；其中，DECHWP为效率增量，E1CHWP为当前运行状态下的效率，E2CHWP为待调整运行参数下的效率；利用公式计算冷却水泵效率增量；其中，DECWP为效率增量，E1CWP为当前运行状态下的效率，E2CWP为待调整运行参数下的效率。
进一步地，所述控制模块，具体用于通过如下公式确定所述冷机机组效率Echiller：
Echiller＝(a1×CWT'3+a2×CWT'2+a3×CWT'+a4)+(a5×％CL2+a6×％CL+a7)
+(a8×％CL2+a9×％CL+a10)×(CWT'-23)
其中，a1～a10为常数，CWT为实际的冷却水进水温度，CWT'＝CWT-5-(CWDT)+LMDT(5,1.5)-LMDT(CWDT,1.5)为修正后的冷却水进水温度，CWDT为实际的冷却水进出水温度差，为对数平均温差，％CL为实际的冷机负荷与冷机额定负荷之比。
进一步地，所述控制模块，具体用于通过如下公式确定所述冷冻水泵效率ECHWP：
ECHWP＝HCHWP×(b1×Q'2+b2×Q'+b3)；其中，b1～b3为常数，为修正后的冷冻水流量，QCHWP为实际的冷冻水流量，N0为冷冻水泵的额定频率，N为冷冻水泵的运行速度，HCHWP为冷冻水泵的扬程。
进一步地，所述控制模块，具体用于通过如下公式确定所述冷却水泵效率ECWP：
ECWP＝HCWP×(c1×Q″2+c2×Q″+c3)；其中,c1～c3为常数，为修正后的冷却水流量，QCWP为实际的冷却水流量，N0'为冷却水泵的额定频率，N为冷却水泵的运行速度，HCWP为冷却水泵的扬程。
其中，所述待调整运行参数可以包括：关闭冷机、开启冷机、冷冻水泵加速、冷冻水泵减速、冷却水泵加速、冷却水泵减速的一种或多种。
进一步地，所述控制模块，具体用于当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为关闭冷机时，判断当前运行的冷机个数是否为一，当为一时，不执行关闭操作，当不为一时，判断是否存在运行时间是否小于第一预设时间阈值的冷机，若小于，则不执行关闭操作，否则，执行关闭操作；当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为开启冷机时，判断待开启的冷机的关闭时间是否小于第二预设时间阈值，若小于，则不执行开机操作，否则，执行开机操作。
进一步地，所述控制模块，具体用于当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵加速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵减速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
进一步地，所述控制模块，具体用于当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵加速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵减速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明实施例提供的空调控制方法及装置，通过对空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵当前运行参数进行周期性采集，能够综合分析冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵各个设备运行过程中的相互影响，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量，当能耗增量小于零时，说明待调整运行参数的运行状态相对于当前运行状态的能耗变小，此时按照所述待调整运行参数对空调系统进行调整，不仅能够整体全面确定各设备的最佳运行状态，保证整个空调系统的高效率能耗，实现节能；并且依据能耗增量进行运行状态调整，不依赖绝对能耗，提高了控制精度，且调整过程对空调系统的设备型号没有限制，通用性强；通过有限的参数即可实现高效调整，节约成本，易于实现。
附图说明
图1是本发明实施例提供的空调控制方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例提供的空调控制方法一实施例的具体实现流程示意图；
图3是本发明实施例提供的空调控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的空调控制方法的实现流程示意图，如图1所示，该方法包括下述步骤：
步骤101，按照预设的周期，采集空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数并进行存储；
具体地，本步骤中，按照预设的周期，可以通过通讯接口获取冷机机组的功率、电流、运行台数、冷冻水供回水温度、冷却水供回水温度的一种或多种参数，可以通过传感器获取冷冻水泵及冷却水泵的运行速度、功率、压头、流量、运行台数的一种或多种参数，优选地，所述传感器可以为可编程传感器，该预设的周期，可以根据调整需求进行灵活设置，通常可以为1分钟。
步骤102，根据所述当前运行参数及用户输入的待调整运行参数，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量；
具体地，本步骤中，根据所述当前运行参数，计算当前运行状态下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；根据用户输入的待调整运行参数，计算待调整运行参数下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；根据当前运行状态及待调整运行参数下的冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率，确定冷机机组效率增量、冷冻水泵效率增量以及冷却水泵的效率增量；根据公式DEtotal＝DEchiller×Pchiller+DECHWP×PCHWP+DECWP×PCWP，计算得到能耗增量；其中，DEchiller是冷机机组效率增量，Pchiller是冷机机组功率，DECHWP是冷冻水泵效率增量，PCHWP是冷冻水泵功率，DECWP是冷却水泵效率增量，PCWP是冷却水泵功率。
其中，利用公式计算冷机机组效率增量；其中，DEchiller为冷机机组效率增量，E1chiller为当前运行状态下的冷机机组效率，E2chiller为待调整运行参数下的冷机机组效率；利用公式计算冷冻水泵效率增量；其中，DECHWP为效率增量，E1CHWP为当前运行状态下的效率，E2CHWP为待调整运行参数下的效率；利用公式计算冷却水泵效率增量；其中，DECWP为效率增量，E1CWP为当前运行状态下的效率，E2CWP为待调整运行参数下的效率。
上述冷机机组效率
Echiller＝f(CWT,％CL)＝(a1×CWT'3+a2×CWT'2+a3×CWT'+a4)
+(a5×％CL2+a6×％CL+a7)+(a8×％CL2+a9×％CL+a10)×(CWT'-23)，
其中，a1～a10为常数，CWT为实际的冷却水进水温度，具体可通过温度传感器采集得到，CWT'＝CWT-5-(CWDT)+LMDT(5,1.5)-LMDT(CWDT,1.5)为修正后的冷却水进水温度，CWDT为实际的冷却水进出水温度差，具体可通过温度传感器采集得到，通常预设值为5摄氏度，实际值介于3-7摄氏度之间，为对数平均温差，％CL为实际的冷机负荷与冷机额定负荷之比。上式中LMDT(5,1.5)中的(5,1.5)中的5是冷却水进水温度与回水温度之差，1.5为冷却水的回水温度与冷媒的换热温度之差。通过CWT'＝CWT-5-(CWDT)+LMDT(5,1.5)-LMDT(CWDT,1.5)将CWDT在非5摄氏度对应的CWT调整到CWDT在5摄氏度对应的CWT'，提高了冷机运行参数的精确性。
上述冷冻水泵效率ECHWP＝g(Q',HCHWP)＝HCHWP×(b1×Q'2+b2×Q'+b3)；其中，b1～b3为常数，为修正后的冷冻水流量，N0表示冷冻水泵的额定频率，与交流电频率一致，通常为50Hz，也可根据当前所选用的冷冻水泵的额定频率进行更改，QCHWP为实际的冷冻水流量，具体可通过流量计进行采样得到，N为冷冻水泵的运行速度，具体可通过冷冻水泵的变频器进行采集，HCHWP为冷冻水泵的扬程。
上述冷却水泵效率ECWP＝g(Q″,HCWP)＝HCWP×(c1×Q″2+c2×Q″+c3)；其中,c1～c3为常数，为修正后的冷却水流量，N0'表示冷却水泵的额定频率，与交流电频率一致，通常为50Hz，也可根据当前所选用的冷却水泵的额定频率进行更改，QCWP为实际的冷却水流量，具体可通过流量计进行采样得到，N为冷却水泵的运行速度，具体可通过冷却水泵的变频器进行采集，HCWP为冷却水泵的扬程。
步骤103，当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整。
本步骤中，当所述能耗增量小于零时，说明待调整运行参数的运行状态相对于当前运行状态时的能耗变小，此时可以按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整；优选地，还可以在调整之前，判断当前的空调系统是否满足执行条件，具体如下，其中，所述待调整运行参数可以包括：关闭冷机、开启冷机、冷冻水泵加速、冷冻水泵减速、冷却水泵加速、冷却水泵减速的一种或多种：
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为关闭冷机时，判断当前运行的冷机个数是否为一，当为一时，表明当前只有一个冷机处于运行状态，为保证空调系统正常工作，不可以执行关闭操作；当不为一时，判断是否存在运行时间是否小于第一预设时间阈值的冷机，若小于，则不执行关闭操作，否则，执行关闭操作，这里，所述第一预设时间阈值可以为15分钟，当冷机的运行时间小于15分钟时，由于该冷机处于刚刚开启的阶段，还未完全发挥出功能，因此优选选择不关闭该冷机；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为开启冷机时，判断待开启的冷机的关闭时间是否小于第二预设时间阈值，若小于，则不执行开机操作，否则，执行开机操作，这里，所述第二预设时间阈值可以为30分钟，当冷机的关闭时间小于30分钟时，由于该冷机处于刚刚关闭的阶段，自身还未完全休整好，因此优选选择不开启该冷机；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵加速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作，这里，所述第一速度阈值是为了保证冷冻水泵安全工作和使用寿命的一个速度上限值，通常可以为50Hz；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵减速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作，这里，所述第二速度阈值是为了保证冷冻水泵安全工作和使用寿命的一个速度下限值，通常可以为25Hz；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵加速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作，这里，所述第一速度阈值是为了保证冷却水泵安全工作和使用寿命的一个速度上限值，通常可以为50Hz；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵减速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作，这里，所述第二速度阈值是为了保证冷却水泵安全工作和使用寿命的一个速度下限值，通常可以为25Hz。
进一步地，当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为关闭冷冻水泵和/或冷却水泵时，判断当前运行的水泵个数是否为一，当为一时，表明当前只有一个水泵处于运行状态，为保证空调系统正常工作，不可以执行关闭操作。
应当理解，上述一个周期处理过程中，所述待调整运行参数可以包括多个运行参数，当包括多个时，优选的，可以每次调整一个运行参数后即进行一次能耗增量的确定，以便实现更精准的空调控制。
图2是本发明实施例提供的空调控制方法一实施例的具体实现流程示意图，如图2所示，本实施例中是以一个周期处理过程，待调整运行参数包括冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵三种运行参数，每次调整一个运行参数后即进行一次能耗增量的确定为例进行的示意，所述实施例包括下述步骤：
步骤201，采集模块按照预设周期采集冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数并进行存储；
步骤202，控制模块确定若调整冷机机组运行状态后的冷机机组的能耗增量；
具体地，本步骤中，按照待调整运行参数包括的冷机机组运行参数确定冷机机组调整后的运行状态，并按照该运行状态，确定冷机机组相对调整前的能耗增量，具体能耗增量的确定过程，参考上述步骤102的描述，此处不再赘述。
步骤203，控制模块确定若调整冷机机组运行状态后的冷冻水泵和冷却水泵的能耗增量；
由于冷机运行状态的改变会导致冷冻水泵和冷却水泵的运行速度发生适应性更改，因此此处再次确定冷机机组运行转改调整后，冷冻水泵和冷却水泵的能耗增量，具体能耗增量的确定过程，参考上述步骤102的描述，此处不再赘述。
步骤204，控制模块确定冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的总的能耗增量；
步骤205，控制模块判断该总的能耗增量是否小于零，若否，则执行步骤206，若是，则执行步骤212；
步骤206，控制模块确定若调整冷冻水泵运行状态后的冷冻水泵的能耗增量；
具体地，本步骤中，按照待调整运行参数包括的冷冻水泵运行参数确定冷冻水泵调整后的运行状态，并按照该运行状态，确定冷冻水泵相对调整前的能耗增量，具体能耗增量的确定过程，参考上述步骤102的描述，此处不再赘述。
步骤207，控制模块确定冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的总的能耗增量；
步骤208，控制模块判断总的能耗增量是否小于零，若否，则执行步骤209，若是，则执行步骤212；
步骤209，控制模块确定若调整冷却水泵运行状态后的冷却水泵的能耗增量；
具体地，本步骤中，按照待调整运行参数包括的冷却水泵运行参数确定冷却水泵调整后的运行状态，并按照该运行状态，确定冷却水泵相对调整前的能耗增量，具体能耗增量的确定过程，参考上述步骤102的描述，此处不再赘述。
步骤210，控制模块确定冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的总的能耗增量；
步骤211，控制模块判断总的能耗增量是否小于零，若否，则执行步骤201，若是，则执行步骤212；
步骤212，控制模块判断是否满足预先设置的执行条件，若是，执行步骤213，若否，执行步骤201；
具体地，本步骤中，预先设置的执行条件，具体可参考上述103的描述，此处不再赘述。
步骤213，控制模块按照待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整。
该实施例中上述待调整运行参数包括冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵三种运行参数的处理顺序是按照冷机机组、冷冻水泵、冷却水泵的顺序，应当理解，该处理顺序可以根据实际需要进行灵活调整，本发明对此不作限制。
图3是本发明实施例提供的空调控制装置的结构示意图，如图3所示，所述空调控制装置包括：采集模块31、控制模块32；其中，
所述采集模块31，用于按照预设的周期，采集空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数并进行存储；
所述控制模块32，用于根据所述当前运行参数及用户输入的待调整运行参数，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量；当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整，这里，所述控制模块32可以通过工业控制计算机实现。
进一步地，所述采集模块31包括通讯接口采集子模块311和传感采集模块子312；其中，
所述通讯接口采集子模块311，用于按照预设的周期，获取冷机机组的功率、电流、运行台数、冷冻水供回水温度、冷却水供回水温度的一种或多种参数；
所述传感采集子模块312，用于按照预设的周期，获取冷冻水泵及冷却水泵的运行速度、功率、压头、流量、运行台数的一种或多种参数，具体地，该传感采集子模块312可通过传感器实现，优选为可编程传感器。
进一步地，所述控制模块32，具体用于根据所述当前运行参数，计算当前运行状态下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；根据用户输入的待调整运行参数，计算待调整运行参数下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；根据当前运行状态及待调整运行参数下的冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率，确定冷机机组效率增量、冷冻水泵效率增量以及冷却水泵的效率增量；根据公式DEtotal＝DEchiller×Pchiller+DECHWP×PCHWP+DECWP×PCWP，计算得到能耗增量；其中，DEchiller是冷机机组效率增量，Pchiller是冷机机组功率，DECHWP是冷冻水泵效率增量，PCHWP是冷冻水泵功率，DECWP是冷却水泵效率增量，
是冷却水泵功率。
进一步地，所述控制模块32，具体用于利用公式计算冷机机组效率增量；其中，DEchiller为冷机机组效率增量，E1chiller为当前运行状态下的冷机机组效率，E2chiller为待调整运行参数下的冷机机组效率；利用公式计算冷冻水泵效率增量；其中，DECHWP为效率增量，E1CHWP为当前运行状态下的效率，E2CHWP为待调整运行参数下的效率；利用公式计算冷却水泵效率增量；其中，DECWP为效率增量，E1CWP为当前运行状态下的效率，E2CWP为待调整运行参数下的效率。
进一步地，所述控制模块32，具体用于通过如下公式确定所述冷机机组效率Echiller：
Echiller＝f(CWT,％CL)＝(a1×CWT'3+a2×CWT'2+a3×CWT'+a4)
+(a5×％CL2+a6×％CL+a7)+(a8×％CL2+a9×％CL+a10)×(CWT'-23)，
其中，a1～a10为常数，CWT为实际的冷却水进水温度，CWT'＝CWT-5-(CWDT)+LMDT(5,1.5)-LMDT(CWDT,1.5)为修正后的冷却水进水温度，CWDT为实际的冷却水进出水温度差，为对数平均温差，％CL为实际的冷机负荷与冷机额定负荷之比。
进一步地，所述控制模块32，具体用于通过如下公式确定所述冷冻水泵效率ECHWP：
ECHWP＝g(Q',HCHWP)＝HCHWP×(b1×Q'2+b2×Q'+b3)；其中，b1～b3为常数，为修正后的冷冻水流量，QCHWP为实际的冷冻水流量，N0为冷冻水泵的额定频率，与交流电频率一致，通常为50Hz，也可根据当前所选用的冷冻水泵的额定频率进行更改，N为冷冻水泵的运行速度，HCHWP为冷冻水泵的扬程。
进一步地，所述控制模块32，具体用于通过如下公式确定所述冷却水泵效率ECWP：
ECWP＝g(Q″,HCWP)＝HCWP×(c1×Q″2+c2×Q″+c3)；其中,c1～c3为常数，为修正后的冷却水流量，QCWP为实际的冷却水流量，N0'为冷却水泵的额定频率，与交流电频率一致，通常为50Hz，也可根据当前所选用的冷却水泵的额定频率进行更改，N为冷却水泵的运行速度，HCWP为冷却水泵的扬程。
其中，所述待调整运行参数可以包括：关闭冷机、开启冷机、冷冻水泵加速、冷冻水泵减速、冷却水泵加速、冷却水泵减速的一种或多种。
进一步地，所述控制模块32，具体用于当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为关闭冷机时，判断当前运行的冷机个数是否为一，当为一时，不执行关闭操作，当不为一时，判断是否存在运行时间是否小于第一预设时间阈值的冷机，若小于，则不执行关闭操作，否则，执行关闭操作；当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为开启冷机时，判断待开启的冷机的关闭时间是否小于第二预设时间阈值，若小于，则不执行开机操作，否则，执行开机操作。
进一步地，所述控制模块32，具体用于当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵加速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵减速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
进一步地，所述控制模块32，具体用于当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵加速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵减速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明实施例提供的空调控制方法及装置，通过对空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵当前运行参数进行周期性采集，能够综合分析冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵各个设备运行过程中的相互影响，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量，当能耗增量小于零时，说明待调整运行参数的运行状态相对于当前运行状态的能耗变小，此时按照所述待调整运行参数对空调系统进行调整，不仅能够整体全面确定各设备的最佳运行状态，保证整个空调系统的高效率能耗，实现节能；并且依据能耗增量进行运行状态调整，不依赖绝对能耗，提高了控制精度，且调整过程对空调系统的设备型号没有限制，通用性强；通过有限的参数即可实现高效调整，节约成本，易于实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种空调控制方法，其特征在于，所述方法包括：
按照预设的周期，采集空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数并进行存储；
根据所述当前运行参数及用户输入的待调整运行参数，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量；
当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设的周期，采集空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数包括：
按照预设的周期，获取冷机机组的功率、电流、运行台数、冷冻水供回水温度、冷却水供回水温度的一种或多种参数，获取冷冻水泵及冷却水泵的运行速度、功率、压头、流量、运行台数的一种或多种参数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前运行参数及用户输入的待调整运行参数，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量包括：
根据所述当前运行参数，计算当前运行状态下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；
根据用户输入的待调整运行参数，计算待调整运行参数下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；
根据当前运行状态及待调整运行参数下的冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率，确定冷机机组效率增量、冷冻水泵效率增量以及冷却水泵的效率增量；
根据公式计算得到能耗增量；其中，DEchiller是冷机机组效率增量，Pchiller是冷机机组功率，DECHWP是冷冻水泵效率增量，PCHWP是冷冻水泵功率，DECWP是冷却水泵效率增量，PCWP是冷却水泵功率。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据当前运行状态及待调整运行参数下的冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率，确定冷机机组效率增量、冷冻水泵效率增量以及冷却水泵的效率增量为：
利用公式计算冷机机组效率增量；其中，DEchiller为冷机机组效率增量，E1chiller为当前运行状态下的冷机机组效率，E2chiller为待调整运行参数下的冷机机组效率；
利用公式计算冷冻水泵效率增量；其中，DECHWP为效率增量，E1CHWP为当前运行状态下的效率，E2CHWP为待调整运行参数下的效率；
利用公式计算冷却水泵效率增量；其中，DECWP为效率增量，E1CWP为当前运行状态下的效率，E2CWP为待调整运行参数下的效率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述冷机机组效率
Echiller＝(a1×CWT′3+a2×CWT′2+a3×CWT′+a4)+(a5×％CL2+a6×％CL+a7)
+(a8×％CL2+a9×％CL+a10)×(CWT′-23)
其中，a1～a10为常数，CWT为实际的冷却水进水温度，CWT′＝CWT-5-(CWDT)+LMDT(5，1.5)-LMDT(CWDT，1.5)为修正后的冷却水进水温度，CWDT为实际的冷却水进出水温度差，为对数平均温差，％CL为实际的冷机负荷与冷机额定负荷之比。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述冷冻水泵效率其中，b1～b3为常数， Q ′ = Q CHWP × ( N 0 N ) 为修正后的冷冻水流量，QCHWP为实际的冷冻水流量，N0为冷冻水泵的额定频率，N为冷冻水泵的运行速度，HCHWP为冷冻水泵的扬程。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述冷却水泵效率ECWP＝HCWP×(c1×Q″2+c2×Q″+c3)；其中，c1～c3为常数，为修正后的冷却水流量，QCWP为实际的冷却水流量，N0′为冷却水泵的额定频率，N为冷却水泵的运行速度，HCWP为冷却水泵的扬程。
8.如权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整包括：
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为关闭冷机时，判断当前运行的冷机个数是否为一，当为一时，不执行关闭操作，当不为一时，判断是否存在运行时间是否小于第一预设时间阈值的冷机，若小于，则不执行关闭操作，否则，执行关闭操作；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为开启冷机时，判断待开启的冷机的关闭时间是否小于第二预设时间阈值，若小于，则不执行开机操作，否则，执行开机操作。
9.如权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整包括：
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵加速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵减速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
10.如权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整包括：
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵加速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；
当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵减速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
11.一种空调控制装置，其特征在于，所述装置包括：采集模块、控制模块；其中，
所述采集模块，用于按照预设的周期，采集空调系统的冷机机组、冷冻水泵及冷却水泵的当前运行参数并进行存储；
所述控制模块，用于根据所述当前运行参数及用户输入的待调整运行参数，确定空调系统在待调整运行参数的运行状态下相对于当前运行状态的能耗增量；当所述能耗增量小于零时，按照所述待调整运行参数对所述空调系统的运行状态进行调整。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述采集模块包括通讯接口采集子模块和传感采集子模块；其中，
所述通讯接口采集子模块，用于按照预设的周期，获取冷机机组的功率、电流、运行台数、冷冻水供回水温度、冷却水供回水温度的一种或多种参数；
所述传感采集子模块，用于按照预设的周期，获取冷冻水泵及冷却水泵的运行速度、功率、压头、流量、运行台数的一种或多种参数。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于根据所述当前运行参数，计算当前运行状态下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；根据用户输入的待调整运行参数，计算待调整运行参数下冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率；根据当前运行状态及待调整运行参数下的冷机机组效率、冷冻水泵效率以及冷却水泵效率，确定冷机机组效率增量、冷冻水泵效率增量以及冷却水泵的效率增量；根据公式DEtotal＝DEchiller×Pchiller+DECHWP×PCHWP+DECWP×PCWP，计算得到能耗增量；其中，DEchiller是冷机机组效率增量，Pchiller是冷机机组功率，DECHWP是冷冻水泵效率增量，PCHWP是冷冻水泵功率，DECWP是冷却水泵效率增量，PCWP是冷却水泵功率。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于利用公式计算冷机机组效率增量；其中，DEchiller为冷机机组效率增量，E1chiller为当前运行状态下的冷机机组效率，E2chiller为待调整运行参数下的冷机机组效率；利用公式计算冷冻水泵效率增量；其中，DECHWP为效率增量，E1CHWP为当前运行状态下的效率，E2CHWP为待调整运行参数下的效率；利用公式计算冷却水泵效率增量；其中，DECWP为效率增量，E1CWP为当前运行状态下的效率，E2CWP为待调整运行参数下的效率。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于通过如下公式确定所述冷机机组效率Echiller：
Echiller＝(a1×CWT′3+a2×CWT′2+a3×CWT′+a4)+(a5×％CL2+a6×％CL+a7)
+(a8×％CL2+a9×％CL+a10)×(CWT′-23)
其中，a1～a10为常数，CWT为实际的冷却水进水温度，CWT′＝CWT-5-(CWDT)+LMDT(5，1.5)-LMDT(CWDT，1.5)为修正后的冷却水进水温度，CWDT为实际的冷却水进出水温度差，为对数平均温差，％CL为实际的冷机负荷与冷机额定负荷之比。
16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于通过如下公式确定所述冷冻水泵效率ECHWP：
ECHWP＝HCHWP×(b1×Q′2+b2×Q′+b3)；其中，b1～b3为常数，为修正后的冷冻水流量，QCHWP为实际的冷冻水流量，N0为冷冻水泵的额定频率，N为冷冻水泵的运行速度，HCHWP为冷冻水泵的扬程。
17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于通过如下公式确定所述冷却水泵效率ECWP：
ECWP＝HCWP×(c1×Q″2+c2×Q″+c3)；其中，c1～c3为常数，为修正后的冷却水流量，QCWP为实际的冷却水流量，N0′为冷却水泵的额定频率，N为冷却水泵的运行速度，HCWP为冷却水泵的扬程。
18.如权利要求11至17任一项所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为关闭冷机时，判断当前运行的冷机个数是否为一，当为一时，不执行关闭操作，当不为一时，判断是否存在运行时间是否小于第一预设时间阈值的冷机，若小于，则不执行关闭操作，否则，执行关闭操作；当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为开启冷机时，判断待开启的冷机的关闭时间是否小于第二预设时间阈值，若小于，则不执行开机操作，否则，执行开机操作。
19.如权利要求11至17任一项所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵加速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷冻水泵减速时，判断待加速的冷冻水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
20.如权利要求11至17任一项所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵加速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否大于第一速度阈值，若大于，则不执行加速操作，否则，执行加速操作；当所述能耗增量小于零且所述待调整运行参数为冷却水泵减速时，判断待加速的冷却水泵的运行速度是否小于第二速度阈值，若小于，则不执行减速操作，否则，执行减速操作。
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