CN106247546A - 一种中央空调用能精细化定额的实现方法及调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空调节能领域，提出一种中央空调用能精细化定额的实现方法，包括：确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCDX的分布；将每个日CCDX值对应的日能耗顺序排列，并选取日CCDX能耗中位值；计算典型年能耗计算值，确定修正系数确定修正后的典型年能耗值；确定使用年能耗定额目标值。本发明还对应提出一种中央空调用能精细化定额的调节装置，包括：全年逐日CCDX分布模块，日CCDX能耗中位值模块，典型年能耗计算值模块，典型年能耗偏差修正模块，典型年能耗值模块，使用年能耗定额目标值分解模块。本实现方法及调节装置实现了中央空调的精细化管理，能够合理地制定出各节点的能耗定额目标值，杜绝空调能耗管理漏洞及能源浪费。

Description

一种中央空调用能精细化定额的实现方法及调节装置
技术领域
本发明涉及空调节能领域，尤其涉及一种中央空调用能精细化定额的实现方法及调节装置。
背景技术
随着人们生活品质的提高，中央空调系统用能消耗越来越大，管理节能成为不可忽视的一部分。而互联网技术的快速发展，各种能耗计量系统也逐步出现，实现用能数据地实时采集，这为中央空调精细化管理打下了基础。但现有中央空调的管理主要体现在计量系统实时抄数，自动生成能源报表等功能方面。运维人员需要根据能耗报表进行分析，再去解决问题，使得空调系统能耗降低。这种管理方式存在明显地滞后性。此时空调系统已经在消耗用电，事后去解决问题于事无补。空调管理节能与技术节能在管理方法上差异较大，管理节能具有偶发性，遇到问题，需要马上处理，才能避免不必要的浪费。因此，目前这种方式已不能满足空调精细化管理的要求，需对中央空调现有的管理方法进行突破，达到随时随地发现问题、解决问题。要解决以上问题，关键在于解决中央空调用能精细化定额问题，不仅要计算逐年、逐月的定额值，还要计算逐日、逐时的定额值。只要把定额值精细化到逐时，才能真正意义上实现中央空调精细化管理，及时杜绝管理方面的问题，实现真正意义上的管理节能。
发明内容
鉴于以上技术问题，本发明提出一种中央空调用能精细化定额实现方法，可根据空调历史气象参数和用能数据，结合当前的气象参数，自动分析计算出中央空调系统以全年为周期的逐月、逐天与逐时用能定额目标值。运维人员可依据当前实际用能与定额目标的差异，及时发现不合理的用能节点并加以完善，从而实现中央空调系统的精细化管理节能。
本发明的技术内容为：
一种中央空调用能精细化定额的实现方法，包括：
确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCDX的分布，表述为：
CCDX-ij＝Tij-X
其中：X为设定的典型年日平均温度阀值；
i为CCDX分布情况点数0、1、2、3……；
j为全年月份1、2、3……11、12；
Tij为j月份CCDX＝i时当日的平均温度；
确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCDX值对应的日能耗，将每个日CCDX值对应的日能耗顺序排列，并选取日CCDX能耗中位值；
计算典型年能耗计算值，将所述中央空调典型年全年的每个日CCDX能耗中位值与其所对应CCDX分布数的乘积进行累加；具体表述为：典型年能耗计算值＝∑(日CCDX＝i的能耗中位值)×(年CCDX＝i的天数)；
对典型年能耗计算值与典型年能耗实际值进行偏差修正，确定修正系数
确定修正后的典型年能耗值，所述修正后的
确定使用年能耗定额目标值，将使用年能耗定额目标值按典型年的能耗分布模型分解为使用年月能耗定额值和使用年CCDX＝i的日能耗定额值；
根据所述使用年月能耗定额值和所述使用年日能耗定额值，中央空调控制系统进行精细化定额监测和控制中央空调的能耗使用。
优选地，确定使用年能耗定额目标值，将使用年能耗定额目标值按典型年的能耗分布模型分解为使用年月能耗定额值和使用年日能耗定额值；
具体为：
确定所述使用年能耗定额目标值的调整系数α，
计算所述使用年CCDX＝i的日能耗定额值，将修正后的CCDX＝i的日能耗中位值乘系数α进行调整，得到使用年CCDX＝i的日能耗定额值；
计算使用年月能耗定额值：使用年第j月能耗定额值＝Σ(修正后的使用年CCDX＝i的日能耗中位值)×(典型年第j月CCDX＝i的天数)；
优选地，所述中央空调用能精细化定额的实现方法还包括：
使用年第j月CCDX＝i日的分布根据典型年度设定，如使用年度第j月CCDX＝i日的分布指标不够，则选定距离CCDX＝i最接近的对应日并按照第j月从小到大的日期选定最接近的日期作为对应参考日，依次类推，完成能耗分配；
为了使得选取的所述对应参考日能耗之和与典型年能耗定额值相等，需对参考日能耗值进行修正，修正方法为；
CCDX＝i定额参考日能耗＝(CCDX＝i参考日能耗)×β(i)
其中，
优选地，所述x选取值为18。
本发明还提出一种中央空调用能精细化定额的调节装置，包括：
全年逐日CCDX分布模块，用于确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCDX的分布，表述为：
CCDX-ij＝Tij-X
其中：X为设定的典型年日平均温度阀值；
i为CCDX分布情况点数0、1、2、3……；
j为全年月份1、2、3……11、12；
Tij为j月份CCDX＝i时当日的平均温度；
日CCDX能耗中位值模块，用于确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCDX值对应的日能耗，将每个日CCDX值对应的日能耗顺序排列，并选取日CCDX能耗中位值；
典型年能耗计算值模块，用于将所述中央空调典型年全年的每个日CCDX能耗中位值与其所对应CCDX分布数的乘积进行累加；具体为：典型年能耗计算值＝∑(日CCDX＝i的能耗中位值)×(年CCDX＝i的天数)；
典型年能耗偏差修正模块，用于对典型年能耗计算值与典型年能耗实际值进行偏差修正，确定修正系数
典型年能耗值模块，用于确定修正后的典型年能耗值，所述修正后的
使用年能耗定额目标值分解模块，用于将使用年能耗定额目标值按典型年的能耗分布模型分解为使用年月能耗定额值和使用年CCDX＝i的日能耗定额值；
优选地，所述使用年能耗定额目标值分解模块还包括使用年能耗定额目标值修正单元，所述使用年能耗定额目标值修正单元用于：
确定所述使用年能耗定额目标值的调整系数α，
计算所述使用年CCDX＝i的日能耗定额值，将修正后的CCDX＝i的日能耗中位值乘系数α进行调整，得到使用年CCDX＝i的日能耗定额值；
计算使用年月能耗定额值：使用年第j月能耗定额值＝Σ(修正后的使用年CCDX＝i的日能耗中位值)×(典型年第j月CCDX＝i的天数)；
优选地，所述中央空调用能精细化定额调节装置还包括，使用年定额参考日能耗调节模块，用于使用年第j月CCDX＝i日的分布根据典型年度设定，如使用年度第j月CCDX＝i日的分布指标不够，则选定距离CCDX＝i最接近的对应日并按照第j月从小到大的日期选定最接近的日期作为对应参考日，依次类推，完成能耗分配；
为了使得选取的所述对应参考日能耗之和与典型年能耗定额值相等，需对参考日能耗值进行修正，修正方法如下；
CCDX＝i定额参考日能耗＝(CCDX＝i参考日能耗)×β(i)
其中，
优选地，所述中央空调精细化用能调节装置中x选取值为18。
本实现方法及调节装置实现了中央空调的精细化管理，能够合理地制定出各节点的能耗定额目标值，并且可把年度目标分解到逐月值、逐日值和逐时值，可实时发现问题，并加以解决，杜绝空调能耗管理漏洞及能源浪费，保证中央空调系统的合理运行，真正意义上实现中央空调能耗的节能管理。
附图说明
图1为中央空调精细化定额的实现方法的原理框图；
图2为中央空调精细化定额的调节装置的原理框图；
图3为中央空调系统工艺组成图；
图4为典型年全年CCD18分布图；
图5为“日CCD18值——日能耗”关系图；
图6为201x年3月份日CCD18分布图。
具体实施方式
下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
要实现中央空调系统全年实时精细化管理，需要建立空调系统用能分项节点，并对各分项节点制定出合理逐月、逐天、甚至逐时的定额管理目标值。当空调系统运行中把各节点实际用能值与定额目标值对比分析。对实际值超过定额值的节点进一步寻找超标的原因并及时改进，通过以上方式保证中央空调系统一直运行在合理水平，及时杜绝管理方面的漏洞。
如图3所示，根据中央空调系统工艺组成，任何中央空调系统可分为5个子系统。每个子系统是由相同或类似的单设备组成。这样归类后中央空调系统就可统一为5个子节点，每个子节点下都是同类设备，只存在数量地不同。当上一层节点用能超过定额目标值时，才分析该节点下各子节点存在的问题，这样就能全面寻找出空调系统高能耗的环节，从而及时采取措施加以解决。
如图1所示，本发明提出的一种中央空调用能精细化定额的实现方法，所述中央空调用能精细化定额的实现方法涉及的中央空调典型年全年日平均温度阀值设定为18摄氏度，即CCDX中的x值为18；所述典型年为选定的参考年度，可根据实际需要任意选定；所述中央空调用能精细化定额的实现方法具体包括：
步骤11，确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCD18的分布，表述为：
CDD18-ij＝Tij-18
i——CCD18分布情况点数0，1,2，……，具体为温度高于18摄氏度的整数值；
j——全年月份1,2，……11,12；
Tij——在j月份CCD18＝i时当日平均温度，为方便表述可选定取温度整数，实际使用过程中可根据需要设定；
所述CDD18-ij的代表含义为CCD18值在j月份时i点数时的对应值；
如图4所示为以深圳某地区气温为例，典型年全年CCD18值的分布情况；
步骤12，确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCD18值对应的日能耗，将每个日CCD18值对应的日能耗顺序排列，并选取日CCD18能耗中位值；
如图5所示，以全年日CCD18值为横坐标，中央空调日能耗作为纵坐标，得到全年的“日CCD18值—日能耗”关系图。对在横坐标的每个日CCD18刻度上所对应的空调日能耗点，按照从大到小的顺序排列。选取能耗中位值。连接相邻各中位值形成折线图。该图中每个中位值数据点包含三个维度，分别为：日CCD18值、中位值日能耗以及日期。
所述中位值为将日CCD18对应能耗从小到大顺序排列，中间的值为中位值；如日CCD18对应能耗值为偶数个，则中间顺序靠前的值为中位值；
步骤13、14，计算典型年能耗计算值，将所述中央空调典型年全年的每个日CCD18能耗中位值与其所对应CCD18分布数的乘积进行累加；具体表述为：
典型年能耗计算值＝∑(日CCD18＝i的能耗中位值)×(年CCD18＝i的天数)(i＝0、1、2、3、4……14)；
设定i值为0～14区间；
因典型年能耗计算值与实际使用年能耗值存在一定偏差，需要对典型年能耗进行修正，以保证与实际年能耗一致。修正系数如下：
对逐月的典型能耗值乘以确保典型年能耗值等于实际年能耗值。如下：
修正后的
步骤15，确定使用年能耗定额目标值，将使用年能耗定额目标值按典型年的能耗分布模型分解为使用年月能耗定额值和使用年CCD18＝i的日能耗定额值；
具体为：
确定所述使用年能耗定额目标值的调整系数α，
计算所述使用年CCD18＝i的日能耗定额值，将修正后的CCD18＝i的日能耗中位值乘系数α进行调整，得到使用年CCD18＝i的日能耗定额值；
具体表述为：
使用年CCD18＝i的日能耗定额值＝修正后的CCD18＝i的能耗中位值×α；
计算使用年月能耗定额值：使用年第j月能耗定额值＝Σ(修正后的使用年CCD18＝i的日能耗中位值)×(典型年第j月CCD18＝i的天数)；其中(i＝0,1,2,…,14；j＝1,2,…,12)；
因在实际使用中逐月、逐日与逐时定额值是根据历史数据统计而得。在实际月份当中CCD18分布与历史CCD18分布不太一致，会出现误差。因此，为了保证日定额值累加得到的月定额值与分配的月定额值一致，需要根据当月的实际温度分布状态对日标杆值进行调整，具体方法如下：
1)假设典型年模型各月的CCD18分布状态每年是呈相似状态；
2)当月的能耗参考值必须根据实际CCD18值与当月的年能耗模型CCD18分布来共同确定，详细如下：
(1)根据历史数据确定当月(如3月)的CDD分布图；
(2)当3月1号的CCD18＝3确定后，从CDD分布图中寻找一个位置填充；
(3)当3月2号的CCD18＝0确定后，从CDD分布图中寻找一个位置填充；
(4)以此类推，直到3月15号，CCD18＝0的位置填满；
(5)当3月16号再次出现CCD18＝0的点时，CCD18分布图中已经没有位置填充，只能在最近CCD18＝1的位置填充，并以CCD18＝1的标准确定这一天为参考标杆；
(6)以此类推，直到把CCD18分布图填充满为止。
(7)这样，就可保证根据实际情况选择的参考标杆值，在汇总成逐月的定额值时，才能保证与逐月定额值相等。
如图6所示，以201x年3月进行举例说明，典型年的3月份日CCD18分布如图6。CCD18＝0、1、2、3、4、5、6、8、9分别有12、3、2、3、4、3、2、1、1个位置。每过一天，CCD18值相符的位置被占掉一个指标。
根据201x年3月的逐天平均温度，依次进行占位，过程如下表所示：
3)在确定实际年日能耗定额值后，选取实际年日能耗值最靠近(CCD18相同，分月由近至远选取)实际年日能耗定额值的那个实际年日能耗值所对应的那一天作为参考日(区分工作日和非工作日)。
为了使得选取的所述参考日能耗之和完全与实际年能耗定额值相等，还需对所述参考日能耗进行微调修正，修正方法如下：
CCDX＝i定额参考日能耗＝(CCDX＝i参考日能耗)×β(i)
其中，
步骤16，根据所述使用年月能耗定额值和所述使用年日能耗定额值，中央空调控制系统进行精细化定额监测和控制中央空调的能耗使用。
如图2所示的中央空调用能精细化定额的调节装置，包括：全年逐日CCDX分布模块、日CCDX能耗中位值模块、典型年能耗计算值模块、典型年能耗偏差修正模块、典型年能耗值模块、使用年能耗定额目标值值分解模块。
所述各模块具体使用过程与上述中央空调用能精细化定额的实现方法各步骤对应，在此不做详述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变形，而且性能或用途相同，都应视为本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种中央空调用能精细化定额的实现方法，其特征在于，包括：
确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCDX的分布，表述为：
CCDX-ij＝Tij-X
其中：X为设定的典型年日平均温度阀值；
i为CCDX分布情况点数0、1、2、3……；
j为全年月份1、2、3……11、12；
Tij为j月份CCDX＝i时当日的平均温度；
确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCDX值对应的日能耗，将每个日CCDX值对应的日能耗顺序排列，并选取日CCDX能耗中位值；
计算典型年能耗计算值，将所述中央空调典型年全年的每个日CCDX能耗中位值与其所对应CCDX分布数的乘积进行累加；具体表述为：典型年能耗计算值＝∑(日CCDX＝i的能耗中位值)×(年CCDX＝i的天数)；
对典型年能耗计算值与典型年能耗实际值进行偏差修正，确定修正系数
确定修正后的典型年能耗值，所述修正后的
确定使用年能耗定额目标值，将使用年能耗定额目标值按典型年的能耗分布模型分解为使用年月能耗定额值和使用年CCDX＝i的日能耗定额值；
根据所述使用年月能耗定额值和所述使用年日能耗定额值，中央空调控制系统进行精细化定额监测和控制中央空调的能耗使用。
2.如权利要求1所述中央空调用能精细化实现方法，其特征在于，确定使用年能耗定额目标值，将使用年能耗定额目标值按典型年的能耗分布模型分解为使用年月能耗定额值和使用年日能耗定额值；
具体为：
确定所述使用年能耗定额目标值的调整系数α，
计算所述使用年CCDX＝i的日能耗定额值，将修正后的CCDX＝i的日能耗中位值乘系数α进行调整，得到使用年CCDX＝i的日能耗定额值；
计算使用年月能耗定额值：使用年第j月能耗定额值＝Σ(修正后的使用年CCDX＝i的日能耗中位值)×(典型年第j月CCDX＝i的天数)。
3.如权利要求2所述中央空调精细化用能实现方法，其特征在于，所述中央空调用能精细化定额的实现方法还包括：
使用年第j月CCDX＝i日的分布根据典型年度设定，如使用年度第j月CCDX＝i日的分布指标不够，则选定距离CCDX＝i最接近的对应日并按照第j月从小到大的日期选定最接近的日期作为对应参考日，依次类推，完成能耗分配；
为了使得选取的所述对应参考日能耗之和与典型年能耗定额值相等，需对参考日能耗值进行修正，修正方法为；
CCDX＝i定额参考日能耗＝(CCDX＝i参考日能耗)×β(i)
其中，
4.如权利要求1或2或3所述中央空调用能精细化实现方法，其特征在于，所述x选取值为18。
5.一种中央空调用能精细化定额的调节装置，其特征在于，包括：
全年逐日CCDX分布模块，用于确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCDX的分布，表述为：
CCDX-ij＝Tij-X
其中：X为设定的典型年日平均温度阀值；
i为CCDX分布情况点数0、1、2、3……；
j为全年月份1、2、3……11、12；
Tij为j月份CCDX＝i时当日的平均温度；
日CCDX能耗中位值模块，用于确定所述中央空调典型年全年日平均温度逐日CCDX值对应的日能耗，将每个日CCDX值对应的日能耗顺序排列，并选取日CCDX能耗中位值；
典型年能耗计算值模块，用于将所述中央空调典型年全年的每个日CCDX能耗中位值与其所对应CCDX分布数的乘积进行累加；具体为：典型年能耗计算值＝∑(日CCDX＝i的能耗中位值)×(年CCDX＝i的天数)；
典型年能耗偏差修正模块，用于对典型年能耗计算值与典型年能耗实际值进行偏差修正，确定修正系数
典型年能耗值模块，用于确定修正后的典型年能耗值，所述修正后的
使用年能耗定额目标值分解模块，用于将使用年能耗定额目标值按典型年的能耗分布模型分解为使用年月能耗定额值和使用年CCDX＝i的日能耗定额值。
6.如权利要求5所述中央空调精细化定额的调节装置，其特征在于：所述使用年能耗定额目标值分解模块还包括使用年能耗定额目标值修正单元，所述使用年能耗定额目标值修正单元用于：
确定所述使用年能耗定额目标值的调整系数α，
计算所述使用年CCDX＝i的日能耗定额值，将修正后的CCDX＝i的日能耗中位值乘系数α进行调整，得到使用年CCDX＝i的日能耗定额值；
计算使用年月能耗定额值：使用年第j月能耗定额值＝Σ(修正后的使用年CCDX＝i的日能耗中位值)×(典型年第j月CCDX＝i的天数)。
7.如权利要求6所述中央空调用能精细化调节装置，其特征在于：所述中央空调用能精细化定额调节装置还包括，使用年定额参考日能耗调节模块，用于使用年第j月CCDX＝i日的分布根据典型年度设定，如使用年度第j月CCDX＝i日的分布指标不够，则选定距离CCDX＝i最接近的对应日并按照第j月从小到大的日期选定最接近的日期作为对应参考日，依次类推，完成能耗分配；
为了使得选取的所述对应参考日能耗之和与典型年能耗定额值相等，需对参考日能耗值进行修正，修正方法如下；
CCDX＝i定额参考日能耗＝(CCDX＝i参考日能耗)×β(i)
其中，
8.如权利要求5或6或或7所述中央空调用能精细化调节装置，其特征在于：所述中央空调精细化用能调节装置中x选取值为18。
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