CN108036464A

CN108036464A - 一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法

Info

Publication number: CN108036464A
Application number: CN201711201123.1A
Authority: CN
Inventors: 夏路易; 胡庆彦; 胡闻
Original assignee: Beijing Sifang Yong Zuo Energy Saving Technology Co Ltd; TAIYUAN DASIFANG ENERGY-SAVING ENVIRONMENT PROTECTION Co Ltd
Current assignee: Beijing Sifang Yong Zuo Energy Saving Technology Co Ltd; TAIYUAN DASIFANG ENERGY-SAVING ENVIRONMENT PROTECTION Co Ltd
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2018-05-15

Abstract

本发明提供一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法，用于中央空调系统中，依据动态冷负荷的变化实现量调节；该方法是以依据室外温度以主动变压差变流量方式实现变温差运行，中央空调系统的冷负荷分为两部分，一部分为与室外温度相关的稳态冷负荷，另一部分为是由人数、太阳辐射与室内自由热引起的不确定动态冷负荷，采用主动变压差变流量方式的变温差跟随稳态冷负荷变化；以被动温差变化跟随动态冷负荷，可以有效满足按需供冷的需求，实现中央空调的节电运行。

Description

一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法

技术领域

本发明属于暖通空调自动调控领域，涉及用于中央空调系统的按需供冷调控，具体是一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法。

背景技术

我国有大量的中央空调设备在用，其中大部分没有冷负荷调控装置，少部分中央空调系统采用定温差或是定压差方法调控冷负荷。定温差调控采用固定温差方法，以被动跟随供冷网温差的方式，调控冷负荷。定温差方法在部分负荷运行情况下，总流量减小，则很难满足不同冷负荷用户的需求。定压差调控采用固定压差的方法，被动跟随风机盘管的流量变化，时刻满足冷用户流量的需求，但前提是用户具有行为节能意识，愿意设定合理的室内温度；另外还需要正确设置供冷网上的定压点，才能实现有效节电。定温差与定压差调控方法在进行调控时，都不直接与室外温度相关，而是等室外温度影响室温后，才做出调控动作，导致控制作用滞后。另外，中央空调末端的风机盘管通常采用电动两通阀调整流量，但大部分风机盘管长时间疏于维护，相当部分的风机盘管电动两通阀损坏，导致不能实现循环泵被动冷水流量控制也是不能实现调控的原因。所以在非计量收费情况下运行的中央空调系统，很难出现行为节能的运行工况。

由以上可知，定温差可以调控冷负荷，但在部分冷负荷情况下，很难满足不同冷负荷用户的需求；定压差方式需要合理的定压点与用户行为节能配合才能得到好的节能效果，因此定温差与定压差实际中都不好用，目前大部分中央空调还是人工凭经验调节供温与流量的工况下运行，非常浪费电能。

发明内容

本发明的目的就是提供一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法，可以实现中央空调系统按需供冷，节约电能。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法，包括如下步骤：

步骤1，通过室外温度传感器获取室外温度值，根据室外温度值获得计算供回水温差值；

步骤2，通过温度传感器采集供冷网实际供回水温差值；

步骤3，比较计算供回水温差值与实际供回水温差值，以比较误差的积分输出供冷网需要的计算压差值；

步骤4，通过压力传感器采集供冷网实际供回水压力，并转化成实际压差值；

步骤5，比较计算压差值与实际压差值，其误差值的积分用来控制变频器，以使供冷网的循环泵变流量运行。

所述步骤3比较计算供回水温差值与实际供回水温差值，设置死区值，当计算温差减去实际温差之值大于死区值时，计算压差减少，供冷网流量减少，实际温差增加；直到温差之差小于死区值为止；当实际温差减去计算温差之值大于死区值时，计算压差增加，供冷网流量增加，实际温差减小；直到温差之差小于死区值为止；

所述步骤5比较计算压差值与实际压差值，设置死区值，计算压差值减去实际压差值之差值大于死区值时，其差值的积分作为实际供冷网压差的调控信号，控制变频器频率增加，实际供冷网流量增加的同时压差也增加；实际压差值减去计算压差值之差值大于死区时，其差值的积分作为实际供冷网压差的调控信号，控制变频器频率减少，实际供冷网流量减少的同时压差也减少；实际压差值减去计算压差值之差值小于死区时，或者计算压差值减去实际压差值之差值小于死区时，实际压差不变化。

另外，根据室外温度值计算出供冷管网的供水温度，为冷水机组的供水温度的设置提供参考。

本发明的有益效果是：本发明方法以依据室外温度以主动变压差变流量方式实现中央空调系统的变温差运行，采用主动变压差变流量方式的变温差跟随稳态冷负荷变化；以被动温差变化跟随动态冷负荷，有效满足按需供冷的需求，实现中央空调的节电运行。

附图说明

图1是基于本发明方法的典型的中央空调系统实施示意图；

图中1、室外温度传感器；2、计算温差生成器；3、温差比较环节；4、温差调控器；5、温差转换器；6、冷水机组；7、二网供温传感器；8、二网供水压力变送器；9、冷用户；10、二网回水压力变送器；11、二网回温传感器；12、冷网循环泵；13、冷网变频器；14、压差调控器；15、压差转换器；16、压差比较环节；17、冷水机组参考供温生成器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明方法做进一步说明，

步骤2，通过温度传感器采集供冷网实际供回水温差值；

步骤3，比较计算供回水温差值与实际供回水温差值，以比较误差的积分输出供冷网需要的计算压差值；比较误差设置死区值，当计算温差减去实际温差之值大于死区值时，计算压差减少，供冷网流量减少，实际温差增加；直到温差之差小于死区值为止；当实际温差减去计算温差之值大于死区值时，计算压差增加，供冷网流量增加，实际温差减小；直到温差之差小于死区值为止；

步骤5，比较计算压差值与实际压差值，其误差值的积分用来控制变频器，以使供冷网的循环泵变流量运行。比较误差设置死区值，计算压差值减去实际压差值之差值大于死区值时，其差值的积分作为实际供冷网压差的调控信号，控制变频器频率增加，实际供冷网流量增加的同时压差也增加；实际压差值减去计算压差值之差值大于死区时，其差值的积分作为实际供冷网压差的调控信号，控制变频器频率减少，实际供冷网流量减少的同时压差也减少；实际压差值减去计算压差值之差值小于死区时，或者计算压差值减去实际压差值之差值小于死区时，实际压差不变化。

其实施例如图1所示，当室外温度传感器1的值变化时，温差生成器2给出计算供回水温差Twcj；计算供回水温差Twcj与实际供回水温差twcs在温差比较环节3比较后，将误差值Ewc输入到温差调控器4；温度调控器4按照误差值Ewc的积分值输出供冷网需要的计算压差值Δpj到压差比较环节16。压差比较环节16比较计算压差Δpj与实际压差Δps，输出压差的误差EΔp到压差调控器14，在压差调控器14对误差EΔp进行积分后输出变频器的频率信号fj，控制冷网循环泵12实现变压差变流量运行。温度变送器7、11采集温度信号，并输入到温差转换器5中形成实际温差信号，在温差比较环节3形成温差闭环控制；压力变送器8、10采集压力信号，并输入到压差转换器15中，在压差比较环节16形成压差闭环控制。

当室外温度传感器1采集的外温值升高时，计算温差生成器2输出的计算温差Twcj减小，温差比较环节3输出误差Ewc，经过温差调控器4对误差Ewc积分运算后输出的计算压差值Δpj增加，经过压差比较环节16比较后输出误差EΔp，经过压差调控器14积分运算后输出供冷网变频器13的频率信号增加，供冷网循环泵12转速增加，供冷网流量增加，实际压差Δps增加，实际压差跟随计算压差；同时流量的增加，导致实际温差twcs减小，最终实际温差twcs跟随计算温差Twcj，或者说，实际压差跟随冷负荷的增加而增加。

当室外温度传感器1采集的外温值降低时，计算温差生成器2输出的计算温差Twcj增加，温差比较环节3输出误差Ewc，经过温差调控器4对误差Ewc积分运算后输出的计算压差值Δpj减少，经过压差比较环节16比较后输出误差EΔp，经过压差调控器14积分运算后输出供冷网变频器13的频率信号减少，供冷网循环泵12转速减少，供冷网流量减少，实际压差Δps减少，实际压差跟随计算压差；同时流量的减少，导致实际温差twcs增加，最终实际温差twcs跟随计算温差Twcj，或者说，实际压差跟随冷负荷的减少而减少。

当室外温度传感器1采集的外温值不变，计算温差生成器2输出的计算温差Twcj不变；实际温差因为人员增加、太阳辐射或是室内自由热的增加而增加，温差比较环节3输出误差Ewc，经过温差调控器4对误差Ewc积分运算后输出计算压差值Δpj增加，经过压差比较环节16比较后输出误差EΔp，经过压差调控器14积分运算后输出冷网变频器13的频率信号增加，循环泵12转速增加，供冷网流量增加，实际压差Δps增加；同时流量的增加，导致实际供回水温差twcs减小，最终实际温差twcs跟随计算温差Twcj，或者说，实际压差跟随冷负荷的增加而增加。满足了冷负荷增加的需求。

Claims

1.一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤2，通过温度传感器采集供冷网实际供回水温差值；

2.根据权利要求1所述的一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法，其特征在于：所述步骤3比较计算供回水温差值与实际供回水温差值，设置死区值，当计算温差减去实际温差之值大于死区值时，计算压差减少，供冷网流量减少，实际温差增加；直到温差之差小于死区值为止；当实际温差减去计算温差之值大于死区值时，计算压差增加，供冷网流量增加，实际温差减小；直到温差之差小于死区值为止。

3.根据权利要求1所述的一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法，其特征在于：所述步骤5比较计算压差值与实际压差值，设置死区值，计算压差值减去实际压差值之差值大于死区值时，其差值的积分作为实际供冷网压差的调控信号，控制变频器频率增加，实际供冷网流量增加的同时压差也增加；实际压差值减去计算压差值之差值大于死区时，其差值的积分作为实际供冷网压差的调控信号，控制变频器频率减少，实际供冷网流量减少的同时压差也减少；实际压差值减去计算压差值之差值小于死区时，或者计算压差值减去实际压差值之差值小于死区时，实际压差不变化。

4.根据权利要求1所述的一种中央空调系统的自适应动态冷负荷调控方法，其特征在于：根据室外温度值计算出供冷管网的供水温度，为冷水机组的供水温度的设置提供参考。