CN109765797A - 一种空调节能仿真系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的空调节能仿真系统，包括气象参数提取模块、建筑负荷预测模块、管网阻力仿真模块、空调系统仿真模块、机房控制模块、节能效果呈现模块，能够根据实际的制冷需求负荷和真实的机组反馈模拟运行空调，从而获得预设时间段内的空调的仿真数据和系统能效数据。通过本发明提供的空调节能仿真系统，能够同时考虑室外气象参数和室内人员习惯分析出制冷需求负荷，使空调的仿真数据和系统能效数据更为贴合实际，有利于用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，保证了产品在现场安装后可以快速高效的服役，省时省力，满足用户对空调节能控制效果的需求。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调节能仿真系统。
背景技术
相关技术中，中央空调群控系统可以提高冷站的自动化和节能水平，但是在工厂中只能做片面的测试，大多数只能测出输入输出信号的正确性，无法对群控策略做出全面系统的效果评估，节能控制系统的策略的运行状态及节能控制效果通常在建筑中实际施工安装后经过长时间的测试才能得到，且在这个过程中需要大量人力和物力的跟进测试和修改，影响现场控制的效果，无法验证控制策略可用性及其效果。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明提供了一种空调节能仿真系统。
有鉴于此，根据本发明提出了一种空调节能仿真系统，该系统包括：气象参数提取模块，用于获取当前地区的预设时间段内的历史气象数据，根据历史气象数据计算目标气象参数；建筑负荷预测模块，用于根据目标气象参数和建筑内影响参数，确定制冷需求负荷；管网阻力仿真模块，用于根据空调的连接管道的管道参数和空调的设备参数确定管网阻力；空调系统仿真模块，用于根据制冷需求负荷和设备参数模拟运行，并反馈空调系统的运行参数至机房控制模块；机房控制模块，用于根据历史气象数据、运行参数和预设控制逻辑算法，输出控制参数；节能效果呈现模块，用于输出预设时间段内的空调的仿真数据和系统能效数据。
本发明提供的空调节能仿真系统，包括气象参数提取模块、建筑负荷预测模块、管网阻力仿真模块、空调系统仿真模块、机房控制模块、节能效果呈现模块，能够通过气象参数提取模块获取设备所在当地在预设时间段内对应的历史气象数据，获取到模拟运行需要用到的气象参数，结合当前日期去获取与当前日期的当前气象参数相对应的历史气象参数数据，进而获得对应的历史制冷量，通过采用设备运行地的实际气象数据进行模拟运行，更能接近于实际运行工况，进而得到更精确的模拟运行数据；建筑负荷预测模块则通过目标气象参数和设备运行所在建筑内的影响参数对历史制冷量进行修正以得到制冷需求负荷；根据制冷需求负荷和机组设备参数模拟运行空调，从而获得预设时间段内的空调的仿真数据和系统能效数据。通过本发明提供的空调节能仿真系统，能够同时考虑室外气象参数和室内人员习惯的分析出制冷需求负荷，使空调的仿真数据和系统能效数据更为贴合实际，有利于用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，保证了产品在现场安装后可以快速最高效的服役，省时省力，满足用户对空调节能控制效果的需求。
具体地，建筑内影响参数为人的行为习惯导致的室内负荷的变化，即通过云平台统计的各相同类型的建筑获得其室内负荷预设时间段内变化的趋势，例如，统计周期为24小时。
根据本发明提供的上述空调节能仿真系统，还可以具有以下技术特征：
在上述技术方案中，优选地，管网阻力仿真模块还用于输出制冷需求负荷对应的制冷剂流量和扬程至空调系统仿真模块。
在该技术方案中，管网阻力仿真模块按照制冷系统设计中的管道参数及各暖通设备参数进行阻力计算，模拟不同负荷下的流量需求对应的管网阻力的变化，将当前暖通设备制冷需求负荷对应的制冷剂流量和扬程输出给空调系统仿真模块计算，使空调的仿真数据和系统能效数据更为贴合实际性能，进一步地，管网阻力仿真模块既能用于动态仿真的模型又能用于静态仿真模型。
具体地，暖通设备包括：冷水机组，冷冻泵，冷却泵，冷却塔，末端。
在上述任一技术方案中，优选地，空调系统仿真模块包括：空调末端模拟单元、冷机模拟单元、冷冻水泵模拟单元、冷却水泵模拟单元及冷却塔模拟单元；空调系统仿真模块还用于根据制冷需求负荷，确定对应的制冷系统中空调末端模拟单元，冷机模拟单元，冷冻水泵模拟单元，冷却水泵模拟单元及冷却塔模拟单元的开停机组合。
在该技术方案中，空调系统仿真模块由不同数量的空调末端模拟单元，冷机模拟单元，冷冻水泵模拟单元，冷却水泵模拟单元，冷却塔模拟单元串/并联形式组成，由于不同的空调项目需要导入不同的机组设备参数，因此根据制冷需求负荷确定制冷系统中各个模拟单元对应的开停机组合，从而根据空调项目的不同适应性的进行与实际空调项目真实的对等模拟，获得更贴近空调项目真实性能的仿真参数，有利于用户获知空调项目的运行效果，对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期。
在上述任一技术方案中，优选地，冷机模拟单元用于根据制冷需求负荷和控制参数，计算冷机负荷率；冷冻水泵模拟单元用于根据制冷需求负荷和控制参数，计算冷冻水出水温度；冷却水泵模拟单元用于根据制冷需求负荷和控制参数，计算冷却水出水温度；冷却塔模拟单元用于根据制冷需求负荷和控制参数，计算冷却塔进水温度、冷却塔出水温度、冷却塔的电功率。
在该技术方案中，空调系统仿真模块将按控制策略出计算冷机负荷率、冷冻水出水温度、冷却水出水温度等系统参数，然后反馈给机房控制模块进行判定下一次输出的控制参数，使空调系统仿真模块可以根据空调项目的不同适应性的进行与实际空调项目真实的对等模拟，获得更贴近空调项目的真实性能的仿真参数，有利于用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，满足用户对空调节能控制效果的需求。
在上述任一技术方案中，优选地，仿真数据包括以下至少之一或其组合：主机功率及占比、冷冻水泵的电功率，冷却水泵的电功率，冷却塔的电功率。
在该技术方案中，根据空调项目的不同适应性的进行与实际空调项目真实的对等模拟，获得更贴近空调项目的真实性能的仿真参数，有利于用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，满足用户对空调节能控制效果的需求。
在上述任一技术方案中，优选地，系统能效数据包括以下至少之一或其组合：机组能效，机房综合效率，冷源能效，冷冻水输送系数，冷却水输送系数，冷却塔风机输送系数。
在该技术方案中，能够同时考虑室外气象参数和室内人员习惯的分析出制冷需求负荷，使空调的系统能效数据更为贴合实际，有利于用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，满足用户对空调节能控制效果的需求。
在上述任一技术方案中，优选地，节能效果呈现模块具体还用于判断空调的运行系统和设备是否满足预设节能条件。
在该技术方案中，空调节能仿真系统自带能效节能判定标尺，可以根据实时参数或一段时间的平均参数在标尺中的位置判断空调的运行系统和设备是否满足预设节能条件，使用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，满足用户对空调节能控制效果的需求。
在上述任一技术方案中，优选地，节能效果呈现模块具体还用于显示以下至少之一或其组合：预设时间段内的历史气象数据的图表、制冷需求负荷图表、管网阻力特性仿真图表、主机能效图表以及系统全年能效图表。
在上述任一技术方案中，优选地，历史气象数据以下至少之一或其组合：干球温度、湿球温度、相对湿度露点温度、相对湿度、焓值、绝对含湿量。
在上述任一技术方案中，优选地，建筑负荷预测模块具体用于：根据当前气象数据和历史气象数据，获取历史制冷需求负荷；根据目标气象参数和建筑内影响参数，确定负荷修正系数；根据历史制冷需求负荷和负荷修正系数，确定制冷需求负荷。
在该技术方案中，能够同时考虑室外气象参数和建筑内影响参数的分析获得系统的负荷修正系数，建筑内影响参数包括建筑内的人员情况、人员的生活习惯导致的室内负荷变化情况等因素，不需要知道建筑的实际构造条件，直接根据历史监测得到的实际负荷数据与实际气象数据的关系获得制冷需求负荷，在使空调的仿真数据和系统能效数据更为贴合实际性能的同时节省人力和物力，提升产品实用性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明一个实施例的空调节能仿真系统框图；
图2示出了本发明再一个实施例的空调节能仿真系统框图；
图3示出了本发明一个具体实施例的中央空调节能控制系统及控制对象的系统集成图；
图4示出了本发明一个具体实施例的空调节能仿真系统框图；
图5示出了本发明一个具体实施例的中央空调气象参数提取模块图表；
图6示出了本发明一个具体实施例的中央空调建筑负荷预测模块图表；
图7示出了本发明一个具体实施例的中央空调冷冻泵的管网阻力仿真模块图表；
图8示出了本发明一个具体实施例中央空调另一个冷冻泵的管网阻力仿真模块图表；
图9示出了本发明一个具体实施例的中央空调主机的节能效果呈现模块图表；
图10示出了本发明一个具体实施例的中央空调系统全年的节能效果呈现模块图表。
其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
100空调节能仿真系统，102气象参数提取模块，104建筑负荷预测模块，106管网阻力仿真模块，108空调系统仿真模块，110机房控制模块，112节能效果呈现模块，1080空调末端模拟单元，1082冷机模拟单元，1084冷冻水泵模拟单元，1086冷却水泵模拟单元，1088冷却塔模拟单元，202室外气象站，204节能控制柜，206上位机，208机房，210冷却塔，212冷却泵，214主机，216电动阀，218出风末端，220冷冻泵。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图10来描述根据本发明一些实施例提供的空调节能仿真系统100。
如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种空调节能仿真系统100，该系统包括：气象参数提取模块102，用于获取当前地区的预设时间段内的历史气象数据，根据历史气象数据计算目标气象参数；建筑负荷预测模块104，用于根据目标气象参数和建筑内影响参数，确定制冷需求负荷；管网阻力仿真模块106，用于根据空调的连接管道的管道参数和空调的设备参数确定管网阻力；空调系统仿真模块108，用于根据制冷需求负荷和设备参数模拟运行，并反馈空调系统的运行参数至机房控制模块110；机房控制模块110，用于根据历史气象数据、运行参数和预设控制逻辑算法，输出控制参数；节能效果呈现模块112，用于输出预设时间段内的空调的仿真数据和系统能效数据。
本发明提供的空调节能仿真系统100，包括气象参数提取模块102、建筑负荷预测模块104、管网阻力仿真模块106、空调系统仿真模块108、机房控制模块110、节能效果呈现模块112，能够通过气象参数提取模块获取设备所在当地在预设时间段内对应的历史气象数据，获取到模拟运行需要用到的气象参数，结合当前日期去获取与当前日期的当前气象参数相对应的历史气象参数数据，进而获得对应的历史制冷量，通过采用设备运行地的实际气象数据进行模拟运行，更能接近于实际运行工况，进而得到更精确的模拟运行数据；建筑负荷预测模块则通过目标气象参数和设备运行所在建筑内的影响参数对历史制冷量进行修正以得到制冷需求负荷；根据制冷需求负荷和机组设备参数模拟运行空调，从而获得预设时间段内的空调的仿真数据和系统能效数据。通过本发明提供的空调节能仿真系统100，能够同时考虑室外气象参数和室内人员习惯分析出制冷需求负荷，使空调的仿真数据和系统能效数据更为贴合实际，有利于用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，保证了产品在现场安装后可以快速高效的服役，省时省力，满足用户对空调节能控制效果的需求。
具体地，建筑内影响参数为人的行为习惯导致的室内负荷的变化，即通过云平台统计的各相同类型的建筑获得其室内负荷一天(24小时)内变化的趋势。
具体地，如图5所示，通过气象参数提取模块102提取该地区去年全年的气象数据，包含干球温度、湿球温度/相对湿度，节能效果呈现模块112将其输出展示。如图6所示，建筑负荷预测模块104，用于根据气象参数和建筑内影响参数，输出的建筑当前日期白天对应的制冷负荷率和夜间对那个的制冷负荷率，节能效果呈现模块112将其输出展示。如图9和图10所示，节能效果呈现模块112将根据输入的时间段计算短时间甚至是一年或多年的结果，展示以上各模块所输出的计算结果，以及主机能效和系统全年的能效。
具体实施例中，暖通设备包括以下至少之一或其组合：冷水机组，冷冻泵，冷却泵，冷却塔，末端。
优选地，历史气象数据以下至少之一或其组合：干球温度、湿球温度、相对湿度露点温度、相对湿度、焓值、绝对含湿量；仿真数据包括以下至少之一或其组合：主机功率及占比、冷冻水泵的电功率，冷却水泵的电功率，冷却塔的电功率；系统能效数据包括以下至少之一或其组合：机组能效COP，机房综合效率EERr，冷源能效SCOP，冷冻水输送系数，冷却水输送系数，冷却塔风机输送系数。
在本发明的一个实施例中，优选地，管网阻力仿真模块106还用于输出制冷需求负荷对应的制冷剂流量和扬程至空调系统仿真模块108。
在该实施例中，管网阻力仿真模块106按照制冷系统设计中的管道参数及各暖通设备参数进行阻力计算，模拟不同负荷下的流量需求对应的管网阻力的变化，将当前暖通设备制冷需求负荷对应的制冷剂流量和扬程输出给空调系统仿真模块108计算，使空调的仿真数据和系统能效数据更为贴合实际性能，进一步地，管网阻力仿真模块106既能用于动态仿真的模型又能用于静态仿真模型。具体地，如图7和图8所示，管网阻力仿真模块106将对应末端负荷开启数的需求的流量对应的扬程输出给空调系统仿真模块里的水泵模拟单元计算，输出的冷冻泵流程和扬程的关系，及冷却泵流量和扬程的关系。
在本发明的再一个实施例中，优选地，如图2所示的空调节能仿真系统100，包括：气象参数提取模块102、建筑负荷预测模块104、管网阻力仿真模块106、空调系统仿真模块108、机房控制模块110、节能效果呈现模块112，其中，空调系统仿真模块108包括：空调末端模拟单元1080、冷机模拟单元1082、冷冻水泵模拟单元1084、冷却水泵模拟单元1086及冷却塔模拟单元1088；空调系统仿真模块108还用于根据制冷需求负荷，确定对应的制冷系统中空调末端模拟单元，冷机模拟单元，冷冻水泵模拟单元，冷却水泵模拟单元及冷却塔模拟单元的开停机组合。
在该实施例中，空调系统仿真模块108由不同数量的空调末端模拟单元1080，冷机模拟单元1082，冷冻水泵模拟单元1084，冷却水泵模拟单元1086，冷却塔模拟单元1088通过串/并联形式组成，由于不同的空调项目需要导入不同的机组设备参数，因此根据制冷需求负荷确定制冷系统中各个模拟单元对应的开停机组合，从而根据空调项目的不同适应性的进行与实际空调项目真实的对等模拟，获得更贴近空调项目的真实性能的仿真参数，有利于用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，满足用户对空调节能控制效果的需求。
在本发明的一个实施例中，优选地，冷机模拟单元1082用于根据制冷需求负荷和控制参数，计算冷机负荷率；冷冻水泵模拟单元1084用于根据制冷需求负荷和控制参数，计算冷冻水出水温度；冷却水泵模拟单元1086用于根据制冷需求负荷和控制参数，计算冷却水出水温度；冷却塔模拟单元1088用于根据制冷需求负荷和控制参数，计算冷却塔进水温度、冷却塔出水温度、冷却塔的电功率。
在该实施例中，空调系统仿真模块108将按控制策略出计算冷机负荷率、冷冻水出水温度、冷却水出水温度等系统参数，然后反馈给机房控制模块110进行判定下一次输出的控制参数，使空调系统仿真模块108可以根据空调项目的不同适应性的进行与实际空调项目真实的对等模拟，获得更贴近空调项目的真实性能的仿真参数，有利于用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，满足用户对空调节能控制效果的需求。
具体实施例中，控制参数包括出水温度及开机组合，若反馈的回水温度已经满足舒适度，出水温度则不需要变化；若不满足舒适度，则根据实际的制冷需求负荷和真实的机组反馈模拟运行空调，重新计算系统参数。
在本发明的一个实施例中，优选地，节能效果呈现模块112具体还用于判断空调的运行系统和设备是否满足预设节能条件。
在该实施例中，空调节能仿真系统100自带能效节能判定标尺，可以根据实时参数或一段时间的平均参数在标尺中的位置判断空调的运行系统和设备是否满足预设节能条件，使用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，满足用户对空调节能控制效果的需求。
在本发明的一个实施例中，优选地，如图5至图10所示，节能效果呈现模块112具体还用于显示以下至少之一或其组合：预设时间段内的历史气象数据的图表、制冷需求负荷图表、管网阻力特性仿真图表、主机能效图表以及系统全年能效图表。
在本发明的一个实施例中，优选地，建筑负荷预测模块104根据当前气象数据和历史气象数据，获取历史制冷需求负荷；根据目标气象参数和建筑内影响参数，确定负荷修正系数；根据历史制冷需求负荷和负荷修正系数，确定制冷需求负荷。
在该实施例中，能够同时考虑室外气象参数和室内人员习惯的分析获得室内负荷的修正，不需要知道建筑的实际构造条件，直接根据历史监测得到的实际负荷数据与实际气象数据的关系获得制冷需求负荷，在使空调的仿真数据和系统能效数据更为贴合实际性能的同时节省人力和物力，提升产品实用性。
具体实施例中，如图3所示，中央空调节能控制系统的控制对象，包括室外气象站202，节能控制柜204，上位机206，机房208，两组冷却塔210，两组冷却泵212，两组冷冻泵220，两组主机214，四个电动阀216和多个出风末端218。中央空调系统循环中每一个设备的输出参数就是下一个设备运行的输入参数；在不同的循环之间及室内负荷向室外运输的横向过程中，不同循环的交接处的设备本身又有两个循环决定他的运行。
如图4所示，中央空调系统换热模型具体如下：
1)外界及室内与建筑物交换负荷
建筑制冷需求负荷是由于室外负荷和室内负荷共同引起的，通过对不同种类建筑特性的研究以及设计制冷量可以得到该建筑的预测的制冷需求负荷如公式(1)：
Q制冷需求＝f(T室外湿球，室内影响因素) (1)
其中，Q制冷需求是制冷需求负荷，T室外湿球是室外气象参数；
2)建筑物与末端换热器交换负荷
预测制冷需求负荷和冷冻水泵的关系是通过末端换热器和风机与室内空气进行负荷交换建立联系的，并具有以下能量守恒关系如公式(2)：
Q末端＝Q制冷需求＝M末端风*(h室内湿球-h设定出风)＝f(M末端风，M冷冻水，T室内湿球，T冷冻水进水) (2)
公式(1)和(2)联合可以得到冷冻水水量，如公式(3)
M冷冻水＝f(T室外湿球，T室内湿球，T冷冻水进水，M末端风，室内影响因素) (3)
其中，Q末端是末端负荷，M末端风是末端风流量，M冷冻水是冷冻水流量，T室内湿球是室内湿球温度，T冷冻水进水是冷冻水进水温度，h室内湿球是室内湿球焓值，h设定出风是设定出风焓值；
3)末端换热器与冷水机组交换负荷
末端换热后携带的热量将通过冷冻水泵与冷水机组进行负荷交换。根据能量守恒得冷冻水泵和冷水机组的关系式如公式(4)：
Q冷机＝Q末端＝M冷冻水*cpw*(T冷冻水回水-T冷冻水进水)＝f(M冷冻水，T冷冻水进水，T冷冻水回水) (4)
公式(1)和(4)联合可以得到冷冻水回水温度，如公式(5)：
T冷冻水回水＝f(T室外湿球，T冷冻水进水，室内影响因素) (5)
其中，Q冷机是冷机负荷，T冷冻水回水是冷冻水回水温度，cpw为水的比热；
4)冷水机组与冷却塔交换负荷
水冷机组放热将通过冷却泵向室外负荷传递。根据能量守恒水冷机组与冷却泵的关系式如公式(6)和(7)：
P冷机+Q冷机＝Q冷却塔放热＝M冷却水*cpw*(T冷却塔进水-T冷却塔出水) (6)
T冷却塔出水＝f(T室外湿球，M冷却水，M冷却塔风) (7)
公式(1)、(6)和(7)联合可以得到冷却水水量，如公式(8)：
M冷却水＝f(T室外湿球，T冷却塔进水，M冷却塔风，P冷机，室内影响因素) (8)
其中，P冷机是冷机功率，Q冷却塔放热是冷却塔放热负荷，T冷却塔进水是冷冻进水温度，T冷却塔出水是冷却塔出水温度，M冷却塔风是冷却塔风流量，M冷却水是冷却水流量；
5)冷却塔与室外环境交换负荷
冷却塔与室外环境交换负荷如公式(9)和(10)：
Q冷却塔放热＝M冷却塔风*(h冷却塔出风-h冷却塔进风) (9)
h冷却塔出风-h冷却塔进风＝f(T室外湿球，T冷却塔出水) (10)
公式(1)、(9)和(10)联合可以得到冷却塔风量，如公式(11)：
M冷却塔风＝f(T室外湿球，T冷却塔出水，P冷机，室内影响因素) (11)
其中，h冷却塔出风是冷却塔出风焓值，h冷却塔进风是冷却塔进风焓值；
通过以上能量守恒模型获得的参数可以按下列中央空调系统能耗模型计算能耗：
1)末端能耗
末端能耗与风量和风压有关，如公式(12)：
P末端＝f(M末端风，H末端风) (12)
其中，P末端是末端功率，H末端风是末端风阻力；
2)冷冻泵能耗
冷冻泵能耗与冷冻水水量和冷冻水管网阻力有关，如公式(13)：
P冷冻泵＝f(M冷冻水，H冷冻水) (13)
其中，P冷冻泵是冷冻泵功率，H冷冻水是冷冻水阻力；
3)冷水主机能耗
冷水主机能耗与制冷负荷、冷冻水出水温度和冷却水回水温度有关，如公式(14)：
P冷机＝f(Q制冷，T冷冻水回水，T冷冻水进水) (14)
其中：Q制冷是制冷负荷；
4)冷却泵能耗，如公式(15)：
P冷却泵＝f(M冷却水，H冷却水) (15)
其中，P冷却泵是冷却泵功率，H冷却水是冷却水阻力；
5)冷却塔能耗，如公式(16)：
P冷却塔＝f(M冷却塔风) (16)
其中，P冷却塔是冷却塔功率；通过以上各式可知针对某个项目如果有确定的设备的话，可以通过单体测试获得具体的关系式，这样上面的关系式将成为固定关系式。当智能控制系统采集到T室外湿球、T室内湿球、T出风设定、T冷冻水进水和室内影响因素五个参数时，则可以得到利用系统的内在关系得到对应Q制冷的T冷冻水回水、T冷却塔出水、T冷却塔进水和M冷冻水、M冷却水、M末端风、M冷却塔风。
根据设计图的尺寸参数对空调系统风管和水管的阻力进行计算，可以获得流量M末端风对应的阻力H末端风，M冷冻水对应的阻力H冷冻水，M冷却水对应的阻力H冷却水，进而可以得到P冷机、P冷冻水、P冷却水、P末端风、P冷却塔风。
在该实施例中，气象参数提取模块图表、建筑负荷预测模块图表、管网阻力仿真模块图表、节能效果呈现模块图表如图5至图10所示。
通过该实施例空调节能仿真系统，能实现在控制系统出厂之前就对控制逻辑进行验证，并输出相应的全年节能效果，有利于精准了解产品节能性，保证了产品在现场安装后可以快速高效的服役，而且，能够同时考虑室外气象参数和室内人员习惯的分析出制冷需求负荷，使空调显示的仿真数据和系统能效数据更为贴合实际，并可判定系统能效及部件能效是否节能，有利于用户获知空调项目的运行状态，并对空调的节能控制效果有一个比较准确的预期，满足用户对空调节能控制效果的需求。
综上，本发明提供了一种中空调节能仿真系统能实现在控制系统出厂之前就对控制逻辑进行验证，并输出相应的全年节能效果，保证产品在现场安装后可以快速最高效的服役，让用户无间断的获得良好的空调节能控制效果。通过仿真系统可以获得某一项目虚拟运行时的主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔的电功率，获得制冷量、放热量、机组能效COP、机房综合效率EERr、冷源能效SCOP、冷冻水输送系数、冷却水输送系数、冷却塔风机输送系数，并可判定系统能效及部件能效是否节能，还可以显示图表及参数。
在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空调节能仿真系统，其特征在于，包括:
气象参数提取模块，用于获取当前地区的预设时间段内的历史气象数据，根据所述历史气象数据计算目标气象参数；
建筑负荷预测模块，用于根据所述目标气象参数和建筑内影响参数，确定制冷需求负荷；
管网阻力仿真模块，用于根据所述空调的连接管道的管道参数和所述空调的设备参数确定管网阻力；
空调系统仿真模块，用于根据所述制冷需求负荷和所述设备参数模拟运行，并反馈所述空调系统的运行参数至机房控制模块；
所述机房控制模块，用于根据所述历史气象数据、所述运行参数和预设控制逻辑算法，输出控制参数；
节能效果呈现模块，用于输出预设时间段内的所述空调的仿真数据和系统能效数据。
2.根据权利要求1所述的空调节能仿真系统，其特征在于，
所述管网阻力仿真模块还用于输出所述制冷需求负荷对应的制冷剂流量和扬程至所述空调系统仿真模块。
3.根据权利要求1所述的空调节能仿真系统，其特征在于，所述空调系统仿真模块包括：空调末端模拟单元、冷机模拟单元、冷冻水泵模拟单元、冷却水泵模拟单元及冷却塔模拟单元；
所述空调系统仿真模块还用于根据所述制冷需求负荷，确定对应的制冷系统中所述空调末端模拟单元，所述冷机模拟单元，所述冷冻水泵模拟单元，所述冷却水泵模拟单元及所述冷却塔模拟单元的开停机组合。
4.根据权利要求3所述的空调节能仿真系统，其特征在于，
所述冷机模拟单元用于根据所述制冷需求负荷和所述控制参数，计算冷机负荷率；
所述冷冻水泵模拟单元用于根据所述制冷需求负荷和所述控制参数，计算冷冻水出水温度；
所述冷却水泵模拟单元用于根据所述制冷需求负荷和所述控制参数，计算冷却水出水温度；
所述冷却塔模拟单元用于根据所述制冷需求负荷和所述控制参数，计算冷却塔进水温度、冷却塔出水温度、冷却塔的电功率。
5.根据权利要求1所述的空调节能仿真系统，其特征在于，
所述仿真数据包括以下至少之一或其组合：主机功率及占比、冷冻水泵的电功率，冷却水泵的电功率，冷却塔的电功率。
6.根据权利要求1所述的空调节能仿真系统，其特征在于，
所述系统能效数据包括以下至少之一或其组合：机组能效，机房综合效率，冷源能效，冷冻水输送系数，冷却水输送系数，冷却塔风机输送系数。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的空调节能仿真系统，其特征在于，
所述节能效果呈现模块具体还用于判断所述空调的运行系统和设备是否满足预设节能条件。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的空调节能仿真系统，其特征在于，
所述节能效果呈现模块具体还用于显示以下至少之一或其组合：所述预设时间段内的历史气象数据的图表、所述制冷需求负荷图表、管网阻力特性仿真图表、主机能效图表以及系统全年能效图表。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的空调节能仿真系统，其特征在于，
所述历史气象数据以下至少之一或其组合：干球温度、湿球温度、相对湿度露点温度、相对湿度、焓值、绝对含湿量。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的空调节能仿真系统，其特征在于，所述建筑负荷预测模块具体用于：
根据当前气象数据和所述历史气象数据，获取历史制冷需求负荷；
根据所述目标气象参数和建筑内影响参数，确定负荷修正系数；
根据所述历史制冷需求负荷和所述负荷修正系数，确定所述制冷需求负荷。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |