CN110410948A - 基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,包括以下步骤:采集各楼宇内部、外部温湿度数据;采集空调日负荷曲线P和日电量曲线Q;根据各楼宇内空调的温湿度日曲线、日负荷曲线和日电量曲线数据,以地理位置、空调类型进行多维度能效排名分析,并将结果反馈至各楼宇空调;将各楼宇内空调能耗数据进行比对,若判定能效还存在提升空间,则调整空调运行参数,从而提升能效水平。本发明通过实时、准确的能效对标,协助空调系统管理员及时了解自身楼宇能效水平,并主动进行优化调控。
Description
技术领域
本发明属于用户节能技术领域,具体涉及一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法及系统。
背景技术
空调能源管理系统是楼宇中央空调的不可缺少部分,也是楼宇能源管理系统的重要子模块。通常包括四个组成部分:一是各类传感器,专门负责采集环境温度信息和管道压力、流量及温度信息;二是控制器,也就是空调器控制部件ECU;三是控制部件,包括空调系统冷凝器电动机、蒸发器电动机等,包括混合气流电动机、气流方式电动机,用以控制冷暖气组合、开启或关闭正面、侧面和脚部的出风口;四是自检及报警部分。通过以上功能模块,采用各种优化控制算法,对空调系统的各部分运行工况进行控制,从而达到舒适、节能的目的。
但目前常规的空调能源管理系统均为封闭自运行系统,主要运行目标是满足楼宇内部的冷热负荷需求,一方面无法与同类型楼宇进行实时比对,从而掌握自身能效水平,缺乏主动提升能效的动机;另一方面无法根据时变的能源价格和电力需求响应事件灵活调节运行工况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法及系统,重点解决常规能源管理系统封闭自运行、能效提升潜力难以评估的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,包括以下步骤:
获取各空调的基本档案信息,并采集各楼宇内部、外部温湿度数据,以及空调日负荷数据和日电量数据;
根据各楼宇内外部温湿度数据、空调的日负荷和日电量数据以及空调的基本档案信息对各个空调进行多维度能效排名分析;
基于多维度能效排名分析结果将各楼宇内空调能耗数据进行比对;
若比对结果为某空调能效还存在提升空间,则调整此空调运行参数以提升其能效水平。
进一步的,基本档案信息包括以下一种或多种:
空调类型、空调安装所在楼宇的地理位置、气候区域、建筑类型和建筑面积;所述建筑是指空调安装所在的楼宇。
进一步的,空调类型包括中央空调、多联机空调、分散式空调。
进一步的,所述空调日负荷数据为96点或288点实时功率值的空调日负荷曲线P,所述空调日电量数据为24小时时段电量的空调日电量曲线Q。
进一步的,所述根据各楼宇内外部温湿度数据、空调的日负荷和日电量数据以及空调的基本档案信息对各个空调进行多维度能效排名分析具体包括以下过程:
核算所有楼宇的单位面积空调能耗Qmax、每日最大负荷Pmax、每日最小负荷Pmin,并进行同区域同建筑类型、同区域同空调类型建筑的单位面积空调能耗、日最大负荷、日最小负荷排名;
根据所采集的楼宇内、外温湿度数据,对相同温差楼宇的单位面积空调能耗、每日最大负荷Pmax、每日最小负荷Pmin进行排名。
进一步的,所述基于多维度能效排名分析结果将各楼宇内空调能耗数据进行比对的具体过程为:
同区域、同类楼宇的空调与排名靠前的能耗数据进行比对;
确定自身能效是否存在提升空间。
进一步的,调整空调运行参数过程为:
根据排名靠前楼宇内空调的参数为参照运行参数,调整所述存在提升空间的空调的运行参数。
进一步的,所述调整所述存在提升空间的空调的运行参数,具体为:
根据每时段平均空调负荷数据,确定负荷高于预设阈值的时段;
在所述负荷高于预设阈值的时段调整所述存在提升空间的空调的运行参数。
相应的,本发明还提供了一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理系统,其特征是,所述系统包括网络接口、存储器和处理器;其中,
所述网络接口,用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中,信号的接收和发送;
所述存储器,用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令;
所述处理器,用于在运行所述计算机程序指令时,执行上述基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的步骤。
相应的,本发明还提供了一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的程序,所述基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的程序被至少一个处理器执行时实现上述基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的步骤。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:通过实时、准确的能效对标,协助空调系统管理员及时了解自身楼宇能效水平,并主动进行优化调控,解决管理员对自身能耗水平了解不足、无法进行主动调优的问题。
附图说明
图1为基于云感知和用户主动干预的空调节能管理系统的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理系统,参见图1所示,
采用云平台+楼宇空调调控子站两级架构,云平台为空调节能管理云平台,用户级楼宇空调子站包括楼宇空调智能控制器、用户操作终端(手机APP/工作站)、传感器、智能温控器。
用户楼宇空调调控子站通过楼宇空调智能控制器连接各类传感器(包括温湿度、压力、流量、电表)、温控器和操作终端,可以监测每个房间的实时温湿度和温控制设置值,从而精细化感知空调系统运行工况及环境信息,可以通过主站预先配置控制策略(每时段的参数),遥控末端智能温控器自动控制空调运行参数,并将采集的信息实时上传空调节能管理云平台。
空调节能管理云平台通过安装有户外温湿度传感器的楼宇能源管理系统获取接入地区的户外温湿度数据,和相应楼宇空调运行数据,通过电力市场交易中心获取能源价格信息,实现环境、市场及运行工况信息的云感知;一方面可以通过同类地区、同等建筑结构的空调运行数据与自身楼宇运行数据进行比对,从而相互分析得出能效差距,并进而形成各用户空调子站的优化运行策略,如根据每时段平均空调负荷数据,找出负荷偏高的时段,从而在该时段下调空调运行参数,并配置到空调运行策略表中,再下发用户楼宇空调子站,从而能够引导用户主动调节空调系统运行工况。
基于以上系统,本发明的一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,包括以下步骤:
步骤S1,获取各空调的基本档案信息,基本档案信息包括空调类型及空调安装所在楼宇的地理位置。
基本档案信息具体包括:
1)空调安装的地理位置(具体为省、城市、区)、气候区域(具体为热区、亚热区、南温区、北温区、寒区或高寒区)、建筑类型(酒店、办公楼、医院、教学楼、商场、公寓、景观建筑、体育馆)、建筑面积;此处所述建筑是指空调安装所在的楼宇;
2)空调类型:大类包括中央空调、多联机空调、分散式空调,其中中央空调又分为水冷制冷机、地源热泵、燃气锅炉、电锅炉等。
步骤S2,采集各楼宇内部、外部温湿度数据,获得楼宇内部及外部温湿度日曲线。
以采集楼宇内部、外部温湿度数据,包括楼宇内部及外部温度日曲线T(96点或288点实时温度值);如为中央空调则在冷冻水供回水管路安装流量计和温度计,采集冷冻水供回水温度曲线T供、T回及流量曲线(96点或288点),以获取楼宇空调运行状态。
步骤S3,采集空调日负荷曲线P和日电量曲线Q。
楼宇空调供电支路上的多功能电力监控终端(如电能表、采集终端等),采集空调日负荷曲线P(96点或288点实时功率值)、日电量曲线Q(24小时时段电量)。
所有楼宇处空调的采集数据,包括温湿度日曲线、日负荷曲线和日电量曲线均上传空调节能云管理平台。
步骤S4,空调节能云管理平台根据各楼宇内空调的温湿度日曲线、日负荷曲线和日电量曲线数据,按照地理位置、空调类型进行多维度能效排名分析。
按照地理位置、空调类型进行多维度能效排名分析的具体包括以下过程:
1)核算所有楼宇的单位面积空调能耗Qmax(kWh/m2)、每日最大负荷Pmax(kW)、每日最小负荷Pmin(kW),并进行同区域同建筑类型、同区域同空调类型建筑的单位面积空调能耗、日最大负荷、日最小负荷排名;
2)根据所采集的楼宇内、外温湿度数据,对相同温差楼宇的单位面积空调能耗、每日最大负荷Pmax(kW)、每日最小负荷Pmin(kW)进行排名。
也可以是按照基本档案信息中的气候区域、建筑类型或建筑面积来进行多维度能效排名分析。但是常规是按照地理位置和空调类型来进行能效排名分析。
步骤S5,将各楼宇内空调能耗数据进行比对,若比对结果为判定某空调能效还存在提升空间,则调整此空调运行参数,从而提升能效水平。
空调节能云管理平台将分析数据向楼宇空调节能管理系统进行推送,便于楼宇空调系统管理员了解同区域、同类楼宇的能效水平,与排名靠前的楼宇能耗数据进行比对,确定自身能效是否存在提升空间,判断依据包括如果与同区域同类型空调相差较大,即可根据差值确定提升空间。
楼宇空调节能管理员通过能效排名比对后,可以根据排名靠前楼宇的空调设置参数对空调运行参数进行调优,从而提升能效水平。
调整所述存在提升空间的空调的运行参数具体为:
根据每时段平均空调负荷数据,确定负荷高于预设阈值的时段;
在所述负荷高于预设阈值的时段调整所述存在提升空间的空调的运行参数。
相应的,本发明还提供了一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理系统,其特征是,所述系统包括网络接口、存储器和处理器;其中,
所述网络接口,用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中,信号的接收和发送;
所述存储器,用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令;
所述处理器,用于在运行所述计算机程序指令时,执行上述基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的步骤。
相应的,本发明还提供了一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的程序,所述基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的程序被至少一个处理器执行时实现上述基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,其特征是,包括以下步骤:
获取各空调的基本档案信息,并采集各楼宇内部、外部温湿度数据,以及空调日负荷数据和日电量数据;
根据各楼宇内外部温湿度数据、空调的日负荷和日电量数据以及空调的基本档案信息对各个空调进行多维度能效排名分析;
基于多维度能效排名分析结果将各楼宇内空调能耗数据进行比对;
若比对结果为某空调能效还存在提升空间,则调整此空调运行参数以提升其能效水平。
2.根据权利要求1所述的一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,其特征是,基本档案信息包括以下一种或多种:
空调类型、空调安装所在楼宇的地理位置、气候区域、建筑类型和建筑面积;所述建筑是指空调安装所在的楼宇。
3.根据权利要求2所述的一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,其特征是,空调类型包括中央空调、多联机空调、分散式空调。
4.根据权利要求1所述的一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,其特征是,所述空调日负荷数据为96点或288点实时功率值的空调日负荷曲线P,所述空调日电量数据为24小时时段电量的空调日电量曲线Q。
5.根据权利要求1所述的一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,其特征是,所述根据各楼宇内外部温湿度数据、空调的日负荷和日电量数据以及空调的基本档案信息对各个空调进行多维度能效排名分析具体包括以下过程:
核算所有楼宇的单位面积空调能耗Qmax、每日最大负荷Pmax、每日最小负荷,并进行同区域同建筑类型、同区域同空调类型建筑的单位面积空调能耗、日最大负荷、日最小负荷排名;
根据所采集的楼宇内、外温湿度数据,对相同温差楼宇的单位面积空调能耗、每日最大负荷Pmax、每日最小负荷Pmin进行排名。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,其特征是,所述基于多维度能效排名分析结果将各楼宇内空调能耗数据进行比对的具体过程为:
同区域、同类楼宇的空调与排名靠前的能耗数据进行比对;
确定自身能效是否存在提升空间。
7.根据权利要求1所述的一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,其特征是,调整空调运行参数过程为:
根据排名靠前楼宇内空调的参数为参照运行参数,调整所述存在提升空间的空调的运行参数。
8.根据权利要求1或7所述的一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法,其特征是,所述调整所述存在提升空间的空调的运行参数,具体为:
根据每时段平均空调负荷数据,确定负荷高于预设阈值的时段;
在所述负荷高于预设阈值的时段调整所述存在提升空间的空调的运行参数。
9.一种基于云感知和用户主动干预的空调节能管理系统,其特征是,所述系统包括网络接口、存储器和处理器;其中,
所述网络接口,用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中,信号的接收和发送;
所述存储器,用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令;
所述处理器,用于在运行所述计算机程序指令时,执行权利要求1至8任一项所述基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的步骤。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的程序,所述基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述基于云感知和用户主动干预的空调节能管理方法的步骤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191105 |