CN110848889A - 一种中央空调系统主机运行能效评估方法 - Google Patents

一种中央空调系统主机运行能效评估方法 Download PDF

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energy efficiency
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water chilling
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刘定坤
黄文宇
张亮
王莹
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Nanjing Asia Software Technology Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
    • F24F11/47—Responding to energy costs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values

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Abstract

本发明具体涉及种中央空调系统主机运行能效评估方法，包括以下步骤：一：能耗监测系统实时采集至少一年的中央空调系统的运行参数；并根据运行参数计算出对应时间的冷水机组运行效能COP1以及冷冻水系统的运行能效COP2；二：建立冷水机组能效模型COP,所述冷水机组能效模型COP1的数学表达式；步骤三：建立冷冻水系统数学模型，所述冷冻水系统数学模型COP2；将步骤三预处理后的数据中的70％用于训练步骤二与步骤三中的数学模型进行建模，将剩下的30％用于检验模型，进行辨识出模型系数β0至β9、α0至α4；中央空调系统主机运行能效比。

Description

一种中央空调系统主机运行能效评估方法
技术领域
本发明涉及中央空调能耗控制系统，具体涉及种中央空调系统主机运行能效评估方法。
背景技术
随着中央空调的普及使用，中央空调能耗占建筑总能耗的比重越来越高，。因此针对中央空调系统机房的主要设备，特别是制冷主机的能效水平进行实时监测，评估及预测对中央空调的节能运行是十分必要的。
现有技术申请号为201610357439.9，专利名称为：中央空调系统主机运行能效评估及预测方法以及装置，公开了一种不仅能对实测COP进行统计分析，而且可以运用COP历史数据进行训练学习和迭代，从而实现对主机运行能效做出实时预测。但是，存在的问题是仅仅对冷冻水侧进行预测，冷却水侧没有涉及，因此误差比较大。
发明内容
1.所要解决的技术问题：
针对上述的技术问题，本方法一种中央空调系统主机运行能效评估方法，不仅从冷冻水侧也将建立冷却水侧的能效评估。
2.技术方案：
一种中央空调系统主机运行能效评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：能耗监测系统实时采集至少一年的中央空调系统的运行参数；并根据运行参数计算出对应时间的冷水机组运行效能COP1以及冷冻水系统的运行能效COP2；
步骤二：建立冷水机组能效模型COP,所述冷水机组能效模型COP1的数学表达式为：
COP1＝β0+β1PLR+β2Te+β3Tc+β4PLC2+β5Te2+β6Tc2+β7PLC*Te+β8PLC*Tc+β9Te*Tc
其中：
Figure BDA0002273478330000011
(1)式中，COP1为冷水机组模型运行能效，PLR为供冷负荷率，Te为冷水机组蒸发温度，Tc为冷水机组冷凝温度，Tei为冷冻水供水温度，β0至β9为冷水机组能效模型参数，al...a3为冷水机组蒸发器换热模型参数；
步骤三：建立冷冻水系统数学模型，所述冷冻水系统数学模型COP2为：
COP2＝α0PLC4+α1PLC3+α2PLC2+α3PLC1+α4 (2)
(2)式中α0至α4为模型系数；COP2冷冻水系统的模型运行能效；
步骤三：对数据进行预处理；包括将数据中的奇异值和离群值进行删除、并将步骤一中采集是数据调整时间间隔、不同的季节的数据根据季节进行分类、相同季节不同的工况进行分类；
步骤四：将步骤三预处理后的数据中的70％用于训练步骤二与步骤三中的数学模型进行建模，将剩下的30％用于检验模型，进行辨识出模型系数β0至β9、α0至α4；
步骤五：中央空调系统主机运行能效比:
Figure BDA0002273478330000021
进一步地，所述冷水机组运行效能COP1的计算公式为：式中Qe为冷水机组制冷量；Ech为冷水机组电功率；FLC为冷水机组的额定制冷量。
3.有益效果：
本发明中针对中央空调的重点能耗的两个部分：冷水机组、冷冻水系统，分别进行能耗分析额，并分别得出相应的能耗模型，然后得出空调的整体的能耗。本方法可以有效的对现有空调的能耗进行评估，并且可以根据现有的运行数据预测出空调的能耗。
具体实施方式
一种中央空调系统主机运行能效评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：能耗监测系统实时采集至少一年的中央空调系统的运行参数；并根据运行参数计算出对应时间的冷水机组运行效能COP1以及冷冻水系统的运行能效COP2；
步骤二：建立冷水机组能效模型COP,所述冷水机组能效模型COP1的数学表达式为：
COP1＝β0+β1PLR+β2Te+β3Tc+β4PLC2+β5Te2+β6Tc2+β7PLC*Te+β8PLC*Tc+β9Te*Tc
其中：
Figure BDA0002273478330000023
(1)式中，COP1为冷水机组模型运行能效，PLR为供冷负荷率，Te为冷水机组蒸发温度，Tc为冷水机组冷凝温度，Tei为冷冻水供水温度，β0至β9为冷水机组能效模型参数，al...a3为冷水机组蒸发器换热模型参数；
步骤三：建立冷冻水系统数学模型，所述冷冻水系统数学模型COP2为：
COP2＝α0PLC4+α1PLC3+α2PLC2+α3PLC1+α4 (2)
(2)式中α0至α4为模型系数；COP2冷冻水系统的模型运行能效；
步骤三：对数据进行预处理；包括将数据中的奇异值和离群值进行删除、并将步骤一中采集是数据调整时间间隔、不同的季节的数据根据季节进行分类、相同季节不同的工况进行分类；
步骤四：将步骤三预处理后的数据中的70％用于训练步骤二与步骤三中的数学模型进行建模，将剩下的30％用于检验模型，进行辨识出模型系数β0至β9、α0至α4；
步骤五：中央空调系统主机运行能效比:
Figure BDA0002273478330000024
进一步地，所述冷水机组运行效能COP1的计算公式为：
Figure BDA0002273478330000031
式中Qe为冷水机组制冷量；Ech为冷水机组电功率；FLC为冷水机组的额定制冷量。
本发明中针对中央空调的重点能耗的两个部分：冷水机组、冷冻水系统，分别进行能耗分析额，并分别得出相应的能耗模型，然后得出空调的整体的能耗。本方法可以有效的对现有空调的能耗进行评估，并且可以根据现有的运行数据预测出空调的能耗。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (2)

1.一种中央空调系统主机运行能效评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：能耗监测系统实时采集至少一年的中央空调系统的运行参数；并根据运行参数计算出对应时间的冷水机组运行效能COP1以及冷冻水系统的运行能效COP2；
步骤二：建立冷水机组能效模型COP,所述冷水机组能效模型COP1的数学表达式为：
COP1＝β0+β1PLR+β2Te+β3Tc+β4PLC2+β5Te2+β6Tc2+β7PLC*Tc+β8PLC*Tc+β9Te*Tc
其中：
Figure FDA0002273478320000011
(1)式中，COP1为冷水机组模型运行能效，PLR为供冷负荷率，Te为冷水机组蒸发温度，Tc为冷水机组冷凝温度，Tei为冷冻水供水温度，β0至β9为冷水机组能效模型参数，al...a3为冷水机组蒸发器换热模型参数；
步骤三：建立冷冻水系统数学模型，所述冷冻水系统数学模型COP2为：
COP2＝α0PLC4+α1PLC3+α2PLC2+α3PLC1+α4 (2)
(2)式中α0至α4为模型系数；COP2冷冻水系统的模型运行能效；
步骤三：对数据进行预处理；包括将数据中的奇异值和离群值进行删除、并将步骤一中采集是数据调整时间间隔、不同的季节的数据根据季节进行分类、相同季节不同的工况进行分类；
步骤四：将步骤三预处理后的数据中的70％用于训练步骤二与步骤三中的数学模型进行建模，将剩下的30％用于检验模型，进行辨识出模型系数β0至β9、α0至α4；
步骤五：中央空调系统主机运行能效比:
2.根据权利要求1所述的一种中央空调系统主机运行能效评估方法，其特征在于：所述冷水机组运行效能COP1的计算公式为：
Figure FDA0002273478320000013
式中Qe为冷水机组制冷量；Ech为冷水机组电功率；FLC为冷水机组的额定制冷量。
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