CN111027181A - 一种基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其方法包括：确定影响中央空调冷水主机能效的动态能效参数，将中央空调冷水主机系统分为冷水主机、变频水泵、冷却塔风机、新风回风系统四部分，分别基于动态能效参数构建能耗模型；基于冷水主机动态能效参数评价体系、变频水泵动态能效参数评价体系、冷却塔风机能效动态参数评价体系、新风回风系统能效动态参数评价体系评估待运行中央空调冷水主机能耗。本发明实施例能耗评估方法具备精确性、全面性、灵活性和实用性，有助于更精确的评价待运行中央空调冷水主机的能耗水平，为降低空调系统总能效和建筑能耗提供准确的依据。

Description

一种基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法。

背景技术

在商业建筑中，离心式冷水机组在中央空调系统中应用广泛，正常工作的冷水机组的能耗可以占到中央空调系统的60％以上，占到建筑总用电量的35％-40％。空调系统的能耗特性和节能性能是空调系统节能的关键。因此，降低冷水机组的能耗，提高冷水机组的能效，将是降低相应的中央空调系统能耗和建筑能耗的有效途径。这也是空调领域的一个关键问题。

通过建立冷水主机的模型是评价冷水机组性能的一种有效方法。冷水机组的能效评价模型有很多，可以分为理论模型、经验模型(包括半经验模型)和智能方法模型。一般以热力学和传热学基本原理为基础，模型的系数参数与参数为具有明确物理意义的静态参数。实际使用中，静态参数的模型精度并不能满足工程的实际需求。因此，需要使用动态参数作为能效参数评价中央空调的冷水主机能耗。

发明内容

本发明的目的在于克服现有静态模型的不足，提供一种基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，有助于更精确的评价中央空调冷水主机的能耗水平，为降低空调系统总能效和建筑能耗提供准确的依据。

相应的，本发明实施例提供了一种基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，所述方法包括：

确定影响中央空调冷水主机能效的动态能效参数，将中央空调冷水主机系统分为冷水主机、变频水泵、冷却塔风机、新风回风系统四部分，分别基于动态能效参数构建能耗模型；

以冷水主机组能耗为目标，从冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面构建冷水主机动态能效参数评价体系；

以变频水泵性能评价为目标，从水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面构建变频水泵动态能效参数评价体系；

以冷却塔风机能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建冷却塔风机能效动态参数评价体系；

以新风回风系统能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系；

基于冷水主机动态能效参数评价体系、变频水泵动态能效参数评价体系、冷却塔风机能效动态参数评价体系、新风回风系统能效动态参数评价体系评估待运行中央空调冷水主机能耗。

所述从冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面构建冷水主机动态能效参数评价体系包括：

基于冷冻水进水温度、冷却水进水温度与机组负荷，使用二次回归进行参数识别，建立冷水主机动态能效参数评价体系。

所述从冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面构建冷水主机动态能效参数评价体系包括：

确定冷水主机动态能效参数评价体系指标，包括：冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面；

确定冷凝参数、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面的具体动态参数，基于冷冻水供水温度、冷却水进水温度以及机组负荷的能耗模型：

PWR_ch,i为第i台冷水机组的能耗；Tcwj,i为第i台机组的冷却水进水温度；T_chws,i为第i台机组的冷冻水供水温度；Q_e,i为第i台冷水机组的负荷；a_0,i﹑a_1,i﹑a_2,i﹑a_3,i﹑a_4,i﹑a_5,i为能耗模型系数；

使用二次回归进行参数识别，建立冷水主机动态能效参数评价体系。

所述以变频水泵性能评价为目标，从水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面构建变频水泵动态能效参数评价体系包括：

基于水泵的输入功率、水泵扬程、水泵效率、电机效率、变速装置效率、水泵流量，通过二次多项式拟合得到冷冻水泵与冷却水泵下的变频水泵动态能效参数评价体系。

所述以变频水泵性能评价为目标，从水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面构建变频水泵动态能效参数评价体系包括：

确定变频水泵性能评价指标，包括水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面；

确定水泵效率、变速装置效率与电机效率的具体动态参数：

水泵的初始输出功率如下：

式中，N₀为水泵的初始输入功率，ρ为水的密度，g为重力加速度，H为扬程，Q为流量；

基于电机效率和变速装置效率下的水泵装置的输入功率为：

N＝N₀/(η_pη_mη_f)＝HQ/(367η_pη_mη_f) (5)

式中，N为电机效率和变速装置效率下的水泵装置的输入功率，η_p为水泵的效率，η_m为电机效率，η_f为变速装备的效率；

电机效率和变频器效率由以下经验公式计算得到：

η_m＝0.94187×(1-e^-9.04k) (6)

η_f＝0.5087+1.283k-1.42k²+0.5834k³ (7)

其中，k为变速比，即水泵变频后所对应的转速与原转速的比值；

将水泵的能耗简化为流量的单值函数，把各点的功率拟合为流量的二次多项式，得到冷冻水泵和冷却水泵的变流量能耗模型如下：

其中，G_e,i为第i台冰冻水泵的流量，b_0,i﹑b_1,i﹑b_2,i为冰冻水泵模型系数，Gc,i为第i台冷却水泵的流量，c_0,i﹑c_1,i﹑c_2,i为冷却水泵模型系数；

使用二次回归进行参数识别，建立变频水泵动态能效参数评价体系：

用二次完全回归函数对冷冻水泵与冷却水泵进行参数拟合，得到冷冻水泵与冷却水泵的参数模型为:

其中，G_e,i为第i台冰冻水泵的流量，b_0,i﹑b_1,i﹑b_2,i为冰冻水泵模型系数，Gc,i为第i台冷却水泵的流量。

所述以冷却塔风机能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建冷却塔风机能效动态参数评价体系包括：

基于冷却塔风机额定功率、冷却塔风机运行功率、冷却塔额定风量、冷却塔风机实际运行空气流量，通过热力学参数辨识得到基于二次线性回归的冷却塔风机能耗评价体系。

所述以冷却塔风机能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建冷却塔风机能效动态参数评价体系包括：

构建冷却塔风机能效动态参数评价体系，包括环境参量、设备参数、运行工况三个层次；

确定环境参量、设备参数、运行工况三个层次的具体动态参数，计算变速冷却塔风机的功耗：

式中，PWR_f,i为第i台冷却塔风机的实际功率，PWR_f,nom为冷却塔风机的额定功率，F_a,i为第i台冷却塔风机实际运行空气流量，F_a,nom为冷却塔风机的额定风量，e_j为模型拟合系数，j＝1，2…k，k＝2或3；

通过热力学参数辨识得到基于二次线性回归的冷却塔风机能效动态参数评价体系：

用二次完全回归函数对冷却风塔进行参数拟合，得到冷却风塔的参数模型为：

其中，PWR_f,i为第i台冷却塔风机的实际功率，PWR_f,nom为冷却塔风机的额定功率，F_a,i为第i台冷却塔风机实际运行空气流量，F_a,nom为冷却塔风机的额定风量。

所述以新风回风系统能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系包括：

基于室内人数、新风机组风量、回风机组风量、新风回风机组额定功率，构建新风回风系统能效动态参数评价体系。

所述以新风回风系统能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系包括：

从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系；

确定环境参量、设备参数、运行工况的具体动态参数：

由室内人员数量确定空调机组的新风量，设定室内人数为N，满足室内卫生要求所需的人均新风量为G，空调机组新风量V_f为：

V_f＝G·N (15)

将新风机的能耗表达式简化为f₁＝k_fV_f，则新风机组的能耗模型为：

f₁＝k_fGN (16)

式中k_f为新风机组运行能耗系数；

设V_R为回风量，当空调机组的新回风比k_e＝V_f/V_R时，回风机组的能耗模型为：

f₂＝k_RGN/K_e (17)

式中k_R为回风机组运行能耗系数；

使用二次回归进行参数识别，建立新风回风系统能效动态参数评价体系：

将新风机功耗和回风机功耗统一到空调机组上，并对空调机组功耗与其送风量的关系进行拟合，得出简化的组合式空调机组能耗模型的数学表述如下：

式中，P_k,i为第i台空调机组功耗，V_a,i为第i台空调机组的送风量。

综上，本发明提出的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法具备精确性、全面性、灵活性和实用性，通过考虑动态能效参数，能更为精确评估运行中的冷水主机能耗，采用本发明方法构建的考虑动态能效参数的评估体系进行中央空调冷水机组能耗模型评估，有助于更精确的评价中央空调冷水主机的能耗水平，为降低空调系统总能效和建筑能耗提供准确的依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法流程图；

图2是本发明实施例中的基于中央空调冷水主机能耗评估模型结构图；

图3是本发明实施例中的动态能效参数的中央空调冷水主机能耗模型的等效模型示意图；

图4是本发明实施例中的动态能效参数的中央空调冷水主机能耗模型的simulink实例模型示意图；

图5是本发明实施例中的动态能效参数的中央空调冷水主机能耗模型某次运行后的冷水机组能效关于负载率曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例中的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法流程图，具体步骤如下：

S101、确定影响中央空调冷水主机能效的动态能效参数，将中央空调冷水主机系统分为冷水主机、变频水泵、冷却塔风机、新风回风系统四部分，分别基于动态能效参数构建能耗模型；

这里确定影响中央空调冷水主机能效的动态能效参数包括：机组负荷冷量、冷却水进水温度、冷冻水供水温度、冷冻水泵流量、冷却塔进水温度、外部空气温度、空调机组送风量。并将中央空调冷水主机系统分为冷水主机、变频水泵、冷却塔、新风回风系统三部分，分别选择动态能效参数进行能耗评估，如图2所示基于中央空调冷水主机能耗评估模型结构图。

确定影响中央空调冷水主机能效的动态能效参数，如图3所示，将中央空调冷水主机系统分为冷水主机、变频水泵、冷却塔、新风回风系统四部分，分别选择动态能效参数进行能耗评估。

S102、以冷水主机组能耗为目标，从冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面构建冷水主机动态能效参数评价体系；

这里基于冷冻水进水温度、冷却水进水温度与机组负荷，使用二次回归进行参数识别，建立冷水主机动态能效参数评价体系，具体包括如下：

(21)确定冷水主机动态能效参数评价体系指标，包括：冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面。

(22)确定冷凝参数、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面的具体动态参数。

其中冷凝温度受冷却水进水温度影响，蒸发温度与冷却水供水温度有关，基于冷冻水供水温度、冷却水进水温度以及机组负荷的能耗模型：

PWR_ch,i为第i台冷水机组的能耗(单位KW)；Tcwj,i为第i台机组的冷却水进水温度(单位℃)；T_chws,i为第i台机组的冷冻水供水温度(单位℃)；Q_e,i为第i台冷水机组的负荷(单位KW)；a_0,i﹑a_1,i﹑a_2,i﹑a_3,i﹑a_4,i﹑a_5,i为能耗模型系数；

(23)使用二次回归进行参数识别，建立冷水主机动态能效参数评价体系。

利用二次完全回归函数对冷水机组进行参数拟合，得到冷水机组的数学模型为：

转换为：

式中：PWR_ch,i为第i台冷水机组的能耗(单位KW)；Tcwj,i为第i台机组的冷却水进水温度(单位℃)；T_chws,i为第i台机组的冷冻水供水温度(单位℃)；Q_e,i为第i台冷水机组的负荷(单位KW)。

S103、以变频水泵性能评价为目标，从水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面构建变频水泵动态能效参数评价体系；

这里基于水泵的输入功率、水泵扬程、水泵效率、电机效率、变速装置效率、水泵流量，通过二次多项式拟合得到冷冻水泵与冷却水泵下的变频水泵动态能效参数评价体系，具体包括如下：

(31)确定变频水泵性能评价指标，包括水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面。

(32)确定水泵效率、变速装置效率与电机效率的具体动态参数。

对于单台水泵，在进行变速调节时，其能耗的分析计算不仅需要水泵的效率，还要考虑变速装置效率和电机效率。

水泵的初始输出功率如下：

式中，N₀为水泵的初始输入功率(单位KW)，ρ为水的密度(可近似取ρ＝1000kg/m³)，g为重力加速度(g＝9.807m/s²)，H为扬程(单位m)，Q为流量(单位m³/h)；

基于电机效率和变速装置效率下的水泵装置的输入功率为：

N＝N₀/(η_pη_mη_f)＝HQ/(367η_pη_mη_f) (5)

式中，N为电机效率和变速装置效率下的水泵装置的输入功率(单位KW)，η_p为水泵的效率，η_m为电机效率，η_f为变速装备的效率；

电机效率和变频器效率由以下经验公式计算得到：

η_m＝0.94187×(1-e^-9.04k) (6)

η_f＝0.5087+1.283k-1.42k²+0.5834k³ (7)

其中，k为变速比，即水泵变频后所对应的转速与原转速的比值；

为了便于仿真研究，将水泵的能耗简化为流量的单值函数，把各点的功率拟合为流量的二次多项式，得到冷冻水泵和冷却水泵的变流量能耗模型如下：

其中，G_e,i为第i台冰冻水泵的流量(单位m³/h)，b_0,i﹑b_1,i﹑b_2,i为冰冻水泵模型系数，Gc,i为第i台冷却水泵的流量(单位m³/h)，c_0,i﹑c_1,i﹑c_2,i为冷却水泵模型系数；

(33)使用二次回归进行参数识别，建立变频水泵动态能效参数评价体系.

用二次完全回归函数对冷冻水泵与冷却水泵进行参数拟合，得到冷冻水泵与冷却水泵的参数模型为：

其中，G_e,i为第i台冰冻水泵的流量(单位m³/h)，b_0,i﹑b_1,i﹑b_2,i为冰冻水泵模型系数，Gc,i为第i台冷却水泵的流量(单位m³/h)。

S104、以冷却塔风机能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建冷却塔风机能效动态参数评价体系；

这里基于冷却塔风机额定功率、冷却塔风机运行功率、冷却塔额定风量、冷却塔风机实际运行空气流量，通过热力学参数辨识得到基于二次线性回归的冷却塔风机能耗评价体系，具体包括如下：

(41)构建冷却塔风机能效动态参数评价体系，包括环境参量、设备参数、运行工况三个层次；

(42)确定环境参量、设备参数、运行工况三个层次的具体动态参数。

在冷却水循环系统中，普通定速冷却塔和多级调速冷却塔在固定档位时的能耗均可认为是一个定值。对于无级变速冷却塔，其功耗与冷却塔风机的风量有关，若忽略进出冷却塔风机前后空气的温度变化，可以采用下式来计算变速冷却塔风机的功耗：

式中，PWR_f,i为第i台冷却塔风机的实际功率(单位KW)，PWR_f,nom为冷却塔风机的额定功率(单位KW)，F_a,i为第i台冷却塔风机实际运行空气流量(单位m³/h)，F_a,nom为冷却塔风机的额定风量(单位m³/h)，e_j为模型拟合系数，j＝1，2…k，k＝2或3。

对于风机额定容量为419634m³/h，同时取k＝2，则冷却塔风机的能耗模型为：

(43)通过热力学参数辨识得到基于二次线性回归的冷却塔风机能效动态参数评价体系。

用二次完全回归函数对冷却风塔进行参数拟合，得到冷却风塔的参数模型为：

其中，PWR_f,i为第i台冷却塔风机的实际功率(单位KW)，PWR_f,nom为冷却塔风机的额定功率(单位KW)，F_a,i为第i台冷却塔风机实际运行空气流量(单位m³/h)，F_a,nom为冷却塔风机的额定风量(单位m³/h)。

S105、以新风回风系统能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系；

这里基于室内人数、新风机组风量、回风机组风量、新风回风机组额定功率，构建新风回风系统能效动态参数评价体系，具体包括如下：

(51)从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系；

(52)确定环境参量、设备参数、运行工况的具体动态参数。

该部分能耗主要由新风机能耗和回风机能耗组成。风机的能耗模型是风量的函数，因此求解空调机组能耗的关键是确定新风量与回风量。

由室内人员数量确定空调机组的新风量，设定室内人数为N，满足室内卫生要求所需的人均新风量为G，空调机组新风量V_f为：

V_f＝G·N (15)

将新风机的能耗表达式简化为f₁＝k_fV_f，则新风机组的能耗模型为：

f₁＝k_fGN (16)

式中k_f为新风机组运行能耗系数；

设V_R为回风量，当空调机组的新回风比k_e＝V_f/V_R时，回风机组的能耗模型为：

f₂＝k_RGN/K_e (17)

式中k_R为回风机组运行能耗系数；

(53)使用二次回归进行参数识别，建立新风回风系统能效动态参数评价体系。

为了便于数学模型的建立，将新风机功耗和回风机功耗统一到空调机组上，并对空调机组功耗与其送风量的关系进行拟合，得出简化的组合式空调机组能耗模型的数学表述如下：

式中，P_k,i为第i台空调机组功耗(单位KW)，V_a,i为第i台空调机组的送风量(单位m³/h)。

S106、基于冷水主机动态能效参数评价体系、变频水泵动态能效参数评价体系、冷却塔风机能效动态参数评价体系、新风回风系统能效动态参数评价体系评估待运行中央空调冷水主机能耗。

下面结合MATLAB软件采用本发明构建的方法进行simulink仿真模型搭建，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。

(A1)确定本次仿真模型搭建所需全部动态能效参数

(A2)根据S102-S105中所构建的参数评价体系，搭建出图3中基于simulink的考虑动态能效参数的中央空调冷水主机能耗模型。

(A3)运行模型，可以输出图4中考虑动态能效参数的中央空调冷水主机能耗模型某次运行后的冷水机组能效关于负载率曲线图，即通过冷水主机动态能效参数评价体系、变频水泵动态能效参数评价体系、冷却塔风机能效动态参数评价体系、新风回风系统能效动态参数评价体系评估待运行中央空调冷水主机能耗。

综上，本发明提出的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法具备精确性、全面性、灵活性和实用性，通过考虑动态能效参数，能更为精确评估运行中的冷水主机能耗，采用本发明方法构建的考虑动态能效参数的评估体系进行中央空调冷水机组能耗模型评估，有助于更精确的评价中央空调冷水主机的能耗水平，为降低空调系统总能效和建筑能耗提供准确的依据。

另外，以上对本发明实施例所提供的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定影响中央空调冷水主机能效的动态能效参数，将中央空调冷水主机系统分为冷水主机、变频水泵、冷却塔风机、新风回风系统四部分，分别基于动态能效参数构建能耗模型；

以冷水主机组能耗为目标，从冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面构建冷水主机动态能效参数评价体系；

以变频水泵性能评价为目标，从水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面构建变频水泵动态能效参数评价体系；

以冷却塔风机能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建冷却塔风机能效动态参数评价体系；

以新风回风系统能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系；

基于冷水主机动态能效参数评价体系、变频水泵动态能效参数评价体系、冷却塔风机能效动态参数评价体系、新风回风系统能效动态参数评价体系评估待运行中央空调冷水主机能耗。

2.如权利要求1所述的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其特征在于，所述从冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面构建冷水主机动态能效参数评价体系包括：

基于冷冻水进水温度、冷却水进水温度与机组负荷，使用二次回归进行参数识别，建立冷水主机动态能效参数评价体系。

3.如权利要求2所述的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其特征在于，所述从冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面构建冷水主机动态能效参数评价体系包括：

确定冷水主机动态能效参数评价体系指标，包括：冷凝温度、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面；

确定冷凝参数、蒸发温度与冷却水供水温度三个方面的具体动态参数，基于冷冻水供水温度、冷却水进水温度以及机组负荷的能耗模型：

PWR_ch,i为第i台冷水机组的能耗；Tcwj,i为第i台机组的冷却水进水温度；T_chws,i为第i台机组的冷冻水供水温度；Q_e,i为第i台冷水机组的负荷；a_0,i﹑a_1,i﹑a_2,i﹑a_3,i﹑a_4,i﹑a_5,i为能耗模型系数；

使用二次回归进行参数识别，建立冷水主机动态能效参数评价体系。

4.如权利要求3所述的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其特征在于，所述以变频水泵性能评价为目标，从水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面构建变频水泵动态能效参数评价体系包括：

基于水泵的输入功率、水泵扬程、水泵效率、电机效率、变速装置效率、水泵流量，通过二次多项式拟合得到冷冻水泵与冷却水泵下的变频水泵动态能效参数评价体系。

5.如权利要求4所述的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其特征在于，所述以变频水泵性能评价为目标，从水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面构建变频水泵动态能效参数评价体系包括：

确定变频水泵性能评价指标，包括水泵的效率、变速装置效率与电机效率三个方面；

确定水泵效率、变速装置效率与电机效率的具体动态参数：

水泵的初始输出功率如下：

式中，N₀为水泵的初始输入功率，ρ为水的密度，g为重力加速度，H为扬程，Q为流量；

基于电机效率和变速装置效率下的水泵装置的输入功率为：

N＝N₀/(η_pη_mη_f)＝HQ/(367η_pη_mη_f) (5)

式中，N为电机效率和变速装置效率下的水泵装置的输入功率，η_p为水泵的效率，η_m为电机效率，η_f为变速装备的效率；

电机效率和变频器效率由以下经验公式计算得到：

η_m＝0.94187×(1-e^-9.04k) (6)

η_f＝0.5087+1.283k-1.42k²+0.5834k³ (7)

其中，k为变速比，即水泵变频后所对应的转速与原转速的比值；

将水泵的能耗简化为流量的单值函数，把各点的功率拟合为流量的二次多项式，得到冷冻水泵和冷却水泵的变流量能耗模型如下：

其中，G_e,i为第i台冰冻水泵的流量，b_0,i﹑b_1,i﹑b_2,i为冰冻水泵模型系数，Gc,i为第i台冷却水泵的流量，c_0,i﹑c_1,i﹑c_2,i为冷却水泵模型系数；

使用二次回归进行参数识别，建立变频水泵动态能效参数评价体系：

用二次完全回归函数对冷冻水泵与冷却水泵进行参数拟合，得到冷冻水泵与冷却水泵的参数模型为:

其中，G_e,i为第i台冰冻水泵的流量，b_0,i﹑b_1,i﹑b_2,i为冰冻水泵模型系数，Gc,i为第i台冷却水泵的流量。

6.如权利要求5所述的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其特征在于，所述以冷却塔风机能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建冷却塔风机能效动态参数评价体系包括：

基于冷却塔风机额定功率、冷却塔风机运行功率、冷却塔额定风量、冷却塔风机实际运行空气流量，通过热力学参数辨识得到基于二次线性回归的冷却塔风机能耗评价体系。

7.如权利要求6所述的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其特征在于，所述以冷却塔风机能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建冷却塔风机能效动态参数评价体系包括：

构建冷却塔风机能效动态参数评价体系，包括环境参量、设备参数、运行工况三个层次；

确定环境参量、设备参数、运行工况三个层次的具体动态参数，计算变速冷却塔风机的功耗：

式中，PWR_f,i为第i台冷却塔风机的实际功率，PWR_f,nom为冷却塔风机的额定功率，F_a,i为第i台冷却塔风机实际运行空气流量，F_a,nom为冷却塔风机的额定风量，e_j为模型拟合系数，j＝1，2…k，k＝2或3；

通过热力学参数辨识得到基于二次线性回归的冷却塔风机能效动态参数评价体系：

用二次完全回归函数对冷却风塔进行参数拟合，得到冷却风塔的参数模型为：

其中，PWR_f,i为第i台冷却塔风机的实际功率，PWR_f,nom为冷却塔风机的额定功率，F_a,i为第i台冷却塔风机实际运行空气流量，F_a,nom为冷却塔风机的额定风量。

8.如权利要求7所述的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其特征在于，所述以新风回风系统能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系包括：

基于室内人数、新风机组风量、回风机组风量、新风回风机组额定功率，构建新风回风系统能效动态参数评价体系。

9.如权利要求8所述的基于动态能效参数评估中央空调冷水主机能耗的方法，其特征在于，所述以新风回风系统能耗为目标，从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系包括：

从环境参量、设备参数、运行工况三个层次构建新风回风系统能效动态参数评价体系；

确定环境参量、设备参数、运行工况的具体动态参数：

由室内人员数量确定空调机组的新风量，设定室内人数为N，满足室内卫生要求所需的人均新风量为G，空调机组新风量V_f为：

V_f＝G·N (15)

将新风机的能耗表达式简化为f₁＝k_fV_f，则新风机组的能耗模型为：

f₁＝k_fGN (16)

式中k_f为新风机组运行能耗系数；

设V_R为回风量，当空调机组的新回风比k_e＝V_f/V_R时，回风机组的能耗模型为：

f₂＝k_RGN/K_e (17)

式中k_R为回风机组运行能耗系数；

使用二次回归进行参数识别，建立新风回风系统能效动态参数评价体系：

将新风机功耗和回风机功耗统一到空调机组上，并对空调机组功耗与其送风量的关系进行拟合，得出简化的组合式空调机组能耗模型的数学表述如下：

式中，P_k,i为第i台空调机组功耗，V_a,i为第i台空调机组的送风量。

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