CN111076345A - 中央空调系统的预测装置、方法及终端设备 - Google Patents

中央空调系统的预测装置、方法及终端设备 Download PDF

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    • F24F11/63—Electronic processing

Abstract

本申请涉及中央空调系统的预测装置、方法及终端设备，属于中央空调系统运行预测技术领域。本申请包括：冷水机组模块，用于获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；根据逐时冷负荷、运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；预测模块，用于根据冷水机组的运行台数、负荷率和额定制冷量，对中央空调系统的制冷进行预测。通过本申请，旨在为用户提供中央空调运行情况的可行性预测。

Description

中央空调系统的预测装置、方法及终端设备
技术领域
本申请属于中央空调系统运行预测技术领域，具体涉及中央空调系统的预测装置、方法及终端设备。
背景技术
如今，很多数场所使用中央空调系统，用户普遍会关心中央空调的运行情况，比如，节能情况。在实际应用中，用户往往是无法直接获得到中央空调系统的实际运行数据，因而，难以形成可行性的预测。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供中央空调系统的预测装置、方法及终端设备，旨在为用户提供中央空调运行情况的可行性预测。
为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，
本申请提供一种中央空调系统的预测装置，包括：
冷水机组模块，用于获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；根据所述逐时冷负荷、所述运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；
预测模块，用于根据冷水机组的所述运行台数、所述负荷率和所述额定制冷量，对中央空调系统的制冷进行预测。
进一步地，所述冷水机组模块还用于获取逐时冷却水进水温度；根据所述逐时冷却水进水温度、所述负荷率及冷水机组的性能曲线，构建冷水机组的能效比模型；根据所述能效比模型的逐时输出结果、所述运行台数和所述逐时冷负荷，得到冷水机组的逐时总功率。
进一步地，所述预测模块还用于根据冷水机组的逐时总功率，对冷水机组的运行能耗和/或能效进行预测。
进一步地，所述机组台数运行策略包括：
Figure BDA0002312174100000021
其中，Nij(h)为冷水机组的运行台数，Qij(h)为逐时冷负荷，Q为单台冷水机组额定制冷量，a％为冷水机组起始开机负荷系数，b％为冷水机组加载负荷系数，N为冷水机组的设计台数。
进一步地，所述获取逐时冷却水进水温度包括：
获取逐时湿球温度和冷却塔逐时逼近温差；
获取根据所述逐时湿球温度和所述冷却塔逐时逼近温差得到所述逐时冷却水进水温度。
进一步地，所述预测装置还包括：
冷冻水泵模块，用于利用所述逐时冷负荷、冷冻温差和冷冻水泵额定流量，得到冷冻侧当前修正总水流量；基于所述冷冻侧当前修正总水流量得到冷冻水泵的逐时总功率；
冷却水泵模块，用于利用所述逐时冷负荷、冷却温差和冷却水泵额定流量，得到冷却侧当前修正总水流量；基于所述冷却侧当前修正总水流量得到冷却水泵的逐时总功率；
冷却塔模块，用于利用所述逐时冷却水进水温度、所述冷却侧当前修正总水流量和所述运行台数，得到冷却塔的逐时总功率；
预测模块，用于根据冷水机组的逐时总功率、冷冻水泵的逐时总功率、冷冻却泵的逐时总功率和冷却塔的逐时总功率，得到中央空调系统的逐时总功率；根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统进行预测。
进一步地，所述利用所述逐时冷负荷、冷冻温差和冷冻水泵额定流量，得到冷冻侧当前修正总水流量，包括：
根据所述逐时冷负荷和所述冷冻温差，得到所述冷冻侧当前总水流量；
根据冷冻水泵额定流量对所述冷冻侧当前总水流量进行修正，得到所述冷冻侧当前修正总水流量。
进一步地，所述基于所述冷冻侧当前修正总水流量得到冷冻水泵的逐时总功率，包括：
基于所述冷冻侧当前修正总水流量，得到冷冻水泵当前扬程；以及
基于所述冷冻侧当前修正总水流量，通过预设冷冻水泵频率，利用迭代算法，得到冷冻水泵实际效率；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻水泵当前扬程、所述冷冻水泵实际效率及所述运行台数，得到冷冻水泵的逐时总功率。
进一步地，所述基于所述冷冻侧当前修正总水流量，得到冷冻水泵当前扬程，包括：
根据单台冷机蒸发侧额定水流量和冷水机组的设计台数，得到冷冻侧设计总水流量；
根据单台冷冻水泵额定扬程、单台冷机蒸发侧扬程和冷冻总管末端侧设计扬程，得到冷站冷冻侧管路设计扬程；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻侧设计总水流量和所述冷站冷冻侧管路设计扬程，得到冷站冷冻侧管路当前扬程；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻侧设计总水流量和所述冷冻总管末端侧设计扬程，得到冷冻总管末端侧当前扬程；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻侧设计总水流量和所述单台冷机蒸发侧扬程，得到冷水机组的蒸发器侧当前扬程；
根据所述冷站冷冻侧管路当前扬程、所述冷冻总管末端侧当前扬程和所述冷机蒸发器侧当前扬程，得到所述冷冻水泵当前扬程。
进一步地，所述利用所述逐时冷负荷、冷却温差和冷却水泵额定流量，得到冷却侧当前修正总水流量，包括：
根据所述逐时冷负荷和所述冷却温差，得到所述冷却侧当前总水流量；
根据冷却水泵额定流量对所述冷却侧当前总水流量进行修正，得到所述冷却侧当前修正总水流量。
进一步地，所述基于所述冷却侧当前修正总水流量得到冷却水泵的逐时总功率，包括：
基于所述冷却侧当前修正总水流量，得到冷却水泵当前扬程；以及
基于所述冷却侧当前修正总水流量，通过预设冷却水泵频率，利用迭代算法，得到冷却水泵实际效率；
根据所述冷却侧当前修正总水流量、所述冷却水泵当前扬程、所述冷却水泵实际效率及所述运行台数，得到冷却水泵的逐时总功率。
进一步地，所述基于所述冷却侧当前修正总水流量，得到冷却水泵当前扬程，包括：
根据单台冷机冷凝侧额定水流量和冷水机组的设计台数，得到冷却侧设计总水流量；
根据单台冷却水泵额定扬程、单台冷机冷凝侧扬程和单台冷却塔设计扬程，得到冷站冷却侧管路设计扬程；
根据所述冷却侧当前修正总水流量、所述冷却侧设计总水流量和所述冷站冷却侧管路设计扬程，得到冷站冷却侧管路当前扬程；
根据所述冷却侧当前修正总水流量、所述冷却侧设计总水流量和所述单台冷机冷凝侧扬程，得到冷机冷凝器侧当前扬程；
将所述单台冷却塔设计扬程作为冷却塔当前扬程；
根据所述冷站冷却侧管路当前扬程、所述冷机冷凝器侧当前扬程和所述冷却塔当前扬程，得到所述冷却水泵当前扬程。
进一步地，所述根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统进行预测，包括：
根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统的能耗和/或能效进行预测。
进一步地，所述根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统进行预测，还包括：
根据中央空调系统的逐时总功率，得到中央空调系统的逐时运行费用；
根据中央空调系统的逐时运行费用，预测中央空调系统在不同方案下的成本回收情况。
第二方面，
本申请提供一种中央空调系统的预测方法，包括：
获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；
根据所述逐时冷负荷、所述运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；
根据冷水机组的所述运行台数、所述负荷率和所述额定制冷量，对中央空调系统的制冷进行预测。
第三方面，
本申请提供一种终端设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；
根据所述逐时冷负荷、所述运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；
根据冷水机组的所述运行台数、所述负荷率和所述额定制冷量，对中央空调系统的制冷进行预测。
本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
冷水机组模块获取逐时冷负荷，通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数，然后根据逐时冷负荷、运行台数及冷水机组的额定制冷量得到冷水机组的负荷率，预测模块，根据冷水机组得到的冷水机组的运行台数、负荷率和额定制冷量，预测中央空调系统的制冷情况，以此为用户提供中央空调运行情况的可行性预测，进而为用户提供方便，能为用户对中央空调系统的节能控制提供参考。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种中央空调系统的预测装置的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
图1是根据一示例性实施例示出的一种中央空调系统的预测装置的结构示意图，如图1所示，该中央空调系统的预测装置1包括：
冷水机组模块101，用于获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；根据所述逐时冷负荷、所述运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；
预测模块102，用于根据冷水机组的所述运行台数、所述负荷率和所述额定制冷量，对中央空调系统的制冷进行预测。
以中央空调系统配置有多个并联的冷水机组为例，在一个实施例中，所述机组台数运行策略包括：
Figure BDA0002312174100000071
其中，Nij(h)为冷水机组的运行台数，Qij(h)为逐时冷负荷，Q为单台冷水机组额定制冷量，a％为冷水机组起始开机负荷系数，b％为冷水机组加载负荷系数，N为冷水机组的设计台数。
h为0、1、2、……、23时刻(下同)；i为01、02、03、……、12，表示月份(下同)；j为01、02、03、……，表示天数(下同)
具体的，根据上述实施例策略，对于并联的N台相同冷水机组，如果逐时冷负荷小于单台冷水机组的起始开机负荷(Q×a％)，则不开机；如果逐时冷负荷大于单台冷水机组的起始开机负荷并且小于单台冷水机组的加载负荷，则开1台机；如果逐时冷负荷大于单台冷水机组的加载负荷并且小于2台冷水机组的加载负荷，则开2台机……依次类推。
记中间负荷率为Lij(h)，如果机组运行台数Nij(h)＝0，则中间负荷率为Lij(h)＝0；否则，中间负荷率为
Figure BDA0002312174100000072
记各冷水机组负荷率为Lijk(h)，k为1，2，3，……，N-1,N，分别表示1号机组，2号机组，3号机组，……，(N-1)号机组，N号机组。记各台冷水机组实时运行情况为Nijk(h)，k为1，2，3，……，N-1,N，分别表示1号机组，2号机组，3号机组，……，(N-1)号机组，N号机组。
如果逐时冷负荷Qij(h)＜Q×a％,则Nij1(h)为0(本段中0表示关闭)，其余情况Nij1(h)为1(本段中1表示开启)；如果逐时冷负荷Qij(h)＜Q×b％,则Nij2(h)为0，其余情况Nij2(h)为1；如果逐时冷负荷Qij(h)＜Q×b％×2,则Nij3(h)为0，其余情况Nij3(h)为1；……依次类推，如果当前冷负荷Qij(h)＜Q×b％×(N-1),则NijN(h)为0，其余情况NijN(h)为1。
如果冷水机组Nij(h)＝0，则Lij1(h)＝Lij2(h)＝Lij3(h)＝……＝LijN(h)＝0；
如果冷水机组0＜Nij(h)≤1，则Lij1(h)＝Lij(h)，Lij2(h)＝Lij3(h)＝……＝LijN(h)＝0；
如果冷水机组1＜Nij(h)≤2，Lij1(h)＝Lij2(h)＝Lij(h)，Lij3(h)＝……＝LijN(h)＝0；……；依次类推，
如果冷水机组N-2＜Nij(h)≤N-1，Lij1(h)＝Lij2(h)＝…Lij(N-1)(h)＝Lij(h)，LijN(h)＝0；
如果冷水机组N-1＜Nij(h)≤N，Lij1(h)＝Lij2(h)＝……Lij(N-1)(h)＝LijN(h)＝Lij(h)。
记全年中央空调系统逐时制冷量为CHij(h)，
Figure BDA0002312174100000081
记全年中央空调系统总制冷量为CHsum，则
Figure BDA0002312174100000082
通过上述实施例方案，可预测中央空调系统的制冷情况，以此为用户提供中央空调运行情况的可行性预测，进而为用户提供方便，能为用户对中央空调系统的节能控制提供参考。
在一个实施例中，所述冷水机组模块101还用于获取逐时冷却水进水温度；根据所述逐时冷却水进水温度、所述负荷率及冷水机组的性能曲线，构建冷水机组的能效比模型；根据所述能效比模型的逐时输出结果、所述运行台数和所述逐时冷负荷，得到冷水机组的逐时总功率。
在一个实施中，所述获取逐时冷却水进水温度包括：
获取逐时湿球温度和冷却塔逐时逼近温差；
获取根据所述逐时湿球温度和所述冷却塔逐时逼近温差得到所述逐时冷却水进水温度。
具体的，逐时湿球温度记为Twet-ij(h)，逐时冷却水进水温度记为Tcooling-ij(h)，冷却塔逐时逼近温差记为ΔTij(h)，冷却塔逼近温差为冷却塔出水温度与湿球温度之间的温差，则Tcooling-ij(h)＝Twet-ij(h)+ΔTij(h)。
根据冷水机组厂家提供的冷水机组性能曲线，构建冷水机组COPijk(L(h),T(h))＝f(Lijk(h),Tcooling-ij(h))。
记PCHILLER-ijk(h)为i月j日k号冷水机组h时刻的运行功率，如果冷水机组COPij1(L(h),T(h))＝0，则PCHILLER-ij1(h)＝PCHILLER-ij2(h)＝PCHILLER-ij3(h)＝……＝PCHILLER-ijN(h)＝0，
否则，
Figure BDA0002312174100000091
记
Figure BDA0002312174100000092
为i月j日h时刻所有冷水机组的运行功率。
进一步地，在一个实施例中，所述预测模块102还用于根据冷水机组的逐时总功率，对冷水机组的运行能耗和/或能效进行预测。
具体的，记全年中央空调冷水机组总运行能耗为PCHILLER，则
Figure BDA0002312174100000093
全年运行机组能效为
Figure BDA0002312174100000094
在一个实施中，所述预测装置1还包括：
冷冻水泵模块103，用于利用所述逐时冷负荷、冷冻温差和冷冻水泵额定流量，得到冷冻侧当前修正总水流量；基于所述冷冻侧当前修正总水流量得到冷冻水泵的逐时总功率；
进一步地，所述利用所述逐时冷负荷、冷冻温差和冷冻水泵额定流量，得到冷冻侧当前修正总水流量，包括：
根据所述逐时冷负荷和所述冷冻温差，得到所述冷冻侧当前总水流量；
根据冷冻水泵额定流量对所述冷冻侧当前总水流量进行修正，得到所述冷冻侧当前修正总水流量。
进一步地，所述基于所述冷冻侧当前修正总水流量得到冷冻水泵逐时总功率，包括：
基于所述冷冻侧当前修正总水流量，得到冷冻水泵当前扬程；以及
基于所述冷冻侧当前修正总水流量，通过预设冷冻水泵频率，利用迭代算法，得到冷冻水泵实际效率；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻水泵当前扬程、所述冷冻水泵实际效率及所述运行台数，得到冷冻水泵的逐时总功率。
进一步地，所述基于所述冷冻侧当前修正总水流量，得到冷冻水泵当前扬程，包括：
根据单台冷机蒸发侧额定水流量和冷水机组的设计台数，得到冷冻侧设计总水流量；
根据单台冷冻水泵额定扬程、单台冷机蒸发侧扬程和冷冻总管末端侧设计扬程，得到冷站冷冻侧管路设计扬程；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻侧设计总水流量和所述冷站冷冻侧管路设计扬程，得到冷站冷冻侧管路当前扬程；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻侧设计总水流量和所述冷冻总管末端侧设计扬程，得到冷冻总管末端侧当前扬程；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻侧设计总水流量和所述单台冷机蒸发侧扬程，得到冷水机组的蒸发器侧当前扬程；
根据所述冷站冷冻侧管路当前扬程、所述冷冻总管末端侧当前扬程和所述冷机蒸发器侧当前扬程，得到所述冷冻水泵当前扬程。
下述通过具体实施例对上述相关实施例方案进行说明。
对于冷冻水泵计算模块，优选的，根据冷水机组厂家提供的冷水机组额定性能参数，可获得单台冷机蒸发侧扬程为H0(单位为米)，单台冷机冷凝侧扬程为H′0(单位为米)，单台冷机蒸发侧额定水流量为F0(单位为L/s)，单台冷机冷凝侧额定水流量为F′0(单位为L/s)，本申请中，单台冷机指代单台冷水机组。
记冷冻总管末端侧设计扬程为H1(单位为米)。
记i月j日h时刻的冷冻侧设计总水流量为Fij(h)＝F0×3.6×N(单位为m3/h)；
记实际冷冻温差为T0，记实际冷却温差为T′0，记i月j日h时刻的冷冻侧当前总水流量为
Figure BDA0002312174100000111
记确定型号单台冷冻水泵额定流量为Fpump-0，记确定型号单台冷冻水泵额定扬程为Hpump-0，记确定型号单台冷冻水泵额定功率为Ppump-0；记确定型号单台冷却塔设计扬程H′1(单位为米)，记确定型号单台冷却水泵额定流量为F′pump-0，记确定型号单台冷却水泵额定扬程为H′pump-0，记确定型号单台冷却水泵额定功率为P′pump-0。
记i月j日h时刻的冷冻侧当前修正总水流量为
Figure BDA0002312174100000112
如果
Figure BDA0002312174100000113
则
Figure BDA0002312174100000114
如果
Figure BDA0002312174100000115
则
Figure BDA0002312174100000116
其余情况，
Figure BDA0002312174100000117
冷站管路设计扬程(冷冻侧)HS0＝Hpump-0-H0-H1；
如果
Figure BDA0002312174100000118
冷站管路当前扬程(冷冻侧)HSij(h)＝0，否则，
Figure BDA0002312174100000119
冷冻总管末端侧当前扬程
Figure BDA00023121741000001110
如果
Figure BDA00023121741000001111
冷机蒸发器侧当前扬程HEij(h)＝0,否则，
Figure BDA00023121741000001112
则冷冻水泵当前扬程为HPij(h)＝HSij(h)+HTij(h)+HEij(h)。
假设当前冷冻水泵频率为fij(h)＝mHz，
如果Nij(h)＝0，否则
当前水泵流量对应50Hz流量
Figure BDA00023121741000001113
当前流量对应50Hz扬程
Figure BDA00023121741000001114
当前流量对应50Hz功率
Figure BDA00023121741000001115
扬程计算值
Figure BDA0002312174100000121
扬程差ΔHij(h)＝HPij(h)-Hij(h)，用迭代算法令ΔHij(h)＝0，反算出冷冻水泵频率为fij(h)＝nHz，如果n＜30，n按照30Hz来取。
重新计算当前水泵流量对应50Hz流量
Figure BDA0002312174100000122
重新计算当前流量对应50Hz扬程
Figure BDA0002312174100000123
重新计算当前流量对应50Hz功率
Figure BDA0002312174100000124
计算冷冻水泵实际效率
Figure BDA0002312174100000125
记单台冷冻水泵实际功率为Ppump-1-ij(h)，则
Figure BDA0002312174100000126
记冷冻水泵总功率为Ppump-S-ij(h)，则Ppump-S-ij(h)＝Ppump-1-ij(h)×Nij(h)。
冷却水泵模块104，用于利用所述逐时冷负荷、冷却温差和冷却水泵额定流量，得到冷却侧当前修正总水流量；基于所述冷却侧当前修正总水流量得到冷却水泵的逐时总功率；
进一步地，所述利用所述逐时冷负荷、冷却温差和冷却水泵额定流量，得到冷却侧当前修正总水流量，包括：
根据所述逐时冷负荷和所述冷却温差，得到所述冷却侧当前总水流量；
根据冷却水泵额定流量对所述冷却侧当前总水流量进行修正，得到所述冷却侧当前修正总水流量。
进一步地，所述基于所述冷却侧当前修正总水流量得到冷却水泵逐时总功率，包括：
基于所述冷却侧当前修正总水流量，得到冷却水泵当前扬程；以及
基于所述冷却侧当前修正总水流量，通过预设冷却水泵频率，利用迭代算法，得到冷却水泵实际效率；
根据所述冷却侧当前修正总水流量、所述冷却水泵当前扬程、所述冷却水泵实际效率及所述运行台数，得到冷却水泵的逐时总功率。
进一步地，所述基于所述冷却侧当前修正总水流量，得到冷却水泵当前扬程，包括：
根据单台冷机冷凝侧额定水流量和冷水机组的设计台数，得到冷却侧设计总水流量；
根据单台冷却水泵额定扬程、单台冷机冷凝侧扬程和单台冷却塔设计扬程，得到冷站冷却侧管路设计扬程；
根据所述冷却侧当前修正总水流量、所述冷却侧设计总水流量和所述冷站冷却侧管路设计扬程，得到冷站冷却侧管路当前扬程；
根据所述冷却侧当前修正总水流量、所述冷却侧设计总水流量和所述单台冷机冷凝侧扬程，得到冷机冷凝器侧当前扬程；
将所述单台冷却塔设计扬程作为冷却塔当前扬程；
根据所述冷站冷却侧管路当前扬程、所述冷机冷凝器侧当前扬程和所述冷却塔当前扬程，得到所述冷却水泵当前扬程。
下述通过具体实施例对上述相关实施例方案进行说明。
对于冷却水泵计算模块，可选的，记i月j日h时刻的冷却侧设计总水流量为Fij-2(h)＝F′0×3.6×N(单位为m3/h)，记i月j日h时刻的冷却侧当前总水流量为
Figure BDA0002312174100000131
记i月j日h时刻的冷却侧当前修正总水流量为
Figure BDA0002312174100000132
如果
Figure BDA0002312174100000133
如果
Figure BDA0002312174100000134
则
Figure BDA0002312174100000135
其余情况，
Figure BDA0002312174100000136
冷站管路设计扬程(冷却侧)H′S0＝H′pump-0-H′0-H′1；
如果
Figure BDA0002312174100000141
冷站管路当前扬程(冷却侧)H′Sij(h)＝0，
否则，
Figure BDA0002312174100000142
冷却塔当前扬程HTij-2(h)＝H′；
如果
Figure BDA0002312174100000143
冷机冷凝器侧当前扬程HEij-2(h)＝0,
否则，
Figure BDA0002312174100000144
则冷却水泵当前扬程为H′Pij(h)＝H′Sij(h)+HTij-2(h)+HEij-2(h)。
假设当前冷却水泵频率为f′ij(h)＝mHz，如果Nij(h)＝0，
则当前水泵流量对应50Hz流量
Figure BDA0002312174100000145
当前流量对应50Hz扬程
Figure BDA0002312174100000146
当前流量对应50Hz功率
Figure BDA0002312174100000147
扬程计算值
Figure BDA0002312174100000148
扬程差ΔH′ij(h)＝H′Pij(h)-H′ij(h)，用迭代算法令ΔH′ij(h)＝0，反算出冷却水泵频率为f′ij(h)＝nHz，在一个实施例中，如果n＜30，n按照30Hz来取。
重新计算当前水泵流量对应50Hz流量
Figure BDA0002312174100000149
重新计算当前流量对应50Hz扬程
Figure BDA00023121741000001410
重新计算当前流量对应50Hz功率
Figure BDA00023121741000001411
计算冷却水泵实际效率
Figure BDA00023121741000001412
记单台冷却水泵实际功率为P′pump-1-ij(h)，则
Figure BDA00023121741000001413
记冷却水泵总功率为P′pump-S-ij(h)，则P′pump-S-ij(h)＝P′pump-1-ij(h)×Nij(h)。
冷却塔模块105，用于利用所述逐时冷却水进水温度、所述冷却侧当前修正总水流量和所述运行台数，得到冷却塔的逐时总功率；
对于冷却塔计算模块，优选的，记单台冷却塔功率为Ptower-1-ij(h)，则
Figure BDA0002312174100000151
记冷却塔总功率为Ptower-S-ij(h)，则Ptower-S-ij(h)＝Ptower-1-ij(h)×Nij(h)。
预测模块102，用于根据冷水机组的逐时总功率、冷冻水泵的逐时总功率、冷冻却泵的逐时总功率和冷却塔的逐时总功率，得到中央空调系统的逐时总功率；根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统进行预测。
进一步地，所述根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统进行预测，包括：
根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统的能耗和/或能效进行预测。
具体的，记中央空调系统总功率为：
Psum-ij(h)＝PCHILLER-ij(h)+Ppump-S-ij(h)+P′pump-S-ij(h)+Ptower-S-ij(h)；
记全年中央空调系统总耗电量为Psum，则
Figure BDA0002312174100000152
记全年中央空调系统总制冷量为CHsum，则
Figure BDA0002312174100000153
中央空调系统全年运行能效为
Figure BDA0002312174100000161
进一步地，所述根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统进行预测，还包括：
根据中央空调系统的逐时总功率，得到中央空调系统的逐时运行费用；
根据中央空调系统的逐时运行费用，预测中央空调系统在不同方案下的成本回收情况。
具体的，记中央空调全年运行逐时单价为Aij(h)，则中央空调系统逐时运行费用Bij(h)＝Aij(h)×Psum-ij(h)。记全年中央空调系统总运行费用为Bsum，则
Figure BDA0002312174100000162
对于成本回收情况，记两个中央空调系统方案(方案一和方案二)的总运行费用分别为Bsum-1、Bsum-2(假设Bsum-1＞Bsum-2)，记两个中央空调系统方案(方案一和方案二)的中央空调末端增量成本为B1元，主机设备增量成本为B2元，冷却塔设备增量成本为B3元，水泵设备增量成本为B4元，机房智能群控系统和精准计量设备增量成本为B5元。那么方案二相对于方案一的投资回收期为
Figure BDA0002312174100000163
年。
此外，本申请还提供一种中央空调系统的预测方法，包括：
获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；
根据所述逐时冷负荷、所述运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；
根据冷水机组的所述运行台数、所述负荷率和所述额定制冷量，得到中央空调系统的逐时制冷量。
对于该方法及其进一步的扩展，可以参考上述相关实施例进行，在此不做赘述。
此外，如图2所示，图2是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的结构示意图，该终端设备2包括：
处理器201；
用于存储处理器201可执行指令的存储器202；
其中，所述处理器201被配置为：
获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；
根据所述逐时冷负荷、所述运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；
根据冷水机组的所述运行台数、所述负荷率和所述额定制冷量，得到中央空调系统的逐时制冷量。
对于处理器201的进一步配置，可以参考上述相关实施例进行，在此不做赘述。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”、“多”的含义是指至少两个。
应该理解，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接；使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为：表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种中央空调系统的预测装置，其特征在于，包括：
冷水机组模块，用于获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；根据所述逐时冷负荷、所述运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；
预测模块，用于根据冷水机组的所述运行台数、所述负荷率和所述额定制冷量，对中央空调系统的制冷进行预测。
2.根据权利要求1所述的预测装置，其特征在于，所述冷水机组模块还用于获取逐时冷却水进水温度；根据所述逐时冷却水进水温度、所述负荷率及冷水机组的性能曲线，构建冷水机组的能效比模型；根据所述能效比模型的逐时输出结果、所述运行台数和所述逐时冷负荷，得到冷水机组的逐时总功率。
3.根据权利要求2所述的预测装置，其特征在于，所述预测模块还用于根据冷水机组的逐时总功率，对冷水机组的运行能耗和/或能效进行预测。
4.根据权利要求1所述的预测装置，其特征在于，所述机组台数运行策略包括：
Figure FDA0002312174090000011
其中，Nij(h)为冷水机组的运行台数，Qij(h)为逐时冷负荷，Q为单台冷水机组额定制冷量，a％为冷水机组起始开机负荷系数，b％为冷水机组加载负荷系数，N为冷水机组的设计台数。
5.根据权利要求2所述的预测装置，其特征在于，所述获取逐时冷却水进水温度包括：
获取逐时湿球温度和冷却塔逐时逼近温差；
获取根据所述逐时湿球温度和所述冷却塔逐时逼近温差得到所述逐时冷却水进水温度。
6.根据权利要求2所述的预测装置，其特征在于，所述预测装置还包括：
冷冻水泵模块，用于利用所述逐时冷负荷、冷冻温差和冷冻水泵额定流量，得到冷冻侧当前修正总水流量；基于所述冷冻侧当前修正总水流量得到冷冻水泵的逐时总功率；
冷却水泵模块，用于利用所述逐时冷负荷、冷却温差和冷却水泵额定流量，得到冷却侧当前修正总水流量；基于所述冷却侧当前修正总水流量得到冷却水泵的逐时总功率；
冷却塔模块，用于利用所述逐时冷却水进水温度、所述冷却侧当前修正总水流量和所述运行台数，得到冷却塔的逐时总功率；
预测模块，用于根据冷水机组的逐时总功率、冷冻水泵的逐时总功率、冷冻却泵的逐时总功率和冷却塔的逐时总功率，得到中央空调系统的逐时总功率；根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统进行预测。
7.根据权利要求6所述的预测装置，其特征在于，所述利用所述逐时冷负荷、冷冻温差和冷冻水泵额定流量，得到冷冻侧当前修正总水流量，包括：
根据所述逐时冷负荷和所述冷冻温差，得到所述冷冻侧当前总水流量；
根据冷冻水泵额定流量对所述冷冻侧当前总水流量进行修正，得到所述冷冻侧当前修正总水流量。
8.根据权利要求6或7所述的预测装置，其特征在于，所述基于所述冷冻侧当前修正总水流量得到冷冻水泵的逐时总功率，包括：
基于所述冷冻侧当前修正总水流量，得到冷冻水泵当前扬程；以及
基于所述冷冻侧当前修正总水流量，通过预设冷冻水泵频率，利用迭代算法，得到冷冻水泵实际效率；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻水泵当前扬程、所述冷冻水泵实际效率及所述运行台数，得到冷冻水泵的逐时总功率。
9.根据权利要求8所述的预测装置，其特征在于，所述基于所述冷冻侧当前修正总水流量，得到冷冻水泵当前扬程，包括：
根据单台冷机蒸发侧额定水流量和冷水机组的设计台数，得到冷冻侧设计总水流量；
根据单台冷冻水泵额定扬程、单台冷机蒸发侧扬程和冷冻总管末端侧设计扬程，得到冷站冷冻侧管路设计扬程；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻侧设计总水流量和所述冷站冷冻侧管路设计扬程，得到冷站冷冻侧管路当前扬程；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻侧设计总水流量和所述冷冻总管末端侧设计扬程，得到冷冻总管末端侧当前扬程；
根据所述冷冻侧当前修正总水流量、所述冷冻侧设计总水流量和所述单台冷机蒸发侧扬程，得到冷水机组的蒸发器侧当前扬程；
根据所述冷站冷冻侧管路当前扬程、所述冷冻总管末端侧当前扬程和所述冷机蒸发器侧当前扬程，得到所述冷冻水泵当前扬程。
10.根据权利要求6所述的预测装置，其特征在于，所述利用所述逐时冷负荷、冷却温差和冷却水泵额定流量，得到冷却侧当前修正总水流量，包括：
根据所述逐时冷负荷和所述冷却温差，得到所述冷却侧当前总水流量；
根据冷却水泵额定流量对所述冷却侧当前总水流量进行修正，得到所述冷却侧当前修正总水流量。
11.根据权利要求6或10所述的预测装置，其特征在于，所述基于所述冷却侧当前修正总水流量得到冷却水泵的逐时总功率，包括：
基于所述冷却侧当前修正总水流量，得到冷却水泵当前扬程；以及
基于所述冷却侧当前修正总水流量，通过预设冷却水泵频率，利用迭代算法，得到冷却水泵实际效率；
根据所述冷却侧当前修正总水流量、所述冷却水泵当前扬程、所述冷却水泵实际效率及所述运行台数，得到冷却水泵的逐时总功率。
12.根据权利要求11所述的预测装置，其特征在于，所述基于所述冷却侧当前修正总水流量，得到冷却水泵当前扬程，包括：
根据单台冷机冷凝侧额定水流量和冷水机组的设计台数，得到冷却侧设计总水流量；
根据单台冷却水泵额定扬程、单台冷机冷凝侧扬程和单台冷却塔设计扬程，得到冷站冷却侧管路设计扬程；
根据所述冷却侧当前修正总水流量、所述冷却侧设计总水流量和所述冷站冷却侧管路设计扬程，得到冷站冷却侧管路当前扬程；
根据所述冷却侧当前修正总水流量、所述冷却侧设计总水流量和所述单台冷机冷凝侧扬程，得到冷机冷凝器侧当前扬程；
将所述单台冷却塔设计扬程作为冷却塔当前扬程；
根据所述冷站冷却侧管路当前扬程、所述冷机冷凝器侧当前扬程和所述冷却塔当前扬程，得到所述冷却水泵当前扬程。
13.根据权利要求6所述的预测装置，其特征在于，所述根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统进行预测，包括：
根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统的能耗和/或能效进行预测。
14.根据权利要求6或13所述的预测装置，其特征在于，所述根据中央空调系统的逐时总功率对中央空调系统进行预测，还包括：
根据中央空调系统的逐时总功率，得到中央空调系统的逐时运行费用；
根据中央空调系统的逐时运行费用，预测中央空调系统在不同方案下的成本回收情况。
15.一种中央空调系统的预测方法，其特征在于，包括：
获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；
根据所述逐时冷负荷、所述运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；
根据冷水机组的所述运行台数、所述负荷率和所述额定制冷量，对中央空调系统的制冷进行预测。
16.一种终端设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
获取逐时冷负荷，并通过机组台数运行策略得到冷水机组的运行台数；
根据所述逐时冷负荷、所述运行台数及冷水机组的额定制冷量，得到冷水机组的负荷率；
根据冷水机组的所述运行台数、所述负荷率和所述额定制冷量，对中央空调系统的制冷进行预测。
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