CN113847711A - 空调控制方法、装置及空调系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种空调控制方法、装置及空调系统,涉及空调技术领域,能够解决现有技术中存在的空调系统运行成本高的问题。该方法包括:确定空调主机的冷却水进水温度;根据空调主机的冷却水进水温度,以及预设数学模型,确定冷水机组的最优负载率;其中,冷水机组在冷却水进水温度下以最优负载率运行冷水机组时的能效比大于或等于预设能效比;确定空调主机的需求制冷量;根据需求制冷量,以及最优负载率,确定空调主机的冷水机组的第一运行数量。本申请实施例用于降低空调系统的运行成本。
Description
技术领域
本申请涉及空调技术领域,尤其涉及一种空调控制方法、装置及空调系统。
背景技术
中央空调系统一般通过空调主机中的冷水机组对中央空调系统中的制冷剂进行散热冷却。其中,空调主机可以包括多台冷水机组。冷水机组包括定频式冷水机组和变频式冷水机组。
当中央空调系统处于运行状态时,空调主机中的冷水机组通常采用满负载运行。然而,冷水机组在满负载运行时并不处于高效的运行状态,这会导致中央空调系统的能源利用效率降低,使得中央空调系统的运行成本增加。
发明内容
本申请提供一种空调控制方法、装置及空调系统,能够降低空调系统的运行成本。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种空调控制方法,应用于空调主机中,空调主机包括多台冷水机组,该方法包括:确定空调主机的冷却水进水温度;根据空调主机的冷却水进水温度,以及预设数学模型,确定冷水机组的最优负载率;其中,冷水机组在冷却水进水温度下以最优负载率运行冷水机组时的能效比大于或等于预设能效比;确定空调主机的需求制冷量;根据需求制冷量,以及最优负载率,确定空调主机的冷水机组的第一运行数量。
通过上述技术方案,空调控制装置通过需求制冷量与单机组制冷量的比值确定空调主机的冷水机组的第一运行数量,可以使得空调主机中的冷水机组按照较高的能效比对应的负载率运行,从而提升了冷水机组的工作效率,降低了运行成本。
结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,该方法还包括:确定冷水机组在冷却水进水温度下冷水机组的能效比与负载率的函数关系;确定预设能效比;根据预设能效比,以及函数关系,确定最优负载率。
结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,该方法还包括:确定一台冷水机组以最优负载率运行时的单机组制冷量;确定需求制冷量与单机组制冷量的比值;根据比值,确定空调主机的冷水机组的第一运行数量。
结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,在空调主机中运行第一运行数量的冷水机组时,空调主机的制冷量大于或等于需求制冷量;或者,在空调主机中运行第一运行数量的冷水机组时,空调主机的制冷量与需求制冷量的差值小于或等于预设阈值。
结合上述第一方面,在一种可能的实现方式中,空调主机与冷却塔连接,冷却塔用于为空调主机提供冷却水;该方法还包括:确定冷却水最低设定温度;确定冷却水计算温度;冷却水计算温度为室外湿球温度与预设逼近度之和;确定冷却水最低设定温度和冷却水计算温度中的最大温度为冷却水进水温度。
第二方面,本申请提供一种空调控制装置,应用于空调主机中,空调主机包括多台冷水机组,该装置包括处理单元;处理单元,用于确定空调主机的冷却水进水温度;处理单元,还用于根据空调主机的冷却水进水温度,以及预设数学模型,确定冷水机组的最优负载率;其中,冷水机组在冷却水进水温度下以最优负载率运行冷水机组时的能效比大于或等于预设能效比;处理单元,还用于确定空调主机的需求制冷量;处理单元,还用于根据需求制冷量,以及最优负载率,确定空调主机的冷水机组的第一运行数量。
结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,处理单元还用于:确定冷水机组在冷却水进水温度下冷水机组的能效比与负载率的函数关系;确定预设能效比;根据预设能效比,以及函数关系,确定最优负载率。
结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,处理单元还用于:确定一台冷水机组以最优负载率运行时的单机组制冷量;确定需求制冷量与单机组制冷量的比值;根据比值,确定空调主机的冷水机组的第一运行数量。
结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,在空调主机中运行第一运行数量的冷水机组时,空调主机的制冷量大于或等于需求制冷量;或者,在空调主机中运行第一运行数量的冷水机组时,空调主机的制冷量与需求制冷量的差值小于或等于预设阈值。
结合上述第二方面,在一种可能的实现方式中,空调主机与冷却塔连接,冷却塔用于为空调主机提供冷却水;处理单元还用于:确定冷却水最低设定温度;确定冷却水计算温度;冷却水计算温度为室外湿球温度与预设逼近度之和;确定冷却水最低设定温度和冷却水计算温度中的最大温度为冷却水进水温度。
第三方面,本申请提供了一种空调控制装置,该装置包括:处理器和通信接口;通信接口和处理器耦合,处理器用于运行计算机程序或指令,以实现如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的空调控制方法。
第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当指令在终端上运行时,使得终端执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中描述的空调控制方法。
第五方面,本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,当计算机程序产品在空调控制装置上运行时,使得空调控制装置执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的空调控制方法。
第六方面,本申请实施例提供一种芯片,芯片包括处理器和通信接口,通信接口和处理器耦合,处理器用于运行计算机程序或指令,以实现如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的空调控制方法。
具体的,本申请实施例中提供的芯片还包括存储器,用于存储计算机程序或指令。
需要说明的是,上述计算机指令可以全部或者部分存储在第一计算机可读存储介质上。其中,第一计算机可读存储介质可以与装置的处理器封装在一起的,也可以与装置的处理器单独封装,本申请对此不作限定。
第七方面,本申请提供一种空调系统,包括如第二方面和第二方面的任一种可能的实现方式中所描述的空调控制装置。
本发明中第二方面至第七方面的描述,可以参考第一方面的详细描述;并且,第二方面至第七方面的描述的有益效果,可以参考第一方面的有益效果分析,此处不再赘述。
在本申请中,上述空调控制装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定,在实际实现中,这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本发明类似,属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内。
本发明的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种空调系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种冷水机组的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种空调控制方法的流程示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种空调控制方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种空调控制方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种空调控制方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的一种空调控制装置的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的另一种空调控制装置的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例提供的空调控制方法、装置及空调系统进行详细地描述。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,或者用于区别对同一对象的不同处理,而不是用于描述对象的特定顺序。
此外,本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。
以下,对本申请实施例涉及的名词进行解释,以方便读者理解。
(1)制冷量
制冷量是指制冷设备进行制冷运行时,单位时间内去除的热量。
(2)能效比
能效比是指额定制冷量与额定功率的比值。制冷设备能效比的数值越大,表示该制冷设备的能源转换效率(例如,制冷效率)越高。
(3)负载率
在空调系统中,负载率是指设备的实际制冷量与额定制冷量的比值。额定制冷量是指在额定功率下设备的制冷量。
(4)插入法
插入法即插值法,插入法可以用于根据已知的有限个自变量与对应的函数值,估算目标自变量的函数值。
(5)湿球温度
湿球温度是仅通过吸收空气中的热量蒸发水分所能达到的最低温度。在当前环境下,湿球温度与干球温度、湿度等环境系数有关。干球温度是指当前环境下空气的实际温度。
(6)逼近度
逼近度是指经过冷却塔冷却后的冷却水的温度与当前环境湿球温度的差值。
(7)冷吨(refrigeration ton,RT)
RT是制冷量的一种表示单位,1RT表示通过24小时的时间将1吨0摄氏度的水冷冻到0摄氏度的冰所需要的制冷量。
下面将结合说明书附图,对本申请实施例的实施方式进行详细描述。
如图1所示,图1为本申请实施例提供的一种空调系统10的结构示意图。该空调系统10包括:空调主机110、冷却塔120以及负载端130。负载端130包括负载端口1和负载端口2。空调主机110包括至少一个冷水机组111。
其中,空调主机110通过管道与冷却塔120连接,空调主机110通过管道与负载端130进行连接。
空调主机110,包括至少一台冷水机组111。空调主机110通过冷水机组111对从负载端130流入空调主机110的冷冻水中吸收散热,降低冷冻水的温度。空调主机110中的冷水机组111还通过从冷却塔120中流入空调主机110的冷却水冷却空调主机110中的冷媒。
冷却塔120是用水作为循环冷却剂(冷却水),从空调系统10中吸收热量排放至室外空气中,以降低冷却水温度的装置。冷却塔120通过水与空气流动接触,使得冷却水在蒸发时带走热量以达到散热的效果。冷却塔120包括自然通风式冷却塔以及机械通风式冷却塔,本申请对此不作限定。
负载端130可以是任何用于调节温度的装置,例如中央空调、制冷机等,本申请对此不作限定。
需要说明的是,冷水机组111可以是风冷式冷水机,冷水机组111还可以是水冷式冷水机。本申请实施例以冷水机组111为水冷式冷水机为例对本申请实施例中的技术方案进行说明。本申请实施例中的技术方案同样适用于风冷式冷水机,本申请对此不作限定。
需要说明的是,按照运行模式分类,冷水机组111可以分为定频式冷水机组和变频式冷水机组。
相比于定频式冷水机组,变频式冷水机可以通过变频器改变供电频率,实现电机的自动调节,因此调节范围更大,但是其生产成品也较高。
因此通常大多数空调系统10会采用定频式冷水机组与变频式冷水机组的组合运行模式。
以下,结合图1中空调系统10的结构示意图,对本申请实施例中空调系统运行流程进行具体介绍:
首先介绍空调系统10中空调主机110与负载端130交互的运行过程。
负载端130中待散热的冷冻水可以通过负载端口1沿箭头1方向流入空调主机110中的至少一台冷水机组111。空调主机110中的至少一台冷水机组111对流入的冷冻水进行散热。散热后的冷冻水从冷水机组111中流出并最终沿箭头2方向流入负载端口2
接下来介绍空调系统10中空调主机110与冷却塔120交互的运行过程。
冷却塔120对用于散热的冷却水进行冷却,并将冷却水沿箭头3方向流入空调主机110中的至少一台冷水机组111中。空调主机110中的至少一台冷水机组111通过冷却水对冷冻水进行散热。之后,冷却水从冷水机组111中流出并沿箭头4方向流入冷却塔中。
以上,对本申请实施例中的空调系统10的结构以及运行流程进行了详细介绍。
接下来结合图1,对图2中冷水机组111的结构进行具体介绍。
如图2所示,图2为本申请实施例提供的一种冷水机组111的结构示意图。该冷水机组111包括:蒸发器1111、冷凝器1112、阀门1113、阀门1114、阀门1115以及阀门1116。
其中,蒸发器1111通过载有制冷剂的管道与冷凝器1112连通。蒸发器1111通过阀门1113和阀门1114与冷冻水管道相连接。冷凝器1112通过阀门1115和阀门1116与冷却水管道相连接。
蒸发器1111用于通过制冷剂对冷冻水进行散热。
冷凝器1112用于通过冷却水对制冷剂进行散热。
阀门1113用于控制冷冻水流入蒸发器1111中。
阀门1114用于控制冷冻水从蒸发器1111中流出。
阀门1115用于控制冷却水从冷凝器1112中流出。
阀门1116用于控制冷却水流入冷凝器1112中。
以下,结合图2中冷水机组111的结构示意图,对本申请实施例中冷水机组111的散热流程进行具体介绍:
待散热的冷冻水通过阀门1113流入冷水机组111中的蒸发器1111中。蒸发器1111中的制冷剂对冷冻水进行散热。冷冻水散热后从阀门1114中流出。
制冷剂沿箭头方向从蒸发器1111中流入冷凝器1112。冷却水从阀门1116流入冷凝器1112中并对冷凝器1112中的制冷剂进行散热。之后,冷却水从阀门1115中流出。
因此,冷水机组以制冷剂为媒介,实现了通过冷却水对冷冻水进行散热的效果。
需要指出的是,本申请各实施例之间可以相互借鉴或参考,例如,相同或相似的步骤,方法实施例、空调系统10实施例和装置实施例之间,均可以相互参考,不予限制。
基于图1所示的空调系统,当该系统处于运行状态时,开启的冷水机组往往以满负载的状态运行。然而冷水机组满负载运行时并不处于高效负载区域,这会导致中央空调系统的能源利用效率降低,使得中央空调系统的运行成本增加。
为了解决现有技术中,冷水机组运行效率低下的问题,本申请提供了一种空调控制方法。
结合图1,如图3所示,图3为本申请实施例提供的一种空调控制方法的流程图,该方法应用于图1中的空调主机110中,该方法包括以下步骤:
S201、空调控制装置确定空调主机的冷却水进水温度。
其中,空调主机包括多台冷水机组。冷却水进水温度可以是空调控制装置测量的空调主机冷却水进水口出的冷却水温度;或者,冷却水进水温度还可以是空调控制装置测量的冷却塔冷却水出水口的出水温度;又或者,冷却水进水温度还可以是空调控制装置通过其他方法确定的温度,本申请对此不做限定。
可选的,结合图1所示的空调系统,本申请实施例中的冷却水进水温度可以是指从冷却塔120中流出,流入空调主机120中的冷却水的温度。
S202、空调控制装置根据空调主机的冷却水进水温度,以及预设数学模型,确定冷水机组的最优负载率。
其中,冷水机组在冷却水进水温度下以最优负载率运行冷水机组时的能效比大于或等于预设能效比。
可选的,预设数学模型可以是插入法数学模型。空调控制装置通过插入法确定冷水机组的最优负载率。以下,以插入法为线性插入法为例对该预设数学模型进行说明。
空调控制装置确定线性插值的公式为:
其中,x1与x0为已知的两个自变量,f(x0)与f(x1)为已知的x1与x0对应的函数值。f(x)为待求的在x处的函数值。
示例性的,在冷却水进水温度一定的情况下,x1与x0为已知的当前冷却水进水温度下的两个不同的能效比数值。f(x0)与f(x1)分别为在能效比x1与x0对应的负载率。x为预设能效比,f(x)为预设能效比x对应的负载率。
需要说明的是,冷水机组运行时的能效比与当前的冷却水进水温度以及负载率有关。冷水机组在不同冷却水进水温度下,以不同负载率运行时,其能效比也不相同。此外,变频式冷水机组运行时的能效比与定频式冷水机组运行时的能效比也不相同。
示例性的,如下表所示,表1为变频式冷水机组在不同冷却水进水温度与不同负载率下的能效比的数值表。表2为定频式冷水机组在不同冷却水进水温度与不同负载率下的能效比的数值。
表1变频式冷水机组能效比数值表
表2定频式冷水机组能效比数值表
其中,第一列为冷却水进水温度,第一、二行为冷水机组的负载率,表格中的数据为对应的冷却水进水温度与对应的负载率下冷水机组的能效比的数值。“--”表示冷水机组在对应的冷却水进水温度与对应的负载率下无法正常运行。
从表1、表2中可以看出,当冷水机组满负载运行时,其对应的能效比并非是最高的。其中,变频式冷水机组在负载率为60%至70%范围内的能效比最高,定频式冷水机组在负载率为80%至90%范围内的能效比最高。在相同负载率下,冷却水进水温度越低,冷水机组的能效比越高。
示例性的,以空调主机的冷却水进水温度为20摄氏度,冷水机组为变频式冷水机组,预设数学模型为插入法中的线性内插法为例,对本申请实施例中步骤S202进行具体阐述:
设定预设能效比为11.3,根据表1可知,能效比为11.3对应的负载率在40%至50%与60%至70%之间。将x0=10.053,f(x0)=40与x1=11.336,f(x1)=50带入上述公式,可得当x=11.3时,对应的f(x)=49.72。即负载率为49.72%。
同理计算60%至70%之间能效比为11.3对应的负载率为65.11%。
因此可以得出在冷却水进水温度为20摄氏度,预设能效比为11.3的情况下,变频式冷水机组的最优负载率在49.72%至65.11%之间。
S203、空调控制装置确定空调主机的需求制冷量。
一种可能的实现方式中,空调控制装置可以通过温度传感器获取室外干球温度,并根据获取的室内干球温度以及负载端参数实时计算空调主机的需求制冷量。
示例性的,当负载端为某建筑的中央空调系统时,空调控制装置通过温度传感器获取室外干球温度,并根据获取的室内干球温度、建筑物外墙面积、建筑物外窗面积以及热工参数计算中央空调系统的需求制冷量。
其中,热工参数包括导热系数、蓄热系数等。
又一种可能的实现方式中,空调控制装置还可以通过同期历史需求制冷量数据确定当前空调主机的需求制冷量。这样可以降低空调控制装置的计算量,同时能够提前确定下一时刻的需求制冷量以便于后续操作。
可选的,同期历史需求制冷量数据可以存储在空调控制装置中,同期历史需求制冷量数据还可以存储在外部服务器中。外部服务器向空调控制装置发送同期历史需求制冷量数据,相应的,空调控制装置接收外部服务器发送的同期历史需求制冷量数据。本申请对此不做限定。
需要说明的是,空调控制装置还可以根据实际需求结合上述两种方法确定空调主机的需求制冷量。
示例性的,空调控制装置默认通过同期历史需求制冷量数据确定当前空调主机的需求制冷量,同时选择多个时间点计算空调主机的需求制冷量。当计算出的需求制冷量与同期历史需求制冷量相差大于或等于预设阈值时,空调控制装置改为通过实时计算确定当前的需求制冷量。
通过上述方法,空调控制装置既可以降低空调控制装置的计算量,同时还可以避免由于异常天气等特殊情况导致同期历史需求制冷量数据与实际相差过大的问题。
S204、空调控制装置根据需求制冷量,以及最优负载率,确定空调主机的冷水机组的第一运行数量。
其中,在空调主机中运行第一运行数量的冷水机组时,空调主机的制冷量大于或等于需求制冷量;或者,在空调主机中运行所述第一运行数量的冷水机组时,所述空调主机的制冷量与所述需求制冷量的差值小于或等于预设阈值。
基于上述技术方案,空调控制装置通过确定空调主机的冷却水进水温度,并根据预设数学模型确定冷水机组的最优负载率。此时,空调控制装置可以根据确定的需求制冷量与最优负载率决定空调主机需要开启的冷水机组的数量,并开启该数量的冷水机组,使得空调主机中的冷水机组能够按照最优负载率运行,以达到最优的能效比。因此,本申请提供的空调控制方法能够有效提高空调主机的制冷效率,降低空调的运行成本。
以上,结合步骤S201-S204,对空调控制装置确定最优负载率并控制空调主机以最优负载率运行的过程进行了详细介绍。
以下,结合上述步骤S201,对空调控制装置确定空调主机的冷却水进水温度的过程进行具体介绍。
结合图3,如图4所示,上述步骤S201具体可以通过以下步骤S2011-S2013实现:
S2011、空调控制装置确定冷却水最低设定温度。
需要说明的是,当冷却水进水温度过低时,会对冷水机组造成损坏,从而影响使用寿命。因此,需要设定冷却水最低设定温度以保护冷水机组。
示例性的,冷却水最低设定温度可以为20摄氏度。
S2012、空调控制装置确定冷却水计算温度。
其中,冷却水计算温度为室外湿球温度与预设逼近度之和。
需要说明的是,逼近度过低会使得冷却塔无法正常运行。因此,空调控制装置需要设定预设逼近度以保证冷却塔的正常运行。
示例性的,预设逼近度可以是3摄氏度。
可选的,室外湿球温度可以是通过设置在室外不被阳光直射的湿球温度测量设备通过测量得到的。
可选的,室外湿球温度还可以根据室外干球温度以及相对湿度计算得到。
S2013、空调控制装置确定冷却水最低设定温度和冷却水计算温度中的最大温度为冷却水进水温度。
示例性的,空调控制装置设定冷却水最低设定温度为20摄氏度,预设逼近度为3摄氏度。
当室外湿球温度小于17摄氏度时,冷却水计算温度小于20摄氏度,冷却水最低设定温度大于冷却水计算温度,因此选择冷却水最低设定温度为冷却水进水温度。此时,冷却塔以冷却水最低设定温度提供冷却水。
当室外湿球温度等于17摄氏度时,冷却水计算温度为20摄氏度,冷却水最低设定温度等于冷却水计算温度,因此设定20摄氏度为冷却书进水温度。此时,冷却塔提供温度为20摄氏度的冷却水。
当室外湿球温度大于17摄氏度时,冷却水计算温度大于20摄氏度,冷却水最低设定温度小于冷却水计算温度,因此选择冷却水计算温度为冷却水进水温度。此时,冷却塔以冷却水计算温度提供冷却水。
通过上述技术方案,空调控制装置选择冷却水最低设定温度和冷却水计算温度中的最大温度为冷却水进水温度,既保证了冷水机组不会由于冷却水进水温度过低而导致设备损坏,也保证了逼近度大于或等于预设逼近度以使得冷却塔可以正常运行。
结合上述步骤S202,对空调控制装置确定冷水机组的最优负载率的过程进行具体介绍。
结合图3,如图5所示,上述步骤S202具体可以通过以下步骤S2021-S2023实现:
S2021、空调控制装置确定冷水机组在冷却水进水温度下冷水机组的能效比与负载率的函数关系。
可选的,能效比与负载率的函数关系可通过对冷水机组在不同冷却水进水温度与不同负载率下的能效比的数值表中的数据进行多项式拟合得到。
示例性的,结合表1中的数据,对变频式冷水机组在冷却水进水温度为20摄氏度下的能效比与负载率进行多项式拟合,得到函数关系:
g(x)=-8.917×10-10·x6+4.082×10-7·x5-7.725×10-5·x4+7.736×10-3·x3-0.4335·x2+12.9095·x-148.233
其中,x表示负载率,g(x)表示对应的能效比。
S2022、空调控制装置确定预设能效比。
可选的,预设能效比可以是最优能效比。最优能效比是指在冷却书进水温度下,冷水机组所能达到的最高的能效比。
可选的,空调控制装置可以通过接收输入的指令信息确定预设能效比。
可选的,空调控制装置还可以根据冷水机组在不同冷却水进水温度与不同负载率下的能效比的数值表中的数据确定预设能效比。
示例1,空调控制装置可以变频式冷水机组在冷却水进水温度为20摄氏度下的预设能效比为11.3。
示例2,当预设能效比为最优能效比时,最优能效比可以通过步骤S2021中确定的函数关系计算得到;或者根据冷水机组在不同冷却水进水温度与不同负载率下的能效比的数值表得到,例如上述表1与表2。
S2023、空调控制装置根据预设能效比,以及函数关系,确定最优负载率。
结合上述示例1,空调控制装置在确定了函数关系与预设能效比之后,将预设能效比代入函数关系中,可以得到对应的负载率为49.19%和66.13%。
因此,空调控制装置根据预设能效比,以及函数关系确定,冷却水进水温度为20摄氏度,预设能效比为11.3的情况下,变频式冷水机组的最优负载率在49.19%和66.13%之间。
结合上述示例2,根据函数关系可以得到,当负载率为56.02%时,其对应的能效比最大,为11.439。
因此,空调控制装置根据预设能效比,以及函数关系确定,冷却水进水温度为20摄氏度的情况下,变频式冷水机组的最优负载率为56.02%。
通过上述技术方案,空调控制装置通过确定冷水机组在冷却水进水温度下冷水机组的能效比与负载率的函数关系,并根据预设能效比确定最优负载率,提高了所获取的最优负载率的精确度。
结合上述步骤S204、对空调控制装置确定空调主机的冷水机组的第一运行数量的过程进行具体介绍。
结合图3,如图6所示,上述步骤S204具体可以通过以下步骤S2041-S2043实现:
S2041、空调控制装置确定一台冷水机组以最优负载率运行时的单机组制冷量。
其中,每台冷水机组都具有其额定制冷量等工作参数。额定制冷量与最优负载率之积即为一台冷水机组以最优负载率运行时的单机组制冷量。
示例性的,设定每台冷水机组的额定制冷量为1400RT。结合上述示例1,最优负载率在49.19%和66.13%之间。由此可得,当前时刻的单机组制冷量为688.66RT-925.82RT。
示例性的,设定每台冷水机组的额定制冷量为1400RT。结合上述示例2,最优负载率为56.02%。由此可得,当前时刻的单机组制冷量为784.28RT。
S2042、空调控制装置确定需求制冷量与单机组制冷量的比值。
示例性的,结合上述示例1,以需求制冷量为2520为例,需求制冷量与单机组制冷量的比值为3.66-2.72。
示例性的,结合上述示例2,以需求制冷量为2520为例,需求制冷量与单机组制冷量的比值为3.213。
S2043、空调控制装置根据比值,确定空调主机的冷水机组的第一运行数量。
示例性的,结合上述示例1,需求制冷量与单机组制冷量的比值为3.66-2.72,因此可以确定第一运行数量为3。
可选的,空调控制装置以该比值的数值最接近的整数作为第一运行数量。
示例性的,空调控制装置确定的需求制冷量与单机组制冷量的比值的区间为3.3-3.8。4是区间3.3-3.8最接近的整数,因此空调控制装置确定空调主机的冷水机组的第一运行数量为4。
示例性的,结合上述示例2,空调控制装置确定的需求制冷量与单机组制冷量的比值为3.213,其最接近的整数为3。因此,空调控制装置确定空调主机的冷水机组的第一运行数量为3。
可选的,空调控制装置通过计算需求制冷量除以冷水机组的额定制冷量与第一运行数量的积,可以得到冷水机组的运行负载率。
示例性的,结合上述示例1,2520÷(1400×3)=0.6。因此,空调控制装置可以确定冷水机组按照60%的负载率运行。
示例性的,结合上述示例2,2520÷(1400×3)=0.6。因此,空调控制装置可以确定冷水机组按照60%的负载率运行。
通过上述技术方案,空调控制装置通过需求制冷量与单机组制冷量的比值确定空调主机的冷水机组的第一运行数量,可以使得空调主机中的冷水机组按照较高的能效比对应的负载率运行,从而提升了冷水机组的工作效率,降低了运行成本。
需要说明的是,以上仅以空调制冷的场景为例,对本申请实施例中的空调控制方法进行了详细说明。在实际使用过程中,本申请实施例提供的空调控制方法还可以应用到空调设备制热的场景下,本申请对此不做限定。
本申请实施例可以根据上述方法示例对空调控制装置进行功能模块或者功能单元的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块或者功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。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或者功能单元的形式实现。其中,本申请实施例中对模块或者单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
如图7所示,为本申请实施例提供的一种空调控制装置30的结构示意图,该装置包括:
处理单元302,用于确定空调主机的冷却水进水温度。
处理单元302,还用于根据空调主机的冷却水进水温度,以及预设数学模型,确定冷水机组的最优负载率。
其中,冷水机组在冷却水进水温度下以最优负载率运行冷水机组时的能效比大于或等于预设能效比。
处理单元302,还用于确定空调主机的需求制冷量。
一种可能的实现方式中,空调控制装置30中的处理单元302还可以通过同期历史需求制冷量数据确定当前空调主机的需求制冷量。
可选的,空调控制装置30还包括存储单元301。同期历史需求制冷量数据可以存储在存储单元301中。
可选的,空调控制装置30还包括通信单元303。同期历史需求制冷量数据还可以存储在外部服务器中。外部服务器向空调控制装置30发送同期历史需求制冷量数据,相应的,通信单元303接收外部服务器发送的同期历史需求制冷量数据。
处理单元302,还用于根据需求制冷量,以及最优负载率,确定空调主机的冷水机组的第一运行数量。
可选的,处理单元302,还用于:确定冷水机组在冷却水进水温度下冷水机组的能效比与负载率的函数关系。确定预设能效比。根据预设能效比,以及函数关系,确定最优负载率。
可选的,处理单元302,还用于:确定一台冷水机组以最优负载率运行时的单机组制冷量。确定需求制冷量与单机组制冷量的比值。根据比值,确定空调主机的冷水机组的第一运行数量。
可选的,在空调主机中运行第一运行数量的冷水机组时,空调主机的制冷量大于或等于需求制冷量。或者,在空调主机中运行第一运行数量的冷水机组时,空调主机的制冷量与需求制冷量的差值小于或等于预设阈值。
可选的,空调主机与冷却塔连接,冷却塔用于为空调主机提供冷却水。处理单元302,还用于:确定冷却水最低设定温度。确定冷却水计算温度。冷却水计算温度为室外湿球温度与预设逼近度之和。确定冷却水最低设定温度和冷却水计算温度中的最大温度为冷却水进水温度。
在通过硬件实现时,本申请实施例中的通信单元303可以集成在通信接口上,处理单元302可以集成在处理器上。具体实现方式如图8所示。
图8示出了上述实施例中所涉及的空调控制装置的又一种可能的结构示意图。该空调控制装置包括:处理器402和通信接口403。处理器402用于对空调控制装置的动作进行控制管理,例如,执行上述处理单元302执行的步骤,和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程。通信接口403用于支持空调控制装置与其他网络实体的通信,例如,执行上述通信单元303执行的步骤。空调控制装置还可以包括存储器401和总线404,存储器401用于存储空调控制装置的程序代码和数据。
其中,存储器401可以是空调控制装置中的存储器等,该存储器可以包括易失性存储器,例如随机存取存储器;该存储器也可以包括非易失性存储器,例如只读存储器,快闪存储器,硬盘或固态硬盘;该存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
上述处理器402可以是实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。该处理器可以是中央处理器,通用处理器,数字信号处理器,专用集成电路,现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。该处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等。
总线404可以是扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。总线404可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图8中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
图9是本申请实施例提供的芯片170的结构示意图。芯片170包括一个或两个以上(包括两个)处理器1710和通信接口1730。
可选的,该芯片170还包括存储器1740,存储器1740可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1710提供操作指令和数据。存储器1540的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory,NVRAM)。
在一些实施方式中,存储器1740存储了如下的元素,执行模块或者数据结构,或者他们的子集,或者他们的扩展集。
在本申请实施例中,通过调用存储器1740存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中),执行相应的操作。
其中,上述处理器1710可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,单元和电路。该处理器可以是中央处理器,通用处理器,数字信号处理器,专用集成电路,现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,单元和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等。
存储器1740可以包括易失性存储器,例如随机存取存储器;该存储器也可以包括非易失性存储器,例如只读存储器,快闪存储器,硬盘或固态硬盘;该存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
总线1720可以是扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。总线1720可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图9中仅用一条线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本申请实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得该计算机执行上述方法实施例中的空调控制方法。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当该指令在计算机上运行时,使得该计算机执行上述方法实施例所示的方法流程中的空调控制方法。
其中,计算机可读存储介质,例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、寄存器、硬盘、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合、或者本领域熟知的任何其它形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)中。在本申请实施例中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
本发明的实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,当指令在计算机上运行时,使得计算机执行如图3至图6中所述的空调控制方法。
由于本发明的实施例中的空调控制装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品可以应用于上述方法,因此,其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例,本发明实施例在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,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单元中,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单元中。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种空调控制方法,其特征在于,应用于空调主机中,所述空调主机包括多台冷水机组,所述方法包括:
确定所述空调主机的冷却水进水温度;
根据所述空调主机的冷却水进水温度,以及预设数学模型,确定所述冷水机组的最优负载率;其中,所述冷水机组在所述冷却水进水温度下以所述最优负载率运行所述冷水机组时的能效比大于或等于预设能效比;
确定所述空调主机的需求制冷量;
根据所述需求制冷量,以及所述最优负载率,确定所述空调主机的冷水机组的第一运行数量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述空调主机的冷却水进水温度,以及预设数学模型,确定所述冷水机组的最优负载率,包括:
确定所述冷水机组在所述冷却水进水温度下所述冷水机组的能效比与负载率的函数关系;
确定所述预设能效比;
根据所述预设能效比,以及所述函数关系,确定所述最优负载率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述需求制冷量,以及所述最优负载率,确定所述空调主机的冷水机组的第一运行数量,包括:
确定一台所述冷水机组以所述最优负载率运行时的单机组制冷量;
确定所述需求制冷量与所述单机组制冷量的比值;
根据所述比值,确定所述空调主机的冷水机组的第一运行数量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述空调主机中运行所述第一运行数量的冷水机组时,所述空调主机的制冷量大于或等于所述需求制冷量;
或者,在所述空调主机中运行所述第一运行数量的冷水机组时,所述空调主机的制冷量与所述需求制冷量的差值小于或等于预设阈值。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述空调主机与冷却塔连接,所述冷却塔用于为所述空调主机提供冷却水;
所述确定所述空调主机的冷却水进水温度,包括:
确定冷却水最低设定温度;
确定冷却水计算温度;所述冷却水计算温度为所述室外湿球温度与预设逼近度之和;
确定所述冷却水最低设定温度和所述冷却水计算温度中的最大温度为所述冷却水进水温度。
6.一种空调控制装置,其特征在于,应用于空调主机中,所述空调主机包括多台冷水机组,包括:处理单元;
所述处理单元,用于确定所述空调主机的冷却水进水温度;
所述处理单元,还用于根据所述空调主机的冷却水进水温度,以及预设数学模型,确定所述冷水机组的最优负载率;其中,所述冷水机组在所述冷却水进水温度下以所述最优负载率运行所述冷水机组时的能效比大于或等于预设能效比;
所述处理单元,还用于确定所述空调主机的需求制冷量;
所述处理单元,还用于根据所述需求制冷量,以及所述最优负载率,确定所述空调主机的冷水机组的第一运行数量。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述处理单元,还用于:
确定所述冷水机组在所述冷却水进水温度下所述冷水机组的能效比与负载率的函数关系;
确定所述预设能效比;
根据所述预设能效比,以及所述函数关系,确定所述最优负载率。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述处理单元,还用于:
确定一台所述冷水机组以所述最优负载率运行时的单机组制冷量;
确定所述需求制冷量与所述单机组制冷量的比值;
根据所述比值,确定所述空调主机的冷水机组的第一运行数量。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,在所述空调主机中运行所述第一运行数量的冷水机组时,所述空调主机的制冷量大于或等于所述需求制冷量;
或者,在所述空调主机中运行所述第一运行数量的冷水机组时,所述空调主机的制冷量与所述需求制冷量的差值小于或等于预设阈值。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置,其特征在于,所述空调主机与冷却塔连接,所述冷却塔用于为所述空调主机提供冷却水;所述处理单元,还用于:
确定冷却水最低设定温度;
确定冷却水计算温度;所述冷却水计算温度为所述室外湿球温度与预设逼近度之和;
确定所述冷却水最低设定温度和所述冷却水计算温度中的最大温度为所述冷却水进水温度。
11.一种空调系统,其特征在于,包括如权利要求6-10任一项中所述的空调控制装置。
12.一种空调控制装置,其特征在于,包括:处理器和通信接口;所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行计算机程序或指令,以实现如权利要求1-5任一项中所述的空调控制方法。
13.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,其特征在于,当计算机执行该指令时,该计算机执行上述权利要求1-5任一项中所述的空调控制方法。
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