CN115289652A - 水冷式中央空调控制方法、装置及水冷式中央空调 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种水冷式中央空调控制方法、装置及水冷式中央空调,涉及空调控制领域,用于解决水冷式中央空调系统水流量分配不均,水泵能耗较高的技术问题。方法包括:采集水冷式中央空调的水系统物理参数;根据水系统物理参数,确定各空调末端的电动调节阀的目标开度;控制每个电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得水泵与各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异。本申请公开的水冷式中央空调控制方法、装置及水冷式中央空调,用于解决水冷式中央空调的水泵功耗较高等缺陷。
Description
技术领域
本申请涉及空调控制领域,具体涉及一种水冷式中央空调控制方法、装置及水冷式中央空调。
背景技术
水冷式中央空调可以将水作为介质,对室内温度进行调节。通常,水冷式中央空调可以包括水泵与至少一个空调末端(也就是空调末端)。该水泵与每个空调末端之间设置有管路,且在每个空调末端的进水口之前的管路上设置有电动调节阀。通过调节该电动调节阀的开度,可以控制流过空调末端的水流量,进而实现调节制冷效果或制热效果。
在一些应用场景中,水冷式中央空调需要保持各管路之间的流量平衡,以保持各空调末端的制冷或制热效果相同。然而,在使用现有的控制方法保持各管路之间的流量平衡时,水泵的功耗往往较高。
发明内容
本申请的主要目的是提供一种水冷式中央空调控制方法、装置及水冷式中央空调,旨在解决水冷式中央空调水泵的功耗较高的技术问题。
为实现上述目的,第一方面,本申请提供的水冷式中央空调控制方法包括:
采集所述水冷式中央空调的水系统物理参数;
根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度;
控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异。
本申请的有益效果是:通过水泵与至少两个空调末端的连通管路中水流的水系统物理参数,可以确定各空调末端的电动调节阀的目标开度。通过控制每个电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,可以使得水泵与各空调末端的水流达到供回水压差均达到目标供回水压差的水力平衡目标。通过该水力平衡目标,使得水泵与每个空调末端的连通管路中的水流压强相等,保证了不同连通管路中的水压平衡。通过使得水泵与各空调末端的水流达到流出各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异的水力平衡目标,使得不同空调末端的回水温度之间的差异在欲达到范围内,保障了不同空调末端的制热或制冷效果相近。通过上述方法保持水力平衡,不需在水冷式中央空调中设置平衡阀,且通过调节电动调节阀的开度使得水流达到多个水力平衡目标,提高了控制电动调节阀开度的准确性,进而降低了水冷式中央空调的水泵功耗。
在上述技术方案的基础上,本申请还可以做如下改进。
进一步,所述根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度,包括:
将所述水系统物理参数输入至预设规划模型,得到待优化的规划模型;
在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对所述待优化的规划模型进行多目标优化,得到所述各空调末端的电动调节阀的目标开度;所述多目标优化的目标包括:所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差与流出所述各空调末端的回水温度之间的差异的加权和最小。
进一步,所述预设约束条件包括下述至少一项:所述水泵与每个所述空调末端之间的供回水压差均相等、所述水泵与每个所述空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值、每个所述空调末端的回水温度均大于或等于第一预设回水温度且小于或等于第二预设回水温度。
进一步,所述预设约束条件包括:所述水泵与每个所述空调末端之间的供回水压差均相等,针对任一所述空调末端,所述水系统物理参数包括:所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量;所述在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对所述待优化的规划模型进行多目标优化之前,所述方法还包括:
根据所述空调末端的电动调节阀的类型,确定所述电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程;所述电动调节阀阻力特性系数方程中的变量包括:所述电动调节阀的开度;
根据所述电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程,以及,所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量,获取所述水泵与所述空调末端之间的供回水压差。
进一步,所述预设约束条件包括:所述水泵与每个所述空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值;针对任一所述空调末端,所述水系统物理参数包括:所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量、所述水冷式中央空调的水泵的供水温度,以及,流出所述空调末端的回水温度;所述在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对所述待优化的规划模型进行多目标优化之前,所述方法还包括:
根据水的比热、所述水泵与该空调末端的连通管路中的水流量,以及,所述水泵的供水温度与流出该空调末端的回水温度之间的温差,得到所述水泵与该空调末端之间连通管路中的冷量;
根据所述水泵与该空调末端的连通管路中的冷量,以及,预设的所述水泵的供水温度与流出每个空调末端的回水温度之间的温差阈值,得到所述水泵与该空调末端的连通管路对应的第二水流量阈值。
进一步,所述控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异,包括:
控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的平均绝对误差MAE达到目标MAE;所述回水温度之间的MAE与所述回水温度之间的差异正相关。
进一步,所述水系统物理参数包括:所述水冷式中央空调的水泵的供水温度、流出所述空调末端的回水温度,以及,所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量;在所述根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度之前,所述方法还包括:
根据所述水系统物理参数,获取所述水泵与每个所述空调末端的连通管路构成的水力管网总负荷;
在所述水力管网总负荷的变化率连续预设时长均小于或等于预设变化率阈值时,根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度。
进一步,在所述根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度之前,所述方法还包括:
对所述水系统物理参数进行数据清洗处理,得到数据清洗处理之后的水系统物理参数;
根据所述数据清洗处理之后的水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度。
第二方面,本申请还提供了一种水冷式中央空调控制装置,所述装置包括:
采集模块,用于采集所述水冷式中央空调的水系统物理参数;
处理模块,用于根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度;
控制模块,用于控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异。
本申请提供的水冷式中央空调控制装置的有益效果与上述水冷式中央空调控制方法的有益效果相同,在此不再赘述。
第三方面,本申请还提供了一种电控盒,所述电控盒用于执行如第一方面任一项所述的水冷式中央空调控制方法。
第四方面,本申请还提供了一种水冷式中央空调,所述水冷式中央空调包括:如第三方面所述的电控盒。
第五方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机执行指令,当所述计算机执行指令被电控盒执行时,实现第一方面任一项所述的方法。
第六方面,本申请还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被电控盒执行时实现第一方面任一项所述的方法。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为一种水冷式中央空调水系统的结构示意图;
图2为本申请提供的一种水冷式中央空调控制方法的流程示意图;
图3为本申请提供的一种不同类型的电动调节阀阻力特性系数曲线示意图;
图4为本申请提供的一种水冷式中央空调的结构示意图;
图5为本申请提供的一种水冷式中央空调控制装置的结构示意图;
图6为本申请提供的另一种水冷式中央空调控制方法的流程示意图;
图7为NSGA-II算法原理示意图;
图8为本申请提供的一种NSGA-II多目标优化求解过程示意图;
图9为本申请提供的一种最后一代Pareto前沿解集示意图;
图10为本申请提供的另一种水冷式中央空调控制装置的结构示意图。
具体实施方式
水冷式中央空调的水系统可以包括水泵,以及,至少一个空调末端(在一些实施例中,空调末端也可以称为室内机)。示例性的,以水冷式中央空调包括三个空调末端为例,图1为一种水冷式中央空调水系统的结构示意图。如图1所示,水泵可以将水驱动至空调末端,使得空调末端可以调节该空调末端所在空间的温度。水流经空调末端之后可以回流至水泵。
如图1所示,水冷式中央空调的水泵与每个空调末端之间设置有管路,且在每个空调末端的进水口之前的管路上可以设置有电动调节阀(如图1所示的阀门)。通过调节电动调节阀的开度,可以控制流过空调末端的水流量,进而实现调节制冷效果或制热效果。
在一些应用场景中,例如商场、写字楼、公寓等场景,需要保持各空间中的制冷或制热效果相同,也就是说需要保持各个空调末端的制冷或制热效果相同。因此,水冷式中央空调需要保持水泵与各空调末端之间的连通管路中水流的流量平衡(或者说是保持水力平衡),以保障各空调末端的制冷或制热效果相同。
在相关技术中,为了保持不同连通管路中的流量平衡,常用的做法是平衡阀作为上述电动调节阀。该平衡阀可以是静态平衡阀或动态平衡阀。然而,该增设平衡阀的方法,不仅增加了工程的投入,且因为平衡阀是被动调节式阀门,则还需要专业工程师预先对每个平衡阀进行调试。否则,调试不当的平衡阀不但无法解决水力失衡问题,反而会增大水泵与空调末端之间连通管路的阻力,进而导致水泵需要更高的功耗才能将水驱动至空调末端,也就造成了能量浪费。事实上,目前,多数水冷式中央空调上安装的平衡阀都没有发挥出应有的功能。
此外,一些相关技术还提出了通过空调末端的进水口和出水口的温差控制电动调节阀开度。在该技术中,在T1时刻测量通过进水口进入空调末端的水的温度,作为温度1。该T1时刻通过进水口进入空调末端的水经过时长t,在T2时刻通过空调末端的出水口流出。测量该T2时刻的通过空调末端的出水口流出的水的温度,作为温度2。然后,可以根据温度1与温度2的温差,控制电动调节阀的开度。
在该相关技术中,温度1与温度2之间的时长间隔较长,一般可能需要30分钟-40分钟。因此,根据该温度1与温度2的温差去控制电动调节阀开度,导致控制过程缓慢变化,进而导致控制电动调节阀开度的准确性较差。在电动调节阀开度的准确性较差时,则可能导致水泵反复的加速或减速,因此该现有技术仍然存在水泵功耗较高的问题。
考虑到现有的水冷式中央空调控制方法存在的上述功耗较高的问题,本申请提出了一种对电动调节阀的开度进行实时控制调节,使得不同连通管路中的水流达到多个水力平衡目标的控制方法。通过上述方法,无需安装平衡阀便能实现实力平衡,且通过调节电动调节阀的开度使得水流达到多个水力平衡目标,提高了控制电动调节阀开度的准确性,因此降低了水冷式中央空调的水泵功耗。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请的一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在一些实施中,该水冷式中央空调控制方法的执行主体可以为该水冷式中央空调或者该水冷式中央空调的电控盒。在一些实施例中,该电控盒可以设置在水冷式中央空调的室外机中。下述各实施例所说的水冷式中央空调执行的方法,可以是水冷式中央空调的电控盒执行的方法。
图2为本申请提供的一种水冷式中央空调控制方法的流程示意图。如图2所示,该方法可以包括以下步骤:
S101、采集水冷式中央空调的水系统物理参数。
可选的,水冷式中央空调的水系统可以包括至少两个空调末端,以该水冷式中央空调包括N个空调末端为例,上述至少两个空调末端可以是指该N个空调末端中的M个空调末端。其中,N可以为大于或等于2的整数,M可以为大于或等于2且小于或等于N的整数。也就是说,水冷式中央空调可以执行下述控制方法,保持所有空调末端之间的水力平衡。或者,水冷式中央空调还可以接收用户输入的至少两个空调末端的标识,并根据该至少两个空调末端的标识,控制该至少两个空调末端之间的水力平衡。示例性的,水冷式中央空调例如可以通过控制面板接收用户输入的空调末端的标识。
示例性的,针对任一空调末端,上述水流的水系统物理参数例如可以包括下述至少一项:水泵与该空调末端的连通管路中的水流量、水泵的供水温度(也可以称为空调末端进水口的水温)、流出该空调末端的回水温度(也可以称为空调末端出水口的水温)等。
示例性的,以采集水泵与该空调末端的连通管路中的水流量为例,水冷式中央空调例如可以通过流量检测装置,检测水泵与该空调末端的连通管路中的水流量。可选的,水冷式中央空调采集不同水系统物理参数的方式,可以参照任意一种现有的采集水流的水系统物理参数的方法,在此不再赘述。
S102、根据水系统物理参数,确定各空调末端的电动调节阀的目标开度。
如前述所说,在一些实施例中,该电动调节阀门可以是指空调末端的进水口阀门。
针对任一空调末端,水冷式中央空调可以根据水泵与该空调末端的连通管路中水流的水系统物理参数,确定该空调末端的电动调节阀的目标开度。
应理解,本申请对上述电动调节阀的类型并不进行限定。示例性的,该电动调节阀例如可以为蝶阀、闸阀、截止阀、球阀等任意一种水冷式中央空调可以控制开度的阀门。此外,按照阀门的流量特性划分,上述电动调节阀例如可以为:直线型、等百分比型及快开型等类型阀门中的任一种。其中,流量特性指的是被控介质(本申请中的水)通过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系。其中,直线型是指阀门的相对流量与相对开度成线性关系,阀门单位开度的变化引起的流量变化为常数。等百分比型是指阀门单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流呈成比,即调节阀的放大系数是变化的,流量小时流量变化小,流量大时则流量变化大。快开型是指在开度较小时就有较大的流量,随着开度的增大,流量很快就能达到最大,此后再增加开度,流量变化很小。
S103、控制每个电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得水泵与各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异。
针对任一空调末端,上述供回水压差可以是指同一采集时刻,该空调末端的进水口的水流压强,减去该空调末端的出水口的水流压强之间的差值。上述回水温度可以是指该采集时刻,该空调末端的出水口的水流温度。
可选的,上述各空调末端的回水温度之间的差异例如可以通过下述任意一项指标表示:各空调末端的回水温度之间的均方误差(Mean Square Error,MSE)、平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)、均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)、均方对数误差(Mean Squared Log Error)等。
示例性的,以各空调末端的回水温度之间的差异通过各空调末端的回水温度之间的平均绝对误差MAE表示为例,可选的,水冷式中央空调可以控制每个电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得水泵与各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出各空调末端的回水温度之间的MAE达到目标MAE。其中,回水温度之间的MAE与回水温度之间的差异正相关。也就是说,该回水温度之间的MAE越大,可以表示回水温度之间的差异越大。回水温度之间的MAE越小,可以表示回水温度之间的差异越小。
应理解,本申请对水冷式中央空调控制各电动调节阀的开度达到目标开度的具体实现方式并不进行限定。可选的,水冷式中央空调控制不同电动调节阀的开度达到目标开度的方式可以相同,也可以不同,可以参照任意一种现有的控制阀门达到目标开度的实现方式,在此不再赘述。
在本实施例中,通过水泵与至少两个空调末端的连通管路中水流的水系统物理参数,可以确定各空调末端的电动调节阀的目标开度。通过控制每个电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,可以使得水泵与各空调末端的水流达到供回水压差均达到目标供回水压差的水力平衡目标。通过该水力平衡目标,使得水泵与每个空调末端的连通管路中的水流压强相等,保证了不同连通管路中的水压平衡。通过使得水泵与各空调末端的水流达到流出各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异的水力平衡目标,使得不同空调末端的回水温度之间的差异在欲达到范围内,保障了不同空调末端的制热或制冷效果相近。通过上述方法保持水力平衡,不需在水冷式中央空调中设置平衡阀,且通过调节电动调节阀的开度使得水流达到多个水力平衡目标,提高了控制电动调节阀开度的准确性,进而降低了水冷式中央空调的水泵功耗。
下面对水冷式中央空调如何根据水系统物理参数,确定各空调末端的电动调节阀的目标开度进行详细说明:
作为一种可能的实现方式,水冷式中央空调可以将上述水系统物理参数输入至预设规划模型,得到待优化的规划模型。然后,水冷式中央空调可以在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对该待优化的规划模型进行多目标优化,得到各空调末端的电动调节阀的目标开度。其中,该多目标优化的目标可以包括:水泵与各空调末端之间的供回水压差与流出各空调末端的回水温度之间的差异的加权和最小。
示例性的,水泵与各空调末端之间的供回水压差的权重,以及,各空调末端的回水温度之间的差异的权重可以为预先设定并存储在该水冷式中央空调中的。
示例性的,上述预设规划模型例如可以为非线性规划模型。以各空调末端的回水温度之间的差异通过各空调末端的回水温度之间的MAE表示为例,该预设规划模型例如可以如下述公式(1)所示:
min y=f(K)=(ΔP(K),MAE(K)) (1)
其中,K表示电动调节阀的开度。ΔP(K)表示在开度K下,空调末端的进水口水流压强与空调末端的出水口水流压强的压差。MAE(K)表示在开度K下,各空调末端的回水温度之间的MAE。其中,y=f(K),min y表示使得空调末端的进水口水流压强与空调末端的出水口水流压强的压差,以及,各空调末端的回水温度之间的MAE两个值同时达到最小。可选的,上述ΔP(K)可以根据输入到该预设规划模型的水系统物理参数获取。通过使得使得空调末端的进水口水流压强与空调末端的出水口水流压强的压差最小,可以减小水泵将水驱动到空调末端所需的能耗,进而进一步降低了水泵能耗。
可选的,上述预设多目标优化算法可以为任意一种现有的可进行多目标优化的优化算法,例如,非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II,NSGA-II)。
示例性的,上述预设约束条件例如可以包括下述至少一项:水泵与每个空调末端之间的供回水压差均相等、水泵与每个空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值、每个空调末端的回水温度均大于或等于第一预设回水温度且小于或等于第二预设回水温度。应理解,本申请对上述预设约束条件是否还包括其他条件并不进行限定。例如,上述水泵与每个空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值的预设约束条件,也可以替换为:水泵与每个空调末端的连通管路中的水流量均小于或等于第二水流量阈值。
通过将水泵与每个空调末端之间的供回水压差均相等作为预设约束条件,考虑了水泵与每个空调末端之间的连通管路均为连通,因此水泵与每个空调末端之间的供回水压差均相等的情况,使得在该预设约束条件下确定的电动调节阀目标开度符合实际情况,因此进一步提高了确定电动调节阀目标开度的准确性。
通过将水泵与每个空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值,以及,每个空调末端的回水温度均大于或等于第一预设回水温度且小于或等于第二预设回水温度,作为预设约束条件,保障了水泵与每个空调末端之间的水流量均在相同范围内,保障了个空调末端制热或制冷效果的一致性。可选的,上述第一预设回水温度和第二预设回水温度可以为用户预先存储在该水冷式中央空调中。
在本实施例中,在预设约束条件的约束下,使用预设多目标优化算法,对该待优化的规划模型进行多目标优化,以获取各空调末端的电动调节阀的目标开度。通过上述方法,使得该电动调节阀的目标开度满足上述预设约束条件,进一步提高了确定电动调节阀目标开度的准确性,进而进一步降低了水冷式中央空调的水泵功耗。
下面对本申请水冷式中央空调可以如何使用上述预设约束条件进行详细说明:
以预设约束条件包括:水泵与每个空调末端之间的供回水压差均相等为例,针对任一空调末端,可选的,上述水流的水系统物理参数可以包括:水泵与空调末端的连通管路中的水流量。在该实现方式下,水冷式中央空调在该预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对待优化的规划模型进行多目标优化之前,还可以先根据该空调末端的电动调节阀的类型,确定该电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程。其中,该电动调节阀阻力特性系数方程中的变量包括:电动调节阀的开度。然后,水冷式中央空调可以根据该电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程,以及,水泵与该空调末端的连通管路中的水流量,获取水泵与该空调末端之间的供回水压差。
可选的,该水冷式中央空调中例如可以存储有每个空调末端的电动调节阀的类型标识,以及,电动调节阀的类型标识与电动调节阀阻力特性系数方程的映射关系。可选的,该电动调节阀的类型标识与电动调节阀阻力特性系数方程的映射关系例如可以为用户线下确定,并预先存储在该水冷式中央空调中的。
示例性的,以将电动调节阀的类型划分为直线型、等百分比型,以及,快开型为例,上述电动调节阀的类型标识与电动调节阀阻力特性系数方程的映射关系例如可以如下表1所示:
表1
电动调节阀的类型标识 | 阻力特性系数方程 |
直线型 | S=A·K+B |
等百分比型 | S=A·K<sup>2</sup>+B·K+C |
快开型 | S=A·exp(-K/B)+C |
其中,上述表1中的S均表示阀门的阻力特性系数。K表示阀门的开度。A、B、C均为常数,为阻力特性系数方程的回归系数。不同阻力特性系数方程之间,A、B、C的取值可以相同,也可以不同。示例性的,图3为本申请提供的一种不同类型的电动调节阀阻力特性系数曲线示意图。上述各阻力特性系数方程中A、B、C的取值可以为用户根据该不同类型的电动调节阀阻力特性系数曲线,在线下确定并预先存储在该水冷式中央空调中的。以表1所示的映射关系为例,假定该空调末端的电动调节阀的类型为直线型,则水冷式中央空调可以确定该电动调节阀的对应的电动调节阀阻力特性系数方程为:S=A·K+B。
在获取电动调节阀阻力特性系数方程之后,示例性的,水冷式中央空调例如可以通过下述公式(2),得到水泵与该空调末端之间的供回水压差:
其中,Pn表示水泵与第n个空调末端之间的供回水压差。Sn表示水泵与第n个空调末端之间连通管路的阻力系数。可选的,水泵与每个空调末端之间连通管路的阻力系数可以为用户预先存储在该水冷式中央空调中的。Svn表示第n个空调末端的电动调节阀阻力特性系数方程。示例性的,以表1为例,假定该电动调节阀为直线型阀门,该Svn可以等于A·K+B。上述Qn表示水泵与第n个空调末端的连通管路中的水流量。
在本实施例中,通过空调末端的电动调节阀的类型,可以确定该电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程,使得不同类型的电动调节阀的阻力特性系数方程可以不同。通过电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程,以及,水泵与该空调末端的连通管路中的水流量,可以获取水泵与该空调末端之间的供回水压差。通过上述方法,针对不同类型的电动调节阀可以有不同的阻力特性系数方程来计算供回水压差,进而提高了确定水泵与各空调末端之间的供回水压差的准确性,因此提高了将“水泵与每个空调末端之间的供回水压差均相等”作为预设约束条件时,确定的电动调节阀的目标开度的准确性。
以预设约束条件包括:水泵与每个空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值为例,可选的,该第一水流量阈值例如可以为用户预先存储在该水冷式中央空调中的。应理解,水泵与不同空调末端的连通管路中的水流量对应的第一水流量阈值可以相同,也可以不同。例如,水泵与每个空调末端的连通管路中的水流量对应的该第一水流量阈值可以均为0。
对于上述第二水流量阈值,可选的,针对任一空调末端,上述水流的水系统物理参数可以包括:水泵与空调末端的连通管路中的水流量、水冷式中央空调的水泵的供水温度,以及,流出空调末端的回水温度。在该实现方式下,水冷式中央空调在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对待优化的规划模型进行多目标优化之前,还可以先根据水的比热、水泵与该空调末端的连通管路中的水流量,以及,水泵的供水温度与流出该空调末端的回水温度之间的温差,得到水泵与该空调末端之间连通管路中的冷量。在一些实施例中,该冷量也可以称为热量。
示例性的,水冷式中央空调例如可以通过下述公式(3),得到水泵与该空调末端之间连通管路中的冷(热)量:
Loadn=c·Qn·(Trn-Ts) (3)
其中,Loadn表示水泵与第n个空调末端连通管路中水流的冷量。c表示水的比热容,也可以称为水的比热。可选的,该c可以为用户预先存储在该水冷式中央空调中的。Qn表示水泵与第n个空调末端的连通管路中的水流量。Trn表示流出第n个空调末端的回水温度,Ts表示水冷式中央空调的水泵的供水温度。
水冷式中央空调在获取水泵与该空调末端之间连通管路中的冷量之后,可以根据水泵与该空调末端的连通管路中的冷量,以及,预设的水泵的供水温度与流出每个空调末端的回水温度之间的温差阈值,得到水泵与该空调末端的连通管路对应的第二水流量阈值。
示例性的,上述温差阈值可以为用户线下确定,并预先存储在该水冷式中央空调中的。示例性的,水冷式中央空调例如可以通过下述公式(4),得到上述第二水流量阈值:
其中,Loadn表示水泵与第n个空调末端连通管路中水流的冷量。c表示水的比热容。ΔTmax预设的水泵的供水温度与流出每个空调末端的回水温度之间的温差阈值。例如,该ΔTmax可以等于8℃。H表示水泵与第n个空调末端的连通管路对应的第二水流量阈值。
在本实施例中,基于水泵与该空调末端的连通管路中的水流量、水泵的供水温度与流出该空调末端的回水温度之间的温差,以及,预设的水泵的供水温度与流出每个空调末端的回水温度之间的温差阈值等参数,可以实时确定水泵与每个空调末端的连通管路对应的第二水流量阈值。通过上述方法,使得预设约束条件时根据不同管路中的水流情况实时确定的,因此提高了基于该预设约束条件确定电动调节阀的目标开度的准确性,进而进一步降低了水泵功耗。
作为一种可能的实现方式,水冷式中央空调还可以在水冷式中央空调处于稳定状态时,开始执行调整电动调节阀开度的方法,以避免在水冷式中央空调不稳定时,水流的水系统物理参数异常的情况,以提高基于水流的水系统物理参数确定电动调节阀的目标开度的准确性。
以上述水流的水系统物理参数包括:水冷式中央空调的水泵的供水温度、流出空调末端的回水温度,以及,水泵与空调末端的连通管路中的水流量为例,可选的,水冷式中央空调在根据水系统物理参数,确定各空调末端的电动调节阀的目标开度之前,还可以先根据上述水系统物理参数,获取水泵与每个空调末端的连通管路构成的水力管网总负荷。
上述水力管网总负荷可以用于表示水泵与每个空调末端的连通管路构成的水力管网中水量的多少。可选的,可以参照任意一种现有的根据水流的水系统物理参数确定水力管网总负荷的方法,来获取该水泵与每个空调末端的连通管路构成的水力管网总负荷,本申请对此并不进行限定。例如,水冷式中央空调可以根据水冷式中央空调的水泵的供水温度、流出空调末端的回水温度、水泵与空调末端的连通管路中的水流量,以及,“供水温度、回水温度、水流量和水力管网总负荷”四者之间的映射关系,确定水力管网总负荷。
然后,水冷式中央空调可以判断水力管网总负荷的变化率是否连续预设时长均小于或等于预设变化率阈值。其中,可选的,上述预设时长、预设变化率阈值可以为用户预先存储在该水冷式中央空调中的。可选的,水冷式中央空调例如可以将当前采集时刻的水力管网总负荷,减去,前一采集时刻的水力管网总负荷的值,除以,前一采集时刻的水力管网总负荷得到的商,作为水力管网总负荷的变化率。
在水力管网总负荷的变化率连续预设时长均小于或等于预设变化率阈值时,说明该水冷式中央空调的水力管网中的水流稳定。因此,水冷式中央空调可以执行前述根据水系统物理参数,确定各空调末端的电动调节阀的目标开度的步骤,以保障电动调节阀的目标开度的准确性。
若在水力管网总负荷的变化率未能在连续预设时长均小于或等于预设变化率阈值,说明该水冷式中央空调的水力管网中的水流不稳定。可选的,水冷式中央空调可以不执行前述步骤S102,以避免在水冷式中央空调不稳定时,电动调节阀的目标开度的准确性不高,导致水泵功耗较高的情况。然后,水冷式中央空调可以继续判断水力管网总负荷的变化率是否连续预设时长均小于或等于预设变化率阈值,并在水力管网总负荷的变化率连续预设时长均小于或等于预设变化率阈值时,执行步骤S102。
作为一种可能的实现方式,水冷式中央空调还可以在根据水系统物理参数,确定各空调末端的电动调节阀的目标开度之前,对水流的水系统物理参数进行数据清洗处理,得到数据清洗处理之后的水系统物理参数,然后根据该数据清洗处理之后的水系统物理参数,确定各空调末端的电动调节阀的目标开度。
示例性的,上述数据清洗处理过程例如可以包括下述至少一项:对水流的水系统物理参数进行一致性检查、对水流的水系统物理参数进行无效值检查,和对水流的水系统物理参数进行缺失值填充处理等。其中,上述对水流的水系统物理参数进行一致性检查例如可以是检查水流的水系统物理参数水泵与同一空调末端之间水流的水系统物理参数。
通过对水系统物理参数进行数据清洗处理,保障了用于确定各空调末端的电动调节阀的目标开度的水系统物理参数的准确性,进而提高了该电动调节阀的目标开度的准确性,因此进一步降低了水冷式中央空调的水泵功耗。
下面以该水冷式中央空调包括三个空调末端为例,对本申请提供的水冷式中央空调控制方法进行示例性说明:
首先,图4为本申请提供的一种水冷式中央空调的结构示意图。如图4所示,其中,M表示电动调节阀,AHU1、AHU2和AHU3均表示空调末端。EM1、EM2和EM3均为热量表。该热量表可以用于测量流经该热量表的水流的温度和水流流量。Ts表示水泵的供水温度。Ps表示水泵的供水压强(也可以作为空调末端的进水口水流压强)。Tr1、Tr2和Tr3均表示空调末端的回水温度。Pr表示空调末端的出水口的水流压强。如图4所示,水泵可以驱动水流通过分水器进入各空调末端。水流出各空调末端之后,可以通过集水器回收至水泵。
可选的,如图4所示的水冷式中央空调可以安装有建筑设备管理系统(BuildingManagement System,BMS),也可以未安装BMS。对于没有安装BMS的水冷式中央空调,图5为本申请提供的一种水冷式中央空调控制装置的结构示意图。如图5所示,该水冷式中央空调控制装置可以包括:交互界面、存储模块、采集模块、多目标优化模块,以及,控制模块。
其中,交互界面可以展示从水力管网采集的温度、压力、流量、负荷等实时数据。还可以用于接收用户输入的用于配置非线性规划模型的设置参数等。存储模块可以用于记录历史数据及优化结果,可生成并导出数据报表。采集模块可以通过有线或无线方式从水力管网传感器(例如热量表)收集数据。多目标优化模块中可以配置有非线性规划模型、NSGA-II算法和最优解筛选算法,可以作为该装置的核心。多目标优化模块可以通过读取采集模块的数据进行多目标优化计算,获取使管网同时达到水力平衡与能耗最低的电动调节阀的目标开度。控制模块可以负责将多目标优化模块的计算结果下发给各电动调节阀,以控制电动调节阀达到目标开度。
若该水冷式中央空调安装有BMS,则可以通过该BMS上述部分模块的功能。例如通过BMS实现交互界面等。
下面基于如图4所示的水冷式中央空调和如图5所示的水冷式中央空调控制装置,图6为本申请提供的另一种水冷式中央空调控制方法的流程示意图。以该水冷式中央空调开机作为开始,调整完一次电动调节阀的开度作为结束,如图6所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤1、通过各支路热量表实时采集空调末端的供回水温度、流量数据作为水流的水系统物理参数。
步骤2、根据上述水流的水系统物理参数,计算水力管网总负荷。
步骤3、根据该总负荷的变化率,判断总负荷是否稳定。若是,则执行步骤4。若否,则返回继续执行步骤1。
例如,当总负荷连续15分钟变化率不超过±10%时,确定总负荷处于稳定状态。
步骤4、以供回水压差与回水温度MAE值作为优化目标,通过多目标优化算法,获取Pareto解集(也可以称为Pareto前沿解集)。
在步骤4之前,还可以对步骤1中的原始数据进行一致性检查、无效值和缺失值处理等数据清洗工作。
假定冷冻水供水温度默认为7℃,也就是假定上述Ts为7℃,且假定三个支路管径都为DN200,每个支路管径上安装的电动调节阀为规格型号相同的电动蝶阀。由于三个支路接在同一个分水器和集水器上,因此,水泵与各空调末端之间的供回水压差是相同的。假定根据电动蝶阀厂家提供的测试数据,得到蝶阀阻力特性系数方程如下公式(5)所示:
其中,Sv表示蝶阀的阻力特性系数。K表示蝶阀的开度。
在一些实施例中,若在实际工程中无法获取电动蝶阀厂家提供的测试数据,可以通过BMS采集电动调节阀前后的水压差、水流量数据进行回归,得到该阀门的阻力特性系数。具体的,根据电动调节阀前后的水压差、水流量数据进行回归可以参照下述公式(6):
S=ΔP1/Q2 (6)
其中,ΔP1表示电动调节阀前后水压差。Q表示流经该电动调节阀的水流量。S表示该阀门的阻力特性系数。
基于能量-压差平衡关系,建立的水力管网非线性规划模型可以参照前述公式(1),在此不再赘述。下面对用于对该水力管网非线性规划模型进行多目标优化的预设约束条件进行示例性说明。下述s.t.表示约束条件,公式(7)表示水泵与每个空调末端之间的供回水压差均相等的约束条件。公式(8)-公式(10)为计算水泵与各空调末端连通管路中的冷(热)量的公式。公式(11)-公式(13)为各电动调节阀的阻力特性系数方程。公式(14)-公式(16)表示:水泵与每个空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值的约束条件。公式(17)表示每个空调末端的回水温度均大于或等于第一预设回水温度且小于或等于第二预设回水温度的约束条件。
其中,Tr,min为支路回水温度下限值(也就是前述第一预设回水温度),一般可以设为Ts(也就是水泵的供水温度)。Tr,max为支路回水温度最大值(也就是前述第二预设回水温度),一般可以设为Ts+8℃。公式(7)-公式(17)中各参数意义可以参照前述各公式中参数的意义,在此不再赘述。示例性的,上述S1=5.6Pa·(m3/h)-2,S2=11.5Pa·(m3/h)-2,S3=20.3Pa·(m3/h)-2。ΔTmax=8℃。Tr,min=7℃,Tr,max=15℃。
下面对基于NSGA-II算法的多目标优化进行详细说明:
NSGA-II算法因其较强的变量处理能力,最大限度的保持了各优化目标之间的独立性和较好的全局寻优能力可有效求解上述非线性规划问题。图7为NSGA-II算法原理示意图。如图7所示,NSGA-II算法原理可以包括以下步骤:
步骤一:随机生成个体数为N的种群P0,初始化种群中所有个体的等级值,进化代数n=0。
步骤二:从Pn中随机选择个体进行遗传操作,采用二进制锦标赛选择操作,交叉操作采用提出的正态分布策略,产生子代Xn。
步骤三:将Pn与Xn合并产生Qn并计算目标函数值,对Qn执行快速非支配排序操作:
1)为每个解p分配两个关键量:支配p的解个数np以及被p支配的解集Sp;
2)设置i=1,将np=0的个体归入集合Fi;
3)对于Fi中的个体,遍历每个解p的Sp,将其中每个解的np减1;
4)i+=1,将np=0的解归入Fi;
5)重复3)、4),直到解集中所有个体都被归入某一个Fi。
快速非支配排序就是将解集分解为不同次序的Pareto前沿的过程。
步骤四:计算非支配性排序结果中每一Pareto层级的拥挤度距离。所谓拥挤度距离指种群中指定个体的周围个体的密度。对种群中所有个体的拥挤度进行计算如下述公式(18)所示:
步骤五:采用精英策略生成新的种群。
根据Pareto等级从低到高的顺序,将整层种群放入父代种群Pn+1中,直到某一层该个体不能全部放入父代种群Pn+1;将该层个体根据拥挤度从大到小排列,依次放入父代种群Pn+1中,直到Pn+1被填满。
步骤六:若迭代条件达到迭代终止条件,则输出最后一代的Pareto前沿,否则继续迭代更新种群。
例如,取水力管网总负荷=2000千瓦(kW)对上述优化问题进行求解,NSGA-II算法初始化参数设为:种群数500,迭代次数200,产生子代数量200,交叉率0.9,变异率0.01。图8为本申请提供的一种NSGA-II多目标优化求解过程示意图。如图8所示,随着迭代次数的增加,种群分布越来越逼近最小目标值,同时Pareto前沿解集的个体数量越来越多。图9为本申请提供的一种最后一代Pareto前沿解集示意图。如图9所示,通过迭代计算,最终获取最后一代Pareto前沿解集。其中,Pressure Drop表示供回水压差。
步骤5、采用最优解筛选算法从Pareto前沿解集中获取综合最优的解,即同时达到水力平衡与水泵能耗最小。
如图7所示,在输出pareto前沿解集之后,可以通过设置权重因子反映决策者对该目标优化的满意程度,定义最优解的评价方程:score=ω×F1+(1-ω)×F2。其中F1和F2分别代表2个优化目标的归一化结果,ω为权重因子(取0.5)。在Pareto前沿中选择score最高的解作为综合最优解输出。
步骤6、获取供回水压差与回水温度MAE值综合最优结果。
最优解的优化结果如下表2所示:
表2
参数 | 优化结果 |
供回水压差(kPa) | 194.98 |
MAE | 0.541 |
三个支路回水温度(℃) | [12.29,12.52,13.42] |
三个支路水流量(℃) | [97.5,93.3,77.8] |
三个支路阀门开度(%) | [47.8,57.5,93.5] |
优化结果表明,在当前负荷下将三个支路的电动调节阀开度分别调节为47.8%、57.5%、93.5%,此时供回水压差和回水温度值MAE可以同时达到最小。
步骤7、控制电动调节阀(如图7中所示的进水口阀门)达到目标开度。
在本实施例中,通过预先建立不同类型阀门对应的阻力特性系数方程,能够快速获取不同类型电动调节阀阻力特性系数与阀门开度的关系。通过将水力管网的供回水压差、回水温度平均绝对误差作为优化目标,采用NSGA-II算法优化求解电动调节阀的目标开度,使得水力管网的水力平衡的同时,使得水泵的功耗最小。此外,通过上述水冷式中央空调控制装置,使得该水冷式中央空调控制方法同时适用于有BMS场景与无BMS场景。通过上述方法,无需安装平衡阀且不需人工调试就能实现管网的水力平衡。且上述方法可以对水力平衡进行实时控制,相较于现有技术中需要根据相隔一段时间的供回水温度进行阀门开度控制的方法,本申请避免了比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制过程缓慢波动的问题,同时使得水泵的功耗最小。
图10为本申请提供的另一种水冷式中央空调控制装置的结构示意图。如图10所示,该装置可以包括:采集模块21、处理模块22,以及,控制模块23。其中,
采集模块21,用于采集所述水冷式中央空调的水系统物理参数。
处理模块22,用于根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度。
控制模块23,用于控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异。
可选的,处理模块22,具体用于将所述水系统物理参数输入至预设规划模型,得到待优化的规划模型;在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对所述待优化的规划模型进行多目标优化,得到所述各空调末端的电动调节阀的目标开度。其中,所述多目标包括:所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,以及,流出所述各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异。
可选的,所述预设约束条件包括下述至少一项:所述水泵与每个所述空调末端之间的供回水压差均相等、所述水泵与每个所述空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值、每个所述空调末端的回水温度均大于或等于第一预设回水温度且小于或等于第二预设回水温度。
以所述预设约束条件包括:所述水泵与每个所述空调末端之间的供回水压差均相等针对任一所述空调末端,所述水系统物理参数包括:所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量为例,可选的,处理模块22,还用于在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对所述待优化的规划模型进行多目标优化之前,根据所述空调末端的电动调节阀的类型,确定所述电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程;根据所述电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程,以及,所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量,获取所述水泵与所述空调末端之间的供回水压差。其中,所述电动调节阀阻力特性系数方程中的变量包括:所述电动调节阀的开度。
以预设约束条件包括:所述水泵与每个所述空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值,针对任一所述空调末端,所述水系统物理参数包括:所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量、所述水冷式中央空调的水泵的供水温度,以及,流出所述空调末端的回水温度为例,可选的,处理模块22,还用于在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对所述待优化的规划模型进行多目标优化之前,根据水的比热、所述水泵与该空调末端的连通管路中的水流量,以及,所述水泵的供水温度与流出该空调末端的回水温度之间的温差,得到所述水泵与该空调末端之间连通管路中的冷量;根据所述水泵与该空调末端的连通管路中的冷量,以及,预设的所述水泵的供水温度与流出每个空调末端的回水温度之间的温差阈值,得到所述水泵与该空调末端的连通管路对应的第二水流量阈值。
可选的,控制模块23,具体用于控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的平均绝对误差MAE达到目标MAE。其中,所述回水温度之间的MAE与所述回水温度之间的差异正相关。
可选的,所述水系统物理参数包括:所述水冷式中央空调的水泵的供水温度、流出所述空调末端的回水温度,以及,所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量;可选的,处理模块22,还用于在所述根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度之前,根据所述水系统物理参数,获取所述水泵与每个所述空调末端的连通管路构成的水力管网总负荷;在所述水力管网总负荷的变化率连续预设时长均小于或等于预设变化率阈值时,根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度。
可选的,处理模块22,还用于在所述根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度之前,对所述水系统物理参数进行数据清洗处理,得到数据清洗处理之后的水系统物理参数;根据所述数据清洗处理之后的水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度。
本申请提供的水冷式中央空调控制装置,用于执行前述水冷式中央空调控制方法实施例,其实现原理与技术效果类似,对此不再赘述。
本申请还提供一种电控盒。该电控盒可以用于执行如前述任一项实施例提供的水冷式中央空调控制方法,其具有的技术效果与前述水冷式中央空调控制方法类似,在此不再赘述。
应理解,本申请对上述电控盒的结构并不进行限定,示例性的,该电控盒例如可以包括:至少一个处理器等组件。
本申请还提供一种水冷式中央空调,该水冷式中央空调可以包括上述电控盒。该水冷式中央空调具有的技术效果与前述水冷式中央空调控制方法类似,在此不再赘述。
应理解,本申请对上述水冷式中央空调是否还包括其他的部件并不进行限定。此外,应理解,本申请对该水冷式中央空调的应用场景也不进行限定。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,具体的,该计算机可读存储介质中存储有程序指令,程序指令用于上述实施例中的方法。
本申请还提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在可读存储介质中。水冷式中央空调的电控盒可以从可读存储介质读取该执行指令,电控盒执行该执行指令使得水冷式中央空调实施上述的各种实施方式提供的水冷式中央空调控制方法。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种水冷式中央空调控制方法,其特征在于,所述方法包括:
采集所述水冷式中央空调的水系统物理参数;
根据所述水系统物理参数,确定所述水系统中各空调末端的电动调节阀的目标开度;
控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度,包括:
将所述水系统物理参数输入至预设规划模型,得到待优化的规划模型;
在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对所述待优化的规划模型进行多目标优化,得到所述各空调末端的电动调节阀的目标开度;所述多目标优化的目标包括:所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差与流出所述各空调末端的回水温度之间的差异的加权和最小。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设约束条件包括下述至少一项:所述水泵与每个所述空调末端之间的供回水压差均相等、所述水泵与每个所述空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值、每个所述空调末端的回水温度均大于或等于第一预设回水温度且小于或等于第二预设回水温度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设约束条件包括:所述水泵与每个所述空调末端之间的供回水压差均相等,针对任一所述空调末端,所述水系统物理参数包括:所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量;所述在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对所述待优化的规划模型进行多目标优化之前,所述方法还包括:
根据所述空调末端的电动调节阀的类型,确定所述电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程;所述电动调节阀阻力特性系数方程中的变量包括:所述电动调节阀的开度;
根据所述电动调节阀对应的电动调节阀阻力特性系数方程,以及,所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量,获取所述水泵与所述空调末端之间的供回水压差。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述预设约束条件包括:所述水泵与每个所述空调末端的连通管路中的水流量均大于或等于第一水流量阈值且小于或等于第二水流量阈值;针对任一所述空调末端,所述水系统物理参数包括:所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量、所述水冷式中央空调的水泵的供水温度,以及,流出所述空调末端的回水温度;所述在预设约束条件下,使用预设多目标优化算法,对所述待优化的规划模型进行多目标优化之前,所述方法还包括:
根据水的比热、所述水泵与该空调末端的连通管路中的水流量,以及,所述水泵的供水温度与流出该空调末端的回水温度之间的温差,得到所述水泵与该空调末端之间连通管路中的冷量;
根据所述水泵与该空调末端的连通管路中的冷量,以及,预设的所述水泵的供水温度与流出每个空调末端的回水温度之间的温差阈值,得到所述水泵与该空调末端的连通管路对应的第二水流量阈值。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异,包括:
控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得所述水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的平均绝对误差MAE达到目标MAE;所述回水温度之间的MAE与所述回水温度之间的差异正相关。
7.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述水系统物理参数包括:所述水冷式中央空调的水泵的供水温度、流出所述空调末端的回水温度,以及,所述水泵与所述空调末端的连通管路中的水流量;在所述根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度之前,所述方法还包括:
根据所述水系统物理参数,获取所述水泵与每个所述空调末端的连通管路构成的水力管网总负荷;
在所述水力管网总负荷的变化率连续预设时长均小于或等于预设变化率阈值时,根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度。
8.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,在所述根据所述水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度之前,所述方法还包括:
对所述水系统物理参数进行数据清洗处理,得到数据清洗处理之后的水系统物理参数;
根据所述数据清洗处理之后的水系统物理参数,确定所述各空调末端的电动调节阀的目标开度。
9.一种水冷式中央空调控制装置,其特征在于,所述装置包括:
采集模块,用于采集所述水冷式中央空调的水系统物理参数;
处理模块,用于根据所述水系统物理参数,确定各空调末端的电动调节阀的目标开度;
控制模块,用于控制每个所述电动调节阀的开度为该电动调节阀对应的目标开度,使得水泵与所述各空调末端之间的供回水压差均达到目标供回水压差,且流出所述各空调末端的回水温度之间的差异达到目标差异。
10.一种电控盒,其特征在于,所述电控盒用于执行如权利要求1-8任一项所述的水冷式中央空调控制方法。
11.一种水冷式中央空调,其特征在于,所述水冷式中央空调包括:如权利要求10所述的电控盒。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机执行指令,当所述计算机执行指令被电控盒执行时,实现权利要求1-8任一项所述的方法。
13.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被电控盒执行时实现权利要求1-8任一项所述的方法。
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