CN115437260B - 一种空气源热泵运行优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于空气源热泵运行优化领域，提供一种空气源热泵运行优化方法及系统，包括获取空气源热泵的运行目标参数；根据空气源热泵的运行目标参数与建筑热负荷的映射关系，确定暖通热负荷；在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略；基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据；考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略；基于最优的空气源热泵系统运行策略，修正空气源热泵设备参数，并根据实际空气源热泵系统运行参数，对最优的空气源热泵系统运行策略进行迭代。

Description

一种空气源热泵运行优化方法及系统

技术领域

本发明属于空气源热泵运行优化技术领域，具体涉及一种空气源热泵运行优化方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

空气源热泵热水机的原理为：通过换热器将制冷剂的热量传递给循环水，通过水泵将被加热后的循环水送入用户房间。空气源热泵机组由于单台功率小，在大面积供热时需要进行多台设备组网运行，经常是几十台甚至上百台空气源热泵组网进行运行。由于空气源热泵设备数量众多，在运行中经常出现能耗高、多台机组不能稳定运行、供热温差不达标、无法实现精准调控等问题，具体表现为串并联供暖出现启停不受控，出现固定的一级或二级总是运行，另外一级由于设计温度达不到启动温度一直无法运行，无法达到设计的输出负荷。

而现有的空气源热泵运行控制时由于没有综合考虑到具体实际的运行环境和供热对象的建筑热负荷等指标，导致供热温度与运行目标出现偏差；同时由于厂家机器某些参数为理论计算值而非实测。目前各厂家机组，水泵，末端等设备参数都存在不同程度的偏差，造成系统高效点偏移，设备运行实际工况与目标工况并不一致，从而导致整个空气源热泵系统的运行能耗较高，进而导致空气源热泵系统的运行效率降低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种空气源热泵运行优化方法及系统，本发明通过空气源热泵的运行目标参数结合实际的供热对象的建筑热负荷确定暖通热负荷，在满足该暖通热负荷的前提下，先进行不同工况的模拟运行，然后迭代运行，以运行效率最高为目标，优化空气源热泵的运行策略，实现空气源热泵系统的运行与运行目标参数的一致性。

根据一些实施例，本发明的第一方案提供了一种空气源热泵运行优化方法，采用如下技术方案：

一种空气源热泵运行优化方法，包括：

获取空气源热泵的运行目标参数；

根据空气源热泵的运行目标参数与建筑热负荷的映射关系，确定暖通热负荷；

在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略；

基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据；

考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略。

进一步地，所述运行环境包括目标供热时长、目标供热温度、目标受热人群、供热用途、目标供热面积、供热对象建筑信息以及供热对象建筑对应的地理信息。

进一步地，所述根据空气源热泵的运行目标参数与建筑热负荷的映射关系，确定暖通热负荷，具体为：

根据建筑热负荷、地理信息以及当地气候环境确定暖通热负荷；

其中，确定暖通热负荷，包括：

根据供热对象建筑对应的当地的平均气温确定空气源热泵的平均运行机组能效；

根据供热对象建筑对应的当地的冬季最低气温确定最大热负荷；

根据目标供热温度确定建筑物室内设计温度；

根据冬季设计热指标与目标供热面积的积确定建筑物设计热负荷；

根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度、建筑物设计热负荷以及冬季平均温度确定平均负荷比例系数；

基于建筑物设计热负荷以及平均负荷比例系数确定平均温度热负荷；

根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度以及供热对象建筑对应的当地的冬季极寒温度确定极寒负荷比例系数；

根据建筑物设计热负荷以及极寒负荷比例系数确定极寒热负荷。

进一步地，所述根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度、建筑物设计热负荷以及冬季平均温度确定平均负荷比例系数，具体为：

Q1/Q2=（tn-tw1）/（tn-tw2）

其中，tw1为室外温度1，固定热负荷设计温度，tw2为室外温度2，固定为冬季平均温度，tn为建筑物室内设计温度，Q1为设计热负荷温度时热量，Q2为平均气温时热量。

进一步地，所述根据建筑物设计热负荷以及极寒负荷比例系数的乘积确定极寒热负荷。

进一步地，所述在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略，包括：

根据暖通热负荷，确定暖通设计方案，即空气源热泵系统的设备连通方案；

根据暖通设计方案，确定空气源热泵系统的设备机组、水泵以及末端设备型号；

基于确定的空气源热泵系统的设备机组型号和暖通热负荷，确定空气源热泵系统初始运行策略。

进一步地，所述基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据，包括：

选择目标供热温度上下浮动一定范围的温度作为模拟运行的不同温度；

基于空气源热泵系统运行设计方案，分别对不同温度下的空气源暖通设计方案进行模拟运行；

根据暖通热负荷，确定空气源热泵初始运行策略在不同运行工况下的运行参数。

进一步地，所述考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略，包括：

所述空气源热泵的运行目标参数约束为目标供热时长要求和目标供热温度要求；

所述暖通热负荷约束条件包括建筑物设计热负荷、平均负荷比例系数、平均温度热负荷、极寒负荷比例系数以及极寒热负荷；

在满足空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的前提下，根据不同工况下对应的模拟运行数据，以空气源热泵系统运行效率最高为目标，得到对应的空气源热泵系统运行数据，得到最优的空气源热泵系统运行策略。

进一步地，该方法还包括：基于最优的空气源热泵系统运行策略，修正空气源热泵设备参数。

根据一些实施例，本发明的第二方案提供了一种空气源热泵运行优化系统，采用如下技术方案：

一种空气源热泵运行优化系统，包括：

运行目标获取模块，被配置为获取空气源热泵的运行目标参数；

建筑指标确定模块，被配置为根据空气源热泵的运行目标参数与建筑热负荷的映射关系，确定暖通热负荷；

初始运行策略构建模块，被配置为在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略；

模拟运行模块，被配置为基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据；

运行优化模块，被配置为考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵系统运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明通过空气源热泵的运行目标参数结合实际的供热对象的建筑热负荷确定暖通热负荷，在满足该暖通热负荷的前提下，先进行不同工况的模拟运行，然后迭代运行，以运行效率最高为目标，优化空气源热泵的运行策略，实现空气源热泵系统的运行与运行目标参数的一致性。

2.本发明对于机器虚标进行相应的测试，对于虚标的机器进行定量化管理。根据实际情况制定出最合理的运行策略。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例中一种空气源热泵运行优化方法的流程图；

图2是本发明实施例中一种空气源热泵运行优化方法的运行机制图；

图3是本发明实施例中一种空气源热泵运行优化方法的控制架构图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种空气源热泵运行优化方法，本实施例以该方法应用于服务器进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于终端，还可以应用于包括终端和服务器和系统，并通过终端和服务器的交互实现。服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务器、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务CDN、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能音箱、智能手表等，但并不局限于此。终端以及服务器可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请在此不做限制。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤S1：获取空气源热泵的运行目标参数；

步骤S2：根据空气源热泵的运行目标参数与建筑热负荷的映射关系，确定暖通热负荷；

步骤S3：在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略；

步骤S4：基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据；

步骤S5：考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略。

还包括：基于最优的空气源热泵系统运行策略，修正空气源热泵设备参数，并根据实际空气源热泵系统运行参数，对最优的空气源热泵系统运行策略进行迭代。

获取空气源热泵的运行目标参数；

根据空气源热泵的运行目标参数与《建筑节能与可再生能源利用通用规范》及相关国家及地方、行业相关规范的映射关系，确定暖通热负荷；

在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略；

基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据；

考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略。

对于空气源热泵的一二三级控制系统的确定，具体为：

一级系统仍然定义为现场总线级，主要还是包括空气源热泵机组的管理，暖通方面自动化运行，仪表抄表解析等项目。与二级过程控制系统接口固定，管理权限应定义为现场级。

二级过程控制系统将目前的过程控制固定，即系统在不同温度下运行不同的模型进行相应的自学习控制，其暖通方面需要进行机器学习的层面放置在此平台，管理权限应定义为运营级。此平台功能以前已有论述，在此不再继续深入。

新平台应当定义为三级总公司级，其功能应包含建筑基本信息，暖通预配置及实际效果检查，运行机制应为如图2所示。

为通过空气源热泵的运行目标参数，确定相应的目标值，根据空气源热泵的运行目标参数，模拟相应气象条件及热指标，根据此指标，确定暖通方案，模拟搭配不同的机器，设定不同的策略进行模拟测试。

如图3所示，模块运行优先级顺序为：运行目标模块--建筑设计模块--设备模块--暖通模块--运行模块，其中设备模块，暖通模块及运行模块反复迭代。

具体地，本实施例所述的方法，具体包括以下过程：

在步骤S1中，为通过空气源热泵的运行目标参数，确定相应的目标值，根据目标值，模拟相应气象条件及热指标，根据此指标，确定暖通方案，模拟搭配不同的机器，设定不同的策略进行模拟测试，确定最终的空气源热泵运行策略。

运行目标模块，空气源热泵的运行目标参数确定，此为所有项目的基础，空气源热泵的运行目标参数是决定项目是否高效运行的关键。空气源热泵系统不同于传统供热之处在于其造热效率变化，如果实际运行室温与设计室温存在较大偏差，则系统效率处于低效点。会造成能耗大幅度上升。

模拟运行及实际运行均以此为红线作为硬性标准。空气源热泵的运行目标参数包括目标供热时长、目标供热温度、目标受热人群、供热用途、目标供热面积、供热对象建筑信息以及供热对象建筑对应的地理信息。

初步设计运行目标模块表单为如下：

项目用途：此选项为项目标签，此类型决定建筑设计，暖通设计的前提。并为未来大数据提供相应的电子标签。

供热面积：此处为建筑面积，确定供热面积，核算热负荷，确定收费及能耗，人员配备情况。相关数据送暖通模块，运行模块。

供热天数及供热时长：确定暖通配置设计。

目标供热温度，末端：此模块送建筑设计，财务，暖通模块，确定暖通热负荷。

建筑设计模块，根据建筑物的地域位置，气候条件，对建筑物的热指标进行详细计算，需要计算出热指标。

在步骤S2中，建筑物设计指标，根据建筑物的地域位置，气候条件，对建筑物的热指标进行计算。

根据空气源热泵的运行目标参数与建筑热负荷的映射关系，确定暖通热负荷，具体为：

根据建筑热负荷、地理信息以及当地气候环境确定暖通热负荷；

其中，确定暖通热负荷，包括：

根据供热对象建筑对应的当地的平均气温确定空气源热泵的平均运行机组能效；

根据供热对象建筑对应的当地的冬季最低气温确定最大热负荷；

根据目标供热温度确定建筑物室内设计温度；

根据冬季设计热指标与目标供热面积的积确定建筑物设计热负荷；

根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度、建筑物设计热负荷以及冬季平均温度确定平均负荷比例系数；

基于建筑物设计热负荷以及平均负荷比例系数确定平均温度热负荷；

根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度以及供热对象建筑对应的当地的冬季极寒温度确定极寒负荷比例系数；

根据建筑物设计热负荷以及极寒负荷比例系数确定极寒热负荷。

具体地，暖通系统为一个概念，是建筑的一个组成部分。包括：供暖、通风、空气调节三个方面，暖通包含空气源热泵系统。

热指标为暖通基本计算，为建筑物传热系数*墙体面积*室内外温差。

项目详细地址，气候类型及经纬度：确定项目的实际位置，以便查找当地的气候类型及天气情况，确定暖通热负荷。

冬季平均气温：此模块确定平均运行的机组能效。数据送设备模块及暖通模块。

冬季最低气温：此模块确定需要的最大热负荷，主要比对机器制热量缺口及补充热源需求量。

冬季设计温度及热指标：根据此数值，确定热负荷基准值，计算相应的温度下负荷变化，送入模拟运行。

建筑负荷计算：此处先用利用Q1/Q2=（tn-tw1）/（tn-tw2）公式推断不同温度下的热负荷，其中tw1为室外温度1，固定设计热负荷温度，tw2为室外温度2，固定为冬季平均气温，tn为室内温度，Q1为设计热负荷温度时热量，Q2为平均气温时热量，其他情况相同。由此计算相应的热负荷及负荷系数，计算结果送入财务模块及暖通模块。

设备模块，根据当空气源热泵的运行目标参数，建筑物指标确定后，通过设备模块计算确定在满足空气源热泵的运行目标参数的情况下最高运行效率下对应的设备型号。暖通模块，需要录入相应的暖通参数，根据相应的热负荷，选配相应的末端，机组，水泵配置；根据配置的不同，对应运行成本也不相同，此模块应确定机器选型，循环泵选型，末端选型，各设备数量确定，机器选型，分组等基础数据送入运行模块。

在步骤S3中，在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略，包括：

步骤S3.1：根据暖通热负荷，确定暖通设计方案，即空气源热泵系统的设备连通方案；

步骤S3.2：根据暖通设计方案，确定空气源热泵系统的设备机组、水泵以及末端设备型号；

步骤S3.3：基于确定的空气源热泵系统的设备机组型号和暖通热负荷，确定空气源热泵系统初始运行策略。

其中，在步骤S3.1中，具体为：

当暖通热负荷确定后，根据空气源热泵的运行目标参数确定暖通设计方案，该暖通设计方案是属于满足空气源热泵的运行目标参数和暖通热负荷的初始暖通设计方案，即空气源热泵系统的设备连通方案；此处是现有技术，不再赘述。

步骤S3.2-S3.3中，具体包括：

需要录入相应的暖通参数，根据相应的热负荷，选配相应的末端，机组，水泵配置。

此模块应确定机器选型，循环泵选型，末端选型，各设备数量确定。确定型号数量，机器选型，分组等基础数据送入运行模块。

在步骤S4中，所述基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据，包括：

选择目标供热温度上下浮动一定范围的温度作为模拟运行的不同温度；

基于空气源热泵系统运行设计方案，分别对不同温度下的空气源暖通设计方案进行模拟运行；

根据暖通热负荷，确定空气源热泵初始运行策略在不同运行工况下的运行参数。

运行模块为模拟运行的策略，包括混水后的温度，最高出水温度，最低回水温度，计算运行时长，计算室内温度等。通过这些运行数据的变化，模拟系统中动态的变化。

步骤S5：考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略，包括：

所述空气源热泵的运行目标参数约束为目标供热时长要求和目标供热温度要求；

所述暖通热负荷约束条件包括建筑物设计热负荷、平均负荷比例系数、平均温度热负荷、极寒负荷比例系数以及极寒热负荷；

在满足空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的前提下，根据不同工况下对应的模拟运行数据，以空气源热泵系统运行效率最高为目标，得到对应的空气源热泵系统运行数据，得到最优的空气源热泵系统运行策略。

具体包含模拟集合（虚拟运行）、运行迭代、设备寿命三个模块，其中运行迭代，设备寿命评估需要从二级系统中进行数据采集，只采集模型及结果数据，避免服务器压力过高。

模拟集合（虚拟运行）

通过运行输入的参数，模拟运行生成运行集合表，对各个数据进行计算，通过输出界面显示运行后的结果。改变外部条件，运算结果也对应改变，从而达到模拟运行的目的。

热负荷确定

由于热指标设计有偏差，故采用实际热表测试数值作为目标值。利用机器学习后的模型，预测回水温度为35，36，37，38，39，40，41度时，室外温度为-15度至15度时每小时热量预测与电量预测。

实例说明：

1、混水计算

考虑到空气源热泵系统为定流量系统，定流量供暖系统利用混水实现小温差大流量的做法。空气源出水温度最节能为41℃，基本上所有的空气源全部符合。

当实际出水值在机器最高效点时，结合混水后合理的温度最为节能。则混水计算公式为：

其中，

为水的比热容，/>

为水的密度，/>

为流过开启机器水的体积，/>

为流过关闭机器水的体积，/>

为工作机器出水温度，/>

系统回水温度，t为混水后温度。由于温差较小，忽略水的密度，比热变化，则可化简为：/>

令分式约去时间一小时，则应有：

则可计算混水温度。目前空气源热泵系统常设置的回水温度有：35，36，37，38，39，40，41℃，则根据空气源热泵厂家样册制热量数据，根据不同温度下制热量的变化（此处取5度温升作为出水系数确定）利用

可以计算出单台机器的温升。根据计算出的出水温度，微调机器制热量系数及能效系数。

根据建筑物热负荷，计算出需要开机的台数，计算原则为开启台数A，具体为：

其中，

取计算此时出水温度，并校验系数后的机器造热量。

主管基本为定流量系统，则根据混水后的温度，计算主系统温差。根据开启台数及热指标确定后温差进行比较，温差不符合则证明热量不足，此运行策略有问题。

确定室内平均温度，过滤掉低水温策略。

根据开启台数的热量，根据建筑物热指标与开启负荷比值，确定开启时间。其时间大于50分钟，小于30分钟则运行策略并不合适。

最低回水温度的确定

机器启动温度为

，即设定温度减去加载偏差后为机器启动温度，但此时由于末端仍在散热，则在启动压缩机在造热量未达到平衡时，此时散热量大于造热量，回水温度仍然会下降。需算出在机器产生热量平衡前，所消耗的热量。再根据/>

计算出相应的温降。

机器启动时，分为三个阶段，为水泵启动延时、风机启动延时、压缩机加载周期。其中水泵启动延时，风机启动延时压缩机处于静止状态，不产生热量。

以双系统涡旋式空气源热泵为例，则单组启动顺序如下表1所示：

表1 单机组启动顺序

压缩机启动一台时，系统即增加相应的启动压缩机的热量。建筑物热指标为

，单台压缩机造热量为/>

，设系统平衡需要n台压缩机，则需要开启的压缩机数进位法为：

，

机组匹配数

其中，d为一台空气源热泵包含的压缩机台数

本处以单台热泵包含两台压缩机产生的能量如表2所示：

表2 单组空气源启动能量增加示意图

则压缩机启动过程中欠缺的能量为

应为

风机启动过程中欠缺的能量为：

产生的热量需要计算非单位时间内产生的热量，则需计算时长，则有：

设水泵启动延时为a，单位为秒；风机启动延时为b，单位为秒；压缩机加载周期为c，单位为秒；计算时需转换为小时，则有用能缺口

为：

计算温差时，需要将欠缺的热量转化为单位时间的热量计算，则需要计算时间系数。所谓时间系数，则是计算启动过程与一小时的比值，则有整个过程的时间系数为

，将秒转化为小时。

将

转化为一小时的用量根据空调公式/>

则最低水温应为：

机器停止温度为

，即设定温度加上卸载偏差后为机器停止温度，但此时由于机器控制单独模块停机，则在停止压缩机在造热量未达到平衡时，此时造热量大于散热量，回水温度仍然会升高。需算出在机器产生热量平衡前，所制造的热量。再根据/>

计算出相应的温升。

机器启动时，分为两个阶段，为水泵启动延时、风机启动延时、压缩机加载周期。其中水泵启动延时，风机启动延时压缩机处于静止状态，不产生热量。

以双系统涡旋式空气源热泵为例，则单组空气源热泵关机顺序如表3所示：

表3：单组空气源关机示意图

压缩机关闭一台时，系统即减少相应的启动压缩机的热量。建筑物热指标为

，单台压缩机造热量为/>

，设系统一共开启了j台压缩机，平衡需要m台压缩机，则需要关闭的压缩机数进位法为：

，

机组匹配数

，d为单台空气源热泵中的压缩机数量。

则系统温升应为

风机关闭延时为u，单位为秒；压缩机卸载周期为v，单位为秒；

温升时长系数应为

则系统最高回水温升应为

室内温度计算

此处先用利用Q1/Q2=（tn-tw1）/（tn-tw2）公式推断其温度，其中tw1为室外温度1，固定设计热负荷温度，tw2为室外温度2，固定为冬季平均气温，tn1为室内温度1，tn2为室内温度2，Q1检测点热负荷，Q2为求室内温度的热量。生成相应的数据表，根据天气状况与运行情况进行进行迭代自学习，最终生成室温模型。

运行数据表

运行数据表包括系统运行数据表及设备运行数据表。根据运行数据，利用AI线性回归进行建模，确定规律后生成新的运行数据表，后边重复此过程。需要定期对模拟运行的数据表进行校准。采样时间以一月为宜，这样可以避开外部干扰因素。

通过对运行数据表迭代，修正各模拟运行参数，定期重新进行模拟运行，完善建筑物的运行方案。将方案结果修正暖通模块、设备模块，用于指导此其他模块开发。并将合理运行指标下发至二级系统，由二级系统参照标准修改运行策略。

4.2.2 方案对比

通过对地理位置相同，气候相似的地区运行数据进行比对，找出暖通、机器、财务、运行最佳平衡点，对不同的项目进行比对。从而判定暖通、机器、运行方案的优劣。通过方案比对，确定更优的设计方案，便于未来出现更显著的减碳效果。

4.2.3 运行预测

根据校正的运行数据表，对负荷进行相应的预测。与其他预测不同的是，不仅需要对能耗进行相应的预测，需要对各类运行情况均进行模拟预测，包括热负荷，最低水温温降，最高水温温升从而判断人的体感及舒适度。

设备寿命管理

运行预测与设备寿命模块需要做在一起，通过预测，历史数据比对来判断机器运行的状态。空气源热泵运行系统只涉及运行模块模拟调整。根据参数限制运行的条件，同时判断设备残值，便于制定相应策略。

实施例二

本实施例提供了一种空气源热泵运行优化系统，包括：

运行目标获取模块，被配置为获取空气源热泵的运行目标参数；

建筑指标确定模块，被配置为根据空气源热泵的运行目标参数与建筑热负荷的映射关系，确定暖通热负荷；

初始运行策略构建模块，被配置为在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略；

模拟运行模块，被配置为基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据；

运行优化模块，被配置为考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵系统运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略。

上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例一所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。

上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。

所提出的系统，可以通过其他的方式实现。例如以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如上述模块的划分，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，例如多个模块可以结合或者可以集成到另外一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种空气源热泵运行优化方法，其特征在于，包括：

获取空气源热泵的运行目标参数；

根据空气源热泵的运行目标参数与建筑热负荷的映射关系，确定暖通热负荷，具体为：

根据建筑热负荷、地理信息以及当地气候环境确定暖通热负荷；

其中，确定暖通热负荷，包括：

根据供热对象建筑对应的当地的平均气温确定空气源热泵的平均运行机组能效；

根据供热对象建筑对应的当地的冬季最低气温确定最大热负荷；

根据目标供热温度确定建筑物室内设计温度；

根据冬季设计热指标与目标供热面积的积确定建筑物设计热负荷；

根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度、建筑物设计热负荷以及冬季平均温度确定平均负荷比例系数；

基于建筑物设计热负荷以及平均负荷比例系数确定平均温度热负荷；

根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度以及供热对象建筑对应的当地的冬季极寒温度确定极寒负荷比例系数；

根据建筑物设计热负荷以及极寒负荷比例系数确定极寒热负荷；

在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略；

基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据；

考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略，包括：

所述空气源热泵的运行目标参数约束为目标供热时长要求和目标供热温度要求；

所述暖通热负荷约束条件包括建筑物设计热负荷、平均负荷比例系数、平均温度热负荷、极寒负荷比例系数以及极寒热负荷；

在满足空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的前提下，根据不同工况下对应的模拟运行数据，以空气源热泵系统运行效率最高为目标，得到对应的空气源热泵系统运行数据，得到最优的空气源热泵系统运行策略；

基于最优的空气源热泵系统运行策略，修正空气源热泵设备参数。

2.如权利要求1所述一种空气源热泵运行优化方法，其特征在于，运行环境包括目标供热时长、目标供热温度、目标受热人群、供热用途、目标供热面积、供热对象建筑信息以及供热对象建筑对应的地理信息。

3.如权利要求1所述一种空气源热泵运行优化方法，其特征在于，所述根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度、建筑物设计热负荷以及冬季平均温度确定平均负荷比例系数，具体为：

Q1/Q2=（tn-tw1）/（tn-tw2）

其中，tw1为室外温度1，固定热负荷设计温度，tw2为室外温度2，固定为冬季平均温度，tn为建筑物室内设计温度，Q1为设计热负荷温度时热量，Q2为平均气温时热量。

4.如权利要求1所述一种空气源热泵运行优化方法，其特征在于，所述根据建筑物设计热负荷以及极寒负荷比例系数的乘积确定极寒热负荷。

5.如权利要求1所述一种空气源热泵运行优化方法，其特征在于，所述在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略，包括：

根据暖通热负荷，确定暖通设计方案，即空气源热泵系统的设备连通方案；

根据暖通设计方案，确定空气源热泵系统的设备机组、水泵以及末端设备型号；

基于确定的空气源热泵系统的设备机组型号和暖通热负荷，确定空气源热泵系统初始运行策略。

6.如权利要求1所述一种空气源热泵运行优化方法，其特征在于，所述基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据，包括：

选择目标供热温度上下浮动一定范围的温度作为模拟运行的不同温度；

基于空气源热泵系统运行设计方案，分别对不同温度下的空气源暖通设计方案进行模拟运行；

根据暖通热负荷，确定空气源热泵初始运行策略在不同运行工况下的运行参数。

7.一种空气源热泵运行优化系统，其特征在于，包括：

运行目标获取模块，被配置为获取空气源热泵的运行目标参数；

建筑指标确定模块，被配置为根据空气源热泵的运行目标参数与建筑热负荷的映射关系，确定暖通热负荷，具体为：

根据建筑热负荷、地理信息以及当地气候环境确定暖通热负荷；

其中，确定暖通热负荷，包括：

根据供热对象建筑对应的当地的平均气温确定空气源热泵的平均运行机组能效；

根据供热对象建筑对应的当地的冬季最低气温确定最大热负荷；

根据目标供热温度确定建筑物室内设计温度；

根据冬季设计热指标与目标供热面积的积确定建筑物设计热负荷；

根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度、建筑物设计热负荷以及冬季平均温度确定平均负荷比例系数；

基于建筑物设计热负荷以及平均负荷比例系数确定平均温度热负荷；

根据热负荷设计温度、建筑物室内设计温度以及供热对象建筑对应的当地的冬季极寒温度确定极寒负荷比例系数；

根据建筑物设计热负荷以及极寒负荷比例系数确定极寒热负荷；

初始运行策略构建模块，被配置为在满足暖通热负荷的前提下，确定空气源热泵系统初始运行策略；

模拟运行模块，被配置为基于空气源热泵系统初始运行策略，进行不同温度下的模拟运行，得到不同工况下对应的模拟运行数据；

运行优化模块，被配置为考虑空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的约束条件，以空气源热泵系统运行效率最高为目标，构建最优的空气源热泵系统运行策略，包括：

所述空气源热泵的运行目标参数约束为目标供热时长要求和目标供热温度要求；

所述暖通热负荷约束条件包括建筑物设计热负荷、平均负荷比例系数、平均温度热负荷、极寒负荷比例系数以及极寒热负荷；

在满足空气源热泵的运行目标参数以及暖通热负荷的前提下，根据不同工况下对应的模拟运行数据，以空气源热泵系统运行效率最高为目标，得到对应的空气源热泵系统运行数据，得到最优的空气源热泵系统运行策略；

基于最优的空气源热泵系统运行策略，修正空气源热泵设备参数。

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