CN117146418A - 空调系统的控制方法、装置、空调和存储介质 - Google Patents
空调系统的控制方法、装置、空调和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117146418A CN117146418A CN202310658459.XA CN202310658459A CN117146418A CN 117146418 A CN117146418 A CN 117146418A CN 202310658459 A CN202310658459 A CN 202310658459A CN 117146418 A CN117146418 A CN 117146418A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- value
- water
- conditioning system
- air conditioning
- temperature value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 367
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims abstract description 79
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 135
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 61
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 56
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 56
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 32
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 32
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 10
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 30
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 9
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/89—Arrangement or mounting of control or safety devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
- F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
- F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
- F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/88—Electrical aspects, e.g. circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/001—Compression cycle type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
Abstract
本申请提供了一种空调系统的控制方法、装置、空调和计算机可读存储介质,空调系统包括:冷源设备和水源热泵,所述控制方法包括:确定目标函数关系;其中,所述目标函数关系用于表征所述冷源设备和/或所述水源热泵的能耗与目标参数之间的关系,所述目标参数为用于控制所述空调系统的参数;根据所述目标函数关系,确定所述能耗的最小值对应的目标参数的参数值;根据所述目标参数的参数值,控制所述空调系统的运行。
Description
技术领域
本申请涉及空调领域,并且更具体地,涉及空调领域中一种空调系统的控制方法、装置、空调和存储介质。
背景技术
能源是推动社会和经济发展的物质基础,也是人类生存和发展的物质基础,经济社会持续快速发展离不开有力的能源保障。随着社会的发展,人们对空间舒适性的要求逐渐提高,空调的使用也越来越普遍。为创建资源节约型和环境友好型社会,空调系统的节能刻不容缓。因此,如何实现空调系统的节能成为亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种空调系统的控制方法、装置、空调和存储介质,该方法能够实现空调系统的节能。
第一方面,提供了一种空调系统的控制方法,上述空调系统包括:冷源设备和水源热泵,上述方法包括:确定目标函数关系;其中,上述目标函数关系用于表征上述冷源设备和/或上述水源热泵的能耗与目标参数之间的关系,上述目标参数为用于控制上述空调系统的参数;根据上述目标函数关系,确定上述能耗的最小值对应的目标参数的参数值;根据上述目标参数的参数值,控制上述空调系统的运行。
在上述技术方案中,通过采用确定目标函数关系,该目标函数关系用于表征冷源设备和/或水源热泵的能耗与目标参数之间的关系,目标参数为用于控制空调系统的参数,根据上述目标函数关系,确定能耗的最小值对应的目标参数的参数值,根据目标参数的参数值,控制空调系统的运行的技术方案,使得空调系统在以目标参数的参数值运行的过程中,空调系统中的冷源设备和/或水源热泵的能耗可以达到最小水平,从而有利于实现空调系统的节能。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,上述冷源设备包括:冷却塔和冷水机组,上述目标函数关系包括:上述冷水机组、上述冷却塔和上述水源热泵的第一总功率与目标参数之间的第一函数关系,上述目标参数包括:上述冷却塔的风机运行频率和上述冷却塔的设定出水温度;上述根据上述目标函数关系,确定上述能耗的最小值对应的目标参数的参数值,包括:根据上述第一函数关系,确定上述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值;上述根据上述目标参数的参数值,控制上述空调系统的运行,包括:控制上述空调系统中的上述冷却塔的风机以上述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值运行,并控制上述冷却塔的设定出水温度为上述第一总功率的最小值对应的设定出水温度值。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,在上述控制上述冷却塔的设定出水温度为上述第一总功率的最小值对应的设定出水温度值之后,上述方法还包括:检测上述冷却塔的实际出水温度值;根据上述实际出水温度值和上述设定出水温度值之间的偏差值,调节上述水源热泵的调节阀开度。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,上述根据上述第一函数关系,确定上述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值,包括:在预设的第一约束条件下,根据上述第一函数关系,确定上述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值;其中,上述第一约束条件包括以下之一或其任意组合:上述风机运行频率值大于或等于第一预设频率值且小于或等于第二预设频率值;上述设定出水温度值大于或等于第一预设温度值且小于或等于第二预设温度值。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,上述空调系统还包括转轮除湿机,上述冷源设备包括:冷水机组和水泵;上述目标函数关系包括:上述冷水机组、上述水泵和上述水源热泵的第二总功率与目标参数之间的第二函数关系,上述目标参数包括:上述转轮除湿机的设定再生温度和设定回风温度;上述根据上述目标函数关系,确定上述能耗的最小值对应的目标参数的参数值,包括:根据上述第二函数关系,确定上述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值;上述根据上述目标参数的参数值,控制上述空调系统的运行,包括:控制上述空调系统中的上述转轮除湿机以上述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值运行。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,上述根据上述第二函数关系,确定上述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值,包括:在预设的第二约束条件下,根据上述第二函数关系,确定上述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值;
其中,上述第二约束条件包括以下之一或其任意组合:上述设定再生温度值大于或等于第一预设再生温度值且小于或等于第二预设再生温度值;上述设定回风温度值大于或等于第一预设回风温度值且小于或等于第二预设回风温度值;室内温度值大于或等于室内温度设定值与预设的室内温度回差设定值之差且小于或等于上述室内温度设定值与上述室内温度回差设定值之和;室内湿度值大于或等于室内湿度设定值与预设的室内湿度回差设定值之差且小于或等于上述室内湿度设定值与上述室内湿度回差设定值之和。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,上述冷源设备包括冷水机组和冷却塔,上述目标函数关系包括:上述冷水机组的能效比的修正系数与目标参数之间的第三函数关系,上述修正系数越大,上述冷水机组的能耗越小,上述目标参数包括:上述冷却塔的设定出水温度;上述根据上述目标函数关系,确定上述能耗的最小值对应的目标参数的参数值,包括:根据上述第三函数关系,确定上述修正系数的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的上述设定出水温度值作为上述能耗的最小值对应的设定出水温度值;上述根据上述目标参数的参数值,控制上述空调系统的运行,包括:控制上述冷却塔的设定出水温度为上述修正系数的最大值对应的设定出水温度值。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,上述冷源设备包括冷水机组和冷却塔,上述目标函数关系包括:上述水源热泵的热力系数的修正因子与目标参数之间的第四函数关系,上述修正因子越大,上述水源热泵的能耗越小,上述目标参数包括:上述冷却塔的设定出水温度;上述根据上述目标函数关系,确定上述能耗的最小值对应的目标参数的参数值,包括:根据上述第四函数关系,确定上述修正因子的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的上述设定出水温度值作为上述能耗的最小值对应的设定出水温度值;上述根据上述目标参数的参数值,控制上述空调系统的运行,包括:控制上述冷却塔的设定出水温度为上述修正因子的最大值对应的设定出水温度值。
结合第一方面,在某些可能的实现方式中,上述空调系统还包括:转轮除湿机;上述冷源设备包括:冷水机组和冷却塔,上述冷水机组和上述水源热泵分别与上述冷却塔连接,且上述冷水机组和上述水源热泵独立设置,以使上述水源热泵和上述冷水机组并列联接;上述冷却塔流出的冷却水用于传输至上述冷水机组和上述水源热泵,上述水源热泵用于对接收到的上述冷却水进行制冷,并利用制冷时所释放的热量对上述转轮除湿机进行再生,且流经上述水源热泵的冷却水和流经上述冷水机组的冷却水混合后流入上述冷却塔。
第二方面,提供了一种空调系统的控制装置,上述装置包括:第一确定模块,用于确定目标函数关系;其中,上述目标函数关系用于表征上述冷源设备和/或上述水源热泵的能耗与目标参数之间的关系,上述目标参数为用于控制上述空调系统的参数;第二确定模块,用于根据上述目标函数关系,确定上述能耗的最小值对应的目标参数的参数值;控制模块,用于根据上述目标参数的参数值,控制上述空调系统的运行。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,冷源设备包括:冷却塔和冷水机组,上述目标函数关系包括:上述冷水机组、上述冷却塔和上述水源热泵的第一总功率与目标参数之间的第一函数关系,上述目标参数包括:上述冷却塔的风机运行频率和上述冷却塔的设定出水温度;第二确定模块具体用于:根据上述第一函数关系,确定上述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值。控制模块具体用于:控制上述空调系统中的上述冷却塔的风机以上述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值运行,并控制上述冷却塔的设定出水温度为上述第一总功率的最小值对应的设定出水温度值。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,上述装置还包括:调节模块,调节模块用于在控制上述冷却塔的设定出水温度为上述第一总功率的最小值对应的设定出水温度值之后,检测上述冷却塔的实际出水温度值;根据上述实际出水温度值和上述设定出水温度值之间的偏差值,调节上述水源热泵的调节阀开度。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,第二确定模块,具体用于:在预设的第一约束条件下,根据上述第一函数关系,确定上述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值;其中,上述第一约束条件包括以下之一或其任意组合:上述风机运行频率值大于或等于第一预设频率值且小于或等于第二预设频率值;上述设定出水温度值大于或等于第一预设温度值且小于或等于第二预设温度值。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,上述空调系统还包括转轮除湿机,上述冷源设备包括:冷水机组和水泵;上述目标函数关系包括:上述冷水机组、上述水泵和上述水源热泵的第二总功率与目标参数之间的第二函数关系,上述目标参数包括:上述转轮除湿机的设定再生温度和设定回风温度;上述第二确定模块具体用于:根据上述第二函数关系,确定上述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值;控制模块具体用于:控制上述空调系统中的上述转轮除湿机以上述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值运行。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,第二确定模块,具体用于:根据上述第二函数关系,确定上述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值,包括:在预设的第二约束条件下,根据上述第二函数关系,确定上述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值;其中,上述第二约束条件包括以下之一或其任意组合:室内温度值大于或等于室内温度设定值与预设的室内温度回差设定值之差且小于或等于上述室内温度设定值与上述室内温度回差设定值之和;室内湿度值大于或等于室内湿度设定值与预设的室内湿度回差设定值之差且小于或等于上述室内湿度设定值与上述室内湿度回差设定值之和;上述设定再生温度值大于或等于第一预设再生温度值且小于或等于第二预设再生温度值;上述设定回风温度值大于或等于第一预设回风温度值且小于或等于第二预设回风温度值。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,上述冷源设备包括冷水机组和冷却塔,上述目标函数关系包括:上述冷水机组的能效比的修正系数与目标参数之间的第三函数关系,上述修正系数越大,上述冷水机组的能耗越小,上述目标参数包括:上述冷却塔的设定出水温度;第二确定模块,具体用于:根据上述第三函数关系,确定上述修正系数的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的上述设定出水温度值作为上述能耗的最小值对应的设定出水温度值;控制模块具体用于:控制上述冷却塔的设定出水温度为上述修正系数的最大值对应的设定出水温度值。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,上述冷源设备包括冷水机组和冷却塔,上述目标函数关系包括:上述水源热泵的热力系数的修正因子与目标参数之间的第四函数关系,上述修正因子越大,上述水源热泵的能耗越小,上述目标参数包括:上述冷却塔的设定出水温度;第二确定模块,具体用于:根据上述第四函数关系,确定上述修正因子的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的上述设定出水温度值作为上述能耗的最小值对应的设定出水温度值;控制模块具体用于:控制上述冷却塔的设定出水温度为上述修正因子的最大值对应的设定出水温度值。
结合第二方面,在某些可能的实现方式中,空调系统还包括:转轮除湿机;上述冷源设备包括:冷水机组和冷却塔,上述冷水机组和上述水源热泵分别与上述冷却塔连接,且上述冷水机组和上述水源热泵独立设置,以使上述水源热泵和上述冷水机组并列联接;上述冷却塔流出的冷却水用于传输至上述冷水机组和上述水源热泵,上述水源热泵用于对接收到的上述冷却水进行制冷,并利用制冷时所释放的热量对上述转轮除湿机进行再生,且流经上述水源热泵的冷却水和流经上述冷水机组的冷却水混合后流入上述冷却塔。
第三方面,提供一种空调,包括存储器和处理器。该存储器用于存储可执行程序代码,该处理器用于从存储器中调用并运行该可执行程序代码,使得该空调执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
第四方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括:计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得该计算机执行上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种空调系统的示意图;
图2是本申请实施例提供的另一种空调系统的示意图;
图3是本申请实施例提供的空调系统中空气处理过程的示意图;
图4是本申请实施例提供的一种空调系统的控制方法的流程性示意图;
图5是本申请实施例提供的一种对于冷却塔和水源热泵的联动控制的示意性原理图;
图6是本申请实施例提供的不设置前冷却器的转轮除湿机空调系统的工况点的示意图;
图7是本申请实施例提供的设置前冷却器的转轮除湿机空调系统的工况点的示意图;
图8是本申请实施例提供的空调系统的控制装置的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的空调的结构示意图。
具体实施方式
为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本说明书实施方式作进一步地详细描述。
下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反,它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本说明书将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本说明书的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本说明书的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本说明书的各方面变得模糊。
此外,附图仅为本说明书的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本申请实施例提供了一种空调系统的控制方法,应用于空调,通过本实施例中的控制方法对空调系统进行控制,可以实现空调系统的节能。下面首先对本实施例涉及的空调系统进行介绍:
在示例性的实施例中,空调系统的示意图可以参阅图1,包括:冷却塔101、冷却水泵102、水源热泵103、冷水机组104、冷冻水泵105、转轮除湿机106、后冷却器107、转轮加热器108、热量表109、电动蝶阀110。其中,冷却塔101、冷却水泵102、冷水机组104、冷冻水泵105均可以理解为冷源设备。转轮除湿机106包括:再生区和除湿区,转轮除湿机106在除湿过程中,吸附转盘在驱动装置带动下缓慢转动,当吸附转轮在处理空气区域即除湿区吸附水分子达到饱和状态后,进入再生区由高温空气进行脱附再生,这一过程周而复始,干燥空气连续的经温度调节后送入指定空间,达到高精度的温湿度控制。热量表109是计算热量的仪表,电动蝶阀110用于调节流路流量或控制流路通断。
图1中,冷水机组104与冷却塔101连接,且水源热泵103与冷却塔101连接,冷水机组104和水源热泵103相互独立设置,从而使得水源热泵103与冷水机组104能够实现并列联接,即水源热泵103和冷水机组104并联设置。从冷却塔101流出的冷却水可以分别传输至冷水机组104和水源热泵103。水源热泵103接收到来自冷却塔101的冷却水后,可以对接收到的冷却水进行制冷,并可以将制冷时所产生的热量提供给转轮除湿机106,以对转轮除湿机106进行再生。最后,流过水源热泵103的冷却水和流过冷水机组104的冷却水混合后,可以流入冷却塔101。
考虑到相关技术中,冷水机组在运行时冷凝器会产生大量的热量,这部分热量通过冷却水系统中的冷却塔最终散发到周围环境中,一般不设置热回收装置,导致这部分热量也得不到有效利用。而在图1所示的实施例中,冷却塔101的冷却水一部分接到水源热泵103来降温,相当于回收了冷水机组104的冷凝热。即,本实施例中,水源热泵103相当于可以回收冷水机组104运行时所产生的冷凝热,并利用该部分冷凝热对转轮除湿机106进行再生,经水源热泵103降温后的冷却水和经冷水机组104处理后的冷却水,这两部分冷却水混合后流回冷却塔101,降低了冷却塔的进水温度值,减少了冷却塔的风机运行能耗。
本实施例中,转轮除湿机106再生所需的热量来源于水源热泵103,冷水机组104与水源热泵103采用并联模式,当该空调系统运行时,从冷却塔101输送的冷却水一部分经过冷水机组104的冷凝器吸热升温,一部分经过水源热泵103的蒸发器放热降温,从水源热泵103流出的冷却水和从冷水机组104流出的冷却水经过混合后,最终流回冷却塔101。利用水源热泵103可以将制冷时产生的冷却水作为热源,来对转轮除湿机组106进行再生,一方面减小了转轮除湿机106再生的能耗,一方面水源热泵103可以充当一部分冷却塔101的功能,此时冷却塔的选型散热量=冷水机组散热量—水源热泵回收热量,可降低冷却塔的配置。
在示例性的实施例中,空调系统的示意图可以参阅图2,与图1相比,图2中的空调系统还包括:设置在转轮除湿机组106之前的前冷却器201。室内空气先通过前冷却器201降温后,再进入到转轮除湿机106。
在图1所示的无前冷却器201的空调系统中,空气的处理过程的示意图如图3的a—c′—o所示。热湿的空气a先经转轮除湿机106等焓减湿,再经后冷却器107等湿降温至送风状态点o。由于室内回风状态点a温度较高,除湿效率较低,需要较高的再生温度,再生能耗较大。此外,由于在转轮除湿吸附过程中,会产生大量的吸附热,c,点的温度较高,转轮除湿过后需要冷却器107提供的冷量较大,导致冷水机组的能耗较大。而图2所示的空调系统中,在转轮除湿机106前设置前冷却器201,其空气处理过程如图3的a—b—c—o所示。热湿的空气a首先经过前冷却器201等湿降温处理至状态点b,再经转轮除湿机106等焓减湿至状态点c,最后由后冷却器107等湿降温至送风状态点o。由于转轮除湿机106的进口温度越高,转轮除湿机106的除湿能力越低,因此,增加前冷却器201可有效提高转轮除湿机106的除湿能力,降低了再生空气侧的温度,节省了再生能耗。而且前冷却器201常不需要太低的温度,可以将后冷却器107冷冻出水直接作为前冷却器201的冷冻进水,进一步降低了系统的总能耗。
在图2所示的空调系统中,通过设置前冷却器来降低处理空气进口温度,可有效提高转轮除湿机的除湿能力,在相同除湿量的情况下,前冷却器的设置降低了再生温度和再生能耗。
在图1和图2所示的空调系统中,由于采用了转轮除湿机,因此可以实现空调送风的温湿度独立控制,空调系统的湿负荷可以由转轮除湿机承担,显热负荷可以由高温冷冻水承担,与传统的冷却除湿相比机房的冷冻出水温度可以提升至13℃,从而有利于提高冷水机组的能效比。
图4是本申请实施例提供的一种空调系统的控制方法的示意性流程图。该空调系统可以为图1所示的空调系统,也可以为图2所示的空调系统。
示例性的,如图4所示,该控制方法包括:
步骤401:确定目标函数关系。
步骤402:根据目标函数关系,确定能耗的最小值对应的目标参数的参数值。
步骤403:根据目标参数的参数值,控制空调系统的运行。
在图4所示的实施例中,空调系统在以目标参数的参数值运行的过程中,空调系统中的冷源设备和/或水源热泵的能耗可以达到最小水平,从而有利于实现空调系统的节能。
下面对图4所示实施例中的各个步骤的具体实施方式进行说明:
在步骤401中,可以将用于表征冷源设备和/或水源热泵的能耗的变量作为因变量,并将用于控制空调系统的目标参数作为自变量。通过对上述因变量和自变量进行一段时间的采集和学习,得到上述因变量和自变量之间的函数关系。从而可以将上述因变量和自变量之间的函数关系确定为目标函数关系。
在示例性的实施例中,可以将功率作为用于表征冷源设备和水源热泵的能耗的变量。上述目标函数关系包括:如图1或2所示的冷水机组104、冷却塔101和水源热泵103的第一总功率与目标参数之间的第一函数关系,目标参数包括:冷却塔101的风机运行频率和冷却塔101的设定出水温度。也就是说,上述第一函数关系为冷水机组104、冷却塔101和水源热泵103的第一总功率与冷却塔101的风机运行频率和冷却塔101的设定出水温度之间的函数关系。
示例性的,上述第一函数关系可以如下:
P1=Pch+Php+Ptower=f(Ttower,out,Frefan)
其中,P1为第一总功率,Pch为冷水机组的功率,Php为水源热泵的功率,Ptower为冷却塔的功率,Ttower,out为冷却塔的设定出水温度,Frefan为冷却塔的风机运行频率。
在示例性的实施例中,可以将功率作为用于表征冷源设备和水源热泵的能耗的变量。上述目标函数关系包括:如图1或图2所示的冷水机组104、冷却水泵102、冷冻水泵105和水源热泵103的第二总功率与目标参数之间的第二函数关系,目标参数包括:转轮除湿机106的设定再生温度和设定回风温度。也就是说,上述第二函数关系为冷水机组104、冷却水泵102、冷冻水泵105、和水源热泵103的第二总功率与转轮除湿机106的设定再生温度和设定回风温度之间的函数关系。
示例性的,上述第二函数关系可以如下:
P2=Pch+Ppump+Php=f(Theat,Tin)
其中,P2为第二总功率,Pch为冷水机组的功率,Php为水源热泵的功率,Ppump为水泵的功率。其中,水泵的功率可以为冷却水泵的功率和冷冻水泵的功率之和。Theat为转轮除湿机的设定再生温度,Tin为转轮除湿机的设定回风温度,该设定回风温度可以理解为转轮除湿机的处理空气进口温度。
在示例性的实施例中,可以将冷水机组的能效比的修正系数θc,tcooling作为用于表征冷水机组的能耗的变量,θc,tcooling越大,冷水机组的能耗越小。上述目标函数关系可以包括:θc,tcooling与目标参数之间的第三函数关系,目标参数包括:冷却塔101的设定出水温度Ttower,out。也就是说,上述第三函数关系为θc,tcooling与Ttower,out之间的函数关系。
示例性的,上述第三函数关系可以如下:
θc,tcooling=a*Ttower,out3-b*Ttower,out2+c*(Ttower,out-d)
其中,θc,tcooling为上述修正系数,Ttower,out为上述冷却塔的设定出水温度,a、b、c、d为预设常数,其具体数值可以由本领域技术人员根据实验确定。针对不同的空调系统,上述a、b、c、d的取值可能存在差异,本实施例对此不作具体限定。上述修正系数可以理解为:冷却塔出水温度设定值Ttower,out对冷水机组的能效比(Energy EfficiencyRatio,EER)影响的修正系数。冷水机组的EER表征冷源的能效情况,与Pch成反比关系,也即EER越大,冷水机组的能耗越小,如果上述θc,tcooling越大,冷水机组的能耗将越小。上述θc,tcooling用于对冷水机组的EER进行修正,θc,tcooling越大说明能效越高,能耗越低。
示例性的,如果a、b、c、d的取值为:a=0.00009139,b=0.0084,c=0.2285,d=4.5,则对应的上述第三函数关系可以如下:
θc,tcooling=0.00009139Ttower,out3-0.0084Ttower,out2+0.2285(Ttower,out-4.5)
在示例性的实施例中,可以将水源热泵的热力系数的修正因子εeva作为用于表征水源热泵的能耗的变量,并且εeva越大,水源热泵的能耗越小。目标函数关系包括:εeva与目标参数之间的第四函数关系,目标参数包括:冷却塔101的设定出水温度Ttower,out。也就是说,上述第四函数关系为εeva与Ttower,out之间的函数关系。
示例性的,上述第四函数关系可以如下:
εeva=e*Ttower,out2+f*Ttower,out+g
其中,εeva为上述修正因子,Ttower,out为上述冷却塔的设定出水温度,e、f、g为预设常数,其具体数值可以由本领域技术人员根据实验确定。针对不同的空调系统,上述e、f、g的取值可能存在差异,本实施例对此不作具体限定。上述εeva可以理解为:冷却塔出水温度设定值Ttower,out对水源热泵的热力系数影响的修正因子。水源热泵的能效比(Coefficient Of Performance,COP)越高,相应的热力系数也就越大,换热效果越好。如果上述εeva越大,水源热泵的能耗将越小。上述εeva用于对水源热泵的COP进行修正,εeva越大说明能效越高,能耗越低。
示例性的,如果e、f、g的取值为:e=0.0004,f=0.0068,g=0.9277,则对应的上述第四函数关系可以如下:
εeva=0.0004Ttower,out2+0.0068Ttower,out+0.9277
在步骤402中,可以基于目标函数关系,计算得到能耗的最小值,然后确定能耗的最小值对应的目标参数的参数值。
在示例性的实施例中,当目标函数关系包括上述P1=Pch+Php+Ptower=f(Ttower,out,Frefan)时,能耗的最小值对应的目标参数的参数值包括:冷却塔的风机运行频率值Frefan和冷却塔的设定出水温度值Ttower,out,即出水温度设定值。上述步骤402的实现方式可以包括:根据P1=Pch+Php+Ptower=f(Ttower,out,Frefan),确定上述第一总功率P1的最小值对应的Frefan和Ttower,out。具体的,可以先根据P1=f(Ttower,out,Frefan)这一函数关系,计算P1的最小值,然后将上述P1的最小值带入上述第一函数关系中,计算得到P1的最小值对应的风机运行频率值Frefan和出水温度设定值Ttower,out。
在示例性的实施例中,根据P1=f(Ttower,out,Frefan),确定P1的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值,包括:在预设的第一约束条件下,根据P1=f(Ttower,out,Frefan),确定P1的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值。其中,第一约束条件可以包含以下条件中的一个或多个:
FrefanLSP≤Frefan≤FrefanUSP
Ttower,outLsP≤Ttower,out≤Ttower,outUSP
其中,FrefanLSP为风机运行频率的预设下限值即第一预设频率值,FrefanUSP为风机运行频率的预设上限值即第二预设频率值,Ttower,outLSP为设定出水温度的预设下限值即第一预设温度值,Ttower,outUSP为设定出水温度的预设上限值即第二预设温度值。上述FrefanLSP、FrefanUSP、Ttower,outLSP、Ttower,outUSP可以由本领域技术人员根据实际需要设置,本实施例对此不作具体限定。在预设的第一约束条件下,确定的P1的最小值对应的Frefan大于或等于上述FrefanLSP且小于或等于上述FrefanUSP。在预设的第一约束条件下,确定的P1的最小值对应的Ttower,out大于或等于上述Ttower,outLSP且小于或等于上述Ttower,outUSP。
示例性的,可以在FrefanLSP≤Frefan≤FrefanUSP以及Ttower,outLSP≤Ttower,out≤Ttower,outUSP的范围之内计算P1的最小值,从而确定P1的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值。
本实施例中,结合第一约束条件和第一函数关系,对于冷却塔有利于得到合适的风机运行频率值和设定出水温度值,以使得系统能耗降低至较低的水平,有利于实现系统节能。
在示例性的实施例中,当目标函数关系包括上述P2=Pch+Ppump+Php=f(Theat,Tin)时,能耗的最小值对应的目标参数的参数值包括:转轮除湿机的设定再生温度值和设定回风温度值。上述步骤402的实现方式可以包括:根据P2=Pch+Ppump+Php=f(Theat,Tin),确定第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值。具体的,可以先根据P2=f(Theat,Tin)这一函数关系,计算P2的最小值,然后将上述P2的最小值带入上述第二函数关系中,计算得到P2的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值。
在示例性的实施例中,上述根据第二函数关系,确定P2的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值,包括:在预设的第二约束条件下,根据第二函数关系,确定第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值。其中,第二约束条件可以包含以下条件中的一个或多个:
RHroom,set-σ≤RHroom≤RHroom,set+σ
Theat,min≤Theat≤Theat,max
Tin,min≤Tin≤Tin,max
其中,Troom为室内温度值,可以理解为室内温度的实际值,Troom,set为室内温度设定值,为预设的室内温度回差设定值,RHroom为室内湿度值,可以理解为室内温度的实际值,RHroom,set为室内湿度设定值,σ为预设的室内湿度回差设定值。Theat为设定再生温度,Theat,min和Theat,max分别为设定再生温度的预设上限值和预设下限值,即Theat,min为第一预设再生温度值,Theat,max为第二预设再生温度值。Tin为设定回风温度,Tin,min和Tin,max分别为设定回风温度的预设上限值和预设下限值,即Tin,min为第一预设回风温度值,Tin,为第二预设回风温度值。上述/>σ、Theat,min、Theat,max、Tin,min、Tin,max均可以由本领域技术人员根据实际需要进行设置,本实施例对其具体大小不做限定。在预设的第二约束条件下,确定的第二总功率的最小值对应的设定再生温度值大于或等于上述Theat,min且小于或等于上述Theat,max。在预设的第二约束条件下,确定的P2的最小值对应的设定回风温度值大于或等于上述Tin,min且小于或等于上述Tin,max。
可以理解的是,Tin为转轮除湿机的设定回风温度,即处理空气进口温度,一般可以为室内温度传感器对室内温度的测量值,Troom和RHroom是室内温湿度的实际值,因此,上述关于Troom和RHroom的不等式也可以理解为对Tin的限定条件或是对Tin的约束条件。
示例性的,第二约束条件可以包括:Theat,min≤Theat≤Theat,max和Tin,min≤Tin≤Tin,max。从而,本实施例中可以在Theat,min≤Theat≤Theat,max、Tin,min≤Tin≤Tin,max的范围之内计算P2的最小值,从而确定第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定处理空气进口温度。
本实施例中,结合第二约束条件和第二函数关系,对于转轮除湿机有利于得到合适的风机运行频率值和设定出水温度值,以使得系统能耗降低至较低的水平,有利于实现系统节能。
在示例性的实施例中,当目标函数关系包括上述θc,tcooling=a*Ttower,out3-b*Ttower,out2+c*(Ttower,out-d)时,能耗的最小值对应的目标参数的参数值包括:冷却塔的设定出水温度值。上述步骤402的实现方式可以包括:根据θc,tcooling=a*Ttower,out3-b*Ttower,out2+c*(Ttower,out-d),确定θc,tcooling的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的设定出水温度值作为能耗的最小值对应的设定出水温度值。
具体的,可以先根据如下函数关系
θc,tcooling=a*Ttower,out3-b*Ttower,out2+c*(Ttower,out-d)
计算θc,tcooling的最小值,然后将上述θc,tcooling的最小值带入上述函数关系中,计算得到θc,tcooling的最小值对应的设定出水温度值。
在示例性的实施例中,当目标函数关系包括上述εeva=e*Ttower,out2+f*Ttower,out+g时,能耗的最小值对应的目标参数的参数值包括:冷却塔的设定出水温度值。上述步骤402的实现方式可以包括:根据εeva=e*Ttower,out2+f*Ttower,out+g,确定εeva的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的设定出水温度值作为能耗的最小值对应的设定出水温度值。具体的,可以先根据εeva=e*Ttower,out2+f*Ttower,out+g这一函数关系,计算εeva的最小值,然后将上述εeva的最小值带入上述函数关系中,计算得到εeva的最小值对应的设定出水温度值。
在步骤403中,根据目标参数的参数值,控制空调系统中的相关设备的运行,即空调系统中的相关设备以目标参数的参数值运行。
在示例性的实施例中,当上述步骤402中根据第一函数关系,确定了P1的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值时,步骤403中可以控制空调系统中的冷却塔的风机以P1的最小值对应的风机运行频率值运行,并控制冷却塔的设定出水温度为P1的最小值对应的设定出水温度值。
在示例性的实施例中,在控制冷却塔的设定出水温度为P1的最小值对应的设定出水温度值之后,还可以包括:检测冷却塔的实际出水温度值T1;根据T1和设定出水温度值之间的偏差值,调节水源热泵的调节阀开度。比如,当T1低于设定出水温度值,可以增大水源热泵的调节阀开度,此时,T1与设定出水温度值的偏差值越大,调节阀开度增大的越大。当T1高于设定出水温度值,可以减小水源热泵的调节阀开度,此时,T1与设定出水温度值的偏差值越大,调节阀开度减小的越多。
本实施例中,考虑到冷却塔的出水温度设定值越低,冷水机组的能耗通常越低,并且冷却塔的风机的运行频率也越高。冷却塔的出水温度设定值越高,冷水机组的能耗越高,对应的冷却塔风机的运行频率越低。因此。合适的冷却塔出水温度设定值是降低冷源系统的总能耗的重要参数。而对于与冷水机组并联运行的水源热泵,水源热泵的调节阀开度越大,流经水源热泵的冷却水流量越高,转轮除湿的再生效果也越好,但同样导致冷却塔的进水温度越高,此时为了降低冷却塔的出水温度,需要增大冷却塔的风机的运行频率。相反地,水源热泵的调节阀开度越小,转轮除湿的再生效果越差,但冷却塔的进水温度越低,可以适当降低冷却塔的风机的运行频率。因此,本实施例中,控制空调系统中的冷却塔的风机以第一总功率的最小值对应的风机运行频率值运行,并控制冷却塔的设定出水温度为第一总功率的最小值对应的设定出水温度值,可将系统的能耗降至最低,实现较好的节能效果。
在示例性的实施例中,对于冷却塔和水源热泵的联动控制的示意性原理图可以参阅图5。
对于冷却塔侧,可以根据空调实际负荷和室外气象参数的测量值,确定对于冷却塔而言合适的设定出水温度值。其中,根据空调负荷和室外气象参数确定的冷却塔的设定出水温度值,可以保证冷源设备总功率降到最小。根据冷却塔的实际出水温度值和冷却塔的设定出水温度值通过比例,积分,微分控制(proportion integrationdifferentiation,PID)调节器调节冷却塔的风机运行频率。对于水源热泵侧,根据冷却塔的实际出水温度值也即水源热泵冷却侧的进水温度值和水源热泵冷却侧的设定温度值,确定水源热泵的冷却出水温度设定值。水源热泵的冷却调节阀开度则可以根据水源热泵的冷却出水温度测量值和设定值通过PID调节器进行调节。水源热泵出水和冷水机组出水混合后得到冷却塔进水温度,依此形成闭环反馈控制。
在示例性的实施例中,当上述步骤402中根据第二函数关系,确定了P2的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值时,步骤403中可以控制空调系统中的转轮除湿机以P2的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值运行。
本实施例中,考虑到空调系统中热湿的处理空气先经转轮除湿机等焓减湿,再经冷却器等湿降温到送风状态点。由于热湿的进风温度较高,除湿效率较低,需用较高的再生温度,造成再生能耗较大。此外,转轮除湿机在吸附的过程中,会放出大量的吸附热,导致冷却器需提供的冷量增加,增大了冷水机组的制冷量。因此,本实施例中对转轮除湿机进行了优化控制,控制空调系统中的转轮除湿机以第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值运行,通过优化设定再生温度Theat以及处理空气进口温度即回风温度Tin,有利于在提高转轮除湿效率的同时降低冷水机组的能耗。
本实施例中,空调系统可以为图2所示的空调系统,从而可以对增加前冷却器201的空调系统中的转轮除湿机的设定再生温度和设定回风温度进行优化控制,以在提高转轮除湿效率的同时降低冷水机组的能耗。
在示例性的实施例中,当上述步骤402中根据第三函数关系,确定θc,tcooling的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的设定出水温度值作为能耗的最小值对应的设定出水温度值时,步骤403中可以控制空调系统中的冷却塔的设定出水温度为θc,tcooling的最大值对应的设定出水温度值。
本实施例中,考虑到冷水机组的EER表征冷源的能效情况,与冷水机组的功率Pc□成反比关系,也即EER越大,冷源的能耗越小。根据第三函数关系,比如上述的θc,tcooling的关系式,保证该修正系数尽可能大,可以使得冷源的能耗降至最低,从而有利于系统节能。
在示例性的实施例中,当上述步骤402中根据第四函数关系,确定εeva的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的设定出水温度值作为能耗的最小值对应的设定出水温度值时,步骤403中可以控制空调系统中的冷却塔的设定出水温度为εeva的最大值对应的设定出水温度值。
本实施例中,考虑到冷却塔的设定出水温度值越高,水源热泵的COP也就越高,对应的热力系数相应越大,换热效果越好,因此可根据第四函数关系,比如上述的εeva的关系式,保证该εeva尽可能大,以确定合适的冷却塔的设定出水温度值,保证水源热泵的能效最高,从而有利于系统节能。
本实施例中,空调系统包括转轮除湿机,带有转轮除湿机的空调系统相比于不带有转轮除湿机的空调系统更加节能。可以参阅图6和图7,图6为不设置前冷却器的转轮除湿机空调系统的工况点的示意图,图7为设置有前冷却器的转轮除湿机空调系统的工况点的示意图。
如图6所示,假设冷水机组的出水温度为13度,使冷水机组运行能效更高,出水温度也可以称为供水温度。24000m3风量经过转轮除湿机处理后得到的除湿末端的出风温度为19度的干球温度和19度的湿球温度。60000m3风量经过表冷器进行降温处理后得到的降温末端的出风温度为20度的干球温度和18.4的湿球温度。此处表冷器不承担除湿功能,然后除湿末端的出风与降温末端的出风这两部分空气混合送入室内,混合后的温度为20度的干球温度和低于18.4的湿球温度。图6中,冷冻水温差=冷水机组的回水温度20℃-冷水机组的进水温度13℃=7℃,而传统空调系统中,冷冻水温差一般为5℃。因此,图6所示的空调系统中,水泵可以为大温差运行,实现节能效果。
如图7所示,假设冷水机组的出水温度为13度,使冷水机组运行能效更高。当提供24000m3风量时,转轮除湿机前后的两个冷却器温差为:前冷却器出水温度21℃-后冷却器进水温度13℃=21-13=8℃。66000m3风量的温控末端冷冻水温差为:下边表冷器出水温度-后冷却器进水温度=18-13=5℃,这两部分冷冻水回水混合后回到冷水机组为20℃,即冷冻机房的回水温度为20℃,从而得出冷冻水温差=冷水机组的回水温度20℃-冷水机组的进水温度13℃=7℃,而传统空调系统中,冷冻水温差一般为5℃。因此,图7所示的空调系统中,水泵可以为大温差运行,实现节能效果。
在示例性的实施例中,可以通过对比冷冻供/回水温度为10/17℃和13/20℃两种工况下的制冷系统耗电量和能效情况,验证图1和2所示的空调系统的实际节能效果,计算结果如表1所示。
表1
其中,工况1可以为未采用热回收的空调系统的工况,工况2可以为采用了热回收的空调系统的工况。采用了热回收的空调系统可以为图1或图2所示的空调系统,即水源热泵和冷水机组并联设置,通过水源热泵回收冷水机组的放热量用来给转轮除湿机再生。通过对比冷冻供/回水温度为10/17℃和13/20℃两种工况可以看出,主机运行总电量可以节省14.24%,主机运行COP提高了16.57%,冷冻机房全年运行能效提高了13.84%,因此,图1和图2中的采用了热回收的转轮除湿空调系统可以实现较好的节能效果。
本申请实施例中,通过水源热泵回收冷水机组的放热量,用来给转轮除湿机再生,水源热泵充当一部分冷却塔的功能可降低冷却塔的配置。转轮除湿方式可以实现空调送风的温湿度独立控制,与传统的冷却除湿相比机房的冷冻出水温度可以提升至13℃,提高了冷水机组的COP。在转轮除湿机前设置冷却器,降低了转轮除湿机的再生温度,减小了转轮除湿机后的冷却器的冷量需求,从而减小了系统的再生空气加热能耗和处理空气的再冷能耗。冷水机组与水源热泵采用并联模式,系统联合运行时通过控制冷却塔的风机运行频率和水源热泵的冷却调节阀开度,可以保证热量平衡的同时提升系统联合运行能效。对于增加了前冷却器的空调系统通过优化设定再生温度和回风温度,在提高转轮除湿效率的同时降低冷水机组的能耗。
图8是本申请实施例提供的一种空调系统的控制装置的结构示意图。
示例性的,如图8所示,该装置包括:第一确定模块801,用于确定目标函数关系,该目标函数关系可以表征上述冷源设备和/或上述水源热泵的能耗与目标参数之间的关系,上述目标参数为用于控制上述空调系统的参数;第二确定模块802,用于根据上述目标函数关系,确定上述能耗的最小值对应的目标参数的参数值;控制模块803,用于根据上述目标参数的参数值,控制上述空调系统的运行。
不难发现,本实施例为与上述方法实施例相对应的装置实施例。上述方法实施例提到的相关技术细节和技术效果在本实施例中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。
图9是本申请实施例提供的一种空调的结构示意图。
示例性的,如图9所示,该空调包括:存储器901和处理器902,其中,存储器901中存储有可执行程序代码,处理器902用于调用并执行该可执行程序代码执行一种空调系统的控制方法。
本实施例可以根据上述方法示例对空调进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中,上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是,本实施例中对模块的划分是示意性的,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。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下,该空调可以包括:第一确定模块、第二确定模块、控制模块等。需要说明的是,上述方法实施例涉及的各个步骤的所有相关内容的可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。
本实施例提供的空调,用于执行上述一种空调系统的控制方法,因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
在采用集成的单元的情况下,空调可以包括处理模块、存储模块。其中,处理模块可以用于对空调的动作进行控制管理。存储模块可以用于支持空调执行相互程序代码和数据等。
其中,处理模块可以是处理器或控制器,其可以实现或执行结合本申请公开内容所藐视的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包括一个或多个微处理器组合,数字信号处理(digital signal processing,DSP)和微处理器的组合等等,存储模块可以是存储器。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的一种空调系统的控制方法。
本实施例还提供了一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述相关步骤,以实现上述实施例中的一种空调系统的控制方法。
另外,本申请的实施例提供的空调具体可以是组件或模块,该空调可包括相连的处理器和存储器;其中,存储器用于存储指令,当空调运行时,处理器可调用并执行指令,以使芯片执行上述实施例中的一种空调系统的控制方法。
其中,本实施例提供的空调、计算机可读存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以了解到,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。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,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装置,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,装置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。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。上述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行上述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本说明书实施例上述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。上述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者通过上述计算机可读存储介质进行传输。上述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DigitalSubscriber Line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。上述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。上述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,数字多功能光盘(DigitalVersatile Disc,DVD))、或者半导体介质(例如,固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
需要注意的是,上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
以上所述,仅为本说明书的具体实施方式,但本说明书的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本说明书揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本说明书的保护范围之内。因此,依本说明书权利要求所作的等同变化,仍属本说明书所涵盖的范围。
Claims (12)
1.一种空调系统的控制方法,其特征在于,所述空调系统包括:冷源设备和水源热泵,所述方法包括:
确定目标函数关系;其中,所述目标函数关系用于表征所述冷源设备和/或所述水源热泵的能耗与目标参数之间的关系,所述目标参数为用于控制所述空调系统的参数;
根据所述目标函数关系,确定所述能耗的最小值对应的目标参数的参数值;以及,
根据所述目标参数的参数值,控制所述空调系统的运行。
2.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述冷源设备包括:冷却塔和冷水机组,所述目标函数关系包括:所述冷水机组、所述冷却塔和所述水源热泵的第一总功率与目标参数之间的第一函数关系,所述目标参数包括:所述冷却塔的风机运行频率和所述冷却塔的设定出水温度;
所述根据所述目标函数关系,确定所述能耗的最小值对应的目标参数的参数值,包括:
根据所述第一函数关系,确定所述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值;
所述根据所述目标参数的参数值,控制所述空调系统的运行,包括:
控制所述空调系统中的所述冷却塔的风机以所述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值运行,并控制所述冷却塔的设定出水温度为所述第一总功率的最小值对应的设定出水温度值。
3.根据权利要求2所述的空调系统的控制方法,其特征在于,在所述控制所述冷却塔的设定出水温度为所述第一总功率的最小值对应的设定出水温度值之后,所述方法还包括:
检测所述冷却塔的实际出水温度值;以及,
根据所述实际出水温度值和所述设定出水温度值之间的偏差值,调节所述水源热泵的调节阀开度。
4.根据权利要求2所述的空调系统的控制方法,所述根据所述第一函数关系,确定所述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值,包括:
在预设的第一约束条件下,根据所述第一函数关系,确定所述第一总功率的最小值对应的风机运行频率值和设定出水温度值;
其中,所述第一约束条件包括以下之一或其任意组合:
所述风机运行频率值大于或等于第一预设频率值且小于或等于第二预设频率值;
所述设定出水温度值大于或等于第一预设温度值且小于或等于第二预设温度值。
5.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述空调系统还包括转轮除湿机,所述冷源设备包括:冷水机组和水泵;所述目标函数关系包括:所述冷水机组、所述水泵和所述水源热泵的第二总功率与目标参数之间的第二函数关系,所述目标参数包括:所述转轮除湿机的设定再生温度和设定回风温度;
所述根据所述目标函数关系,确定所述能耗的最小值对应的目标参数的参数值,包括:
根据所述第二函数关系,确定所述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值;
所述根据所述目标参数的参数值,控制所述空调系统的运行,包括:
控制所述空调系统中的所述转轮除湿机以所述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值运行。
6.根据权利要求5所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述根据所述第二函数关系,确定所述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值,包括:
在预设的第二约束条件下,根据所述第二函数关系,确定所述第二总功率的最小值对应的设定再生温度值和设定回风温度值;
其中,所述第二约束条件包括以下之一或其任意组合:
所述设定再生温度值大于或等于第一预设再生温度值且小于或等于第二预设再生温度值;
所述设定回风温度值大于或等于第一预设回风温度值且小于或等于第二预设回风温度值;
室内温度值大于或等于室内温度设定值与预设的室内温度回差设定值之差且小于或等于所述室内温度设定值与所述室内温度回差设定值之和;
室内湿度值大于或等于室内湿度设定值与预设的室内湿度回差设定值之差且小于或等于所述室内湿度设定值与所述室内湿度回差设定值之和。
7.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述冷源设备包括冷水机组和冷却塔,所述目标函数关系包括:所述冷水机组的能效比的修正系数与目标参数之间的第三函数关系,所述修正系数越大,所述冷水机组的能耗越小,所述目标参数包括:所述冷却塔的设定出水温度;
所述根据所述目标函数关系,确定所述能耗的最小值对应的目标参数的参数值,包括:
根据所述第三函数关系,确定所述修正系数的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的所述设定出水温度值作为所述能耗的最小值对应的设定出水温度值;
所述根据所述目标参数的参数值,控制所述空调系统的运行,包括:
控制所述冷却塔的设定出水温度为所述修正系数的最大值对应的设定出水温度值。
8.根据权利要求1所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述冷源设备包括冷水机组和冷却塔,所述目标函数关系包括:所述水源热泵的热力系数的修正因子与目标参数之间的第四函数关系,所述修正因子越大,所述水源热泵的能耗越小,所述目标参数包括:所述冷却塔的设定出水温度;
所述根据所述目标函数关系,确定所述能耗的最小值对应的目标参数的参数值,包括:
根据所述第四函数关系,确定所述修正因子的最大值对应的设定出水温度值,并将确定的所述设定出水温度值作为所述能耗的最小值对应的设定出水温度值;
所述根据所述目标参数的参数值,控制所述空调系统的运行,包括:
控制所述冷却塔的设定出水温度为所述修正因子的最大值对应的设定出水温度值。
9.根据权利要求1至8任一项所述的空调系统的控制方法,其特征在于,所述空调系统还包括:转轮除湿机;
所述冷源设备包括:冷水机组和冷却塔,所述冷水机组和所述水源热泵分别与所述冷却塔连接,且所述冷水机组和所述水源热泵独立设置,以使所述水源热泵和所述冷水机组并列联接;
所述冷却塔流出的冷却水用于传输至所述冷水机组和所述水源热泵,所述水源热泵用于对接收到的所述冷却水进行制冷,并利用制冷时所释放的热量对所述转轮除湿机进行再生,且流经所述水源热泵的冷却水和流经所述冷水机组的冷却水混合后流入所述冷却塔。
10.一种空调系统的控制装置,其特征在于,所述装置包括:
第一确定模块,用于确定目标函数关系;其中,所述目标函数关系用于表征所述冷源设备和/或所述水源热泵的能耗与目标参数之间的关系,所述目标参数为用于控制所述空调系统的参数;
第二确定模块,用于根据所述目标函数关系,确定所述能耗的最小值对应的目标参数的参数值;
控制模块,用于根据所述目标参数的参数值,控制所述空调系统的运行。
11.一种空调,其特征在于,所述空调包括:
存储器,用于存储可执行程序代码;
处理器,用于从所述存储器中调用并运行所述可执行程序代码,使得所述空调执行如权利要求1至9中任意一项所述的方法。
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存储有计算机程序,当所述计算机程序被执行时,实现如权利要求1至9中任意一项所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310658459.XA CN117146418A (zh) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 空调系统的控制方法、装置、空调和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310658459.XA CN117146418A (zh) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 空调系统的控制方法、装置、空调和存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117146418A true CN117146418A (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=88904933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310658459.XA Pending CN117146418A (zh) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 空调系统的控制方法、装置、空调和存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117146418A (zh) |
-
2023
- 2023-06-05 CN CN202310658459.XA patent/CN117146418A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109945354B (zh) | 户式辐射冷暖与新风高效一体化处理装置及运行方法 | |
US11752832B2 (en) | Peak demand response operation of HVAC systems | |
CN101109592B (zh) | 空调器压缩机吸气口温度紧急状态控制方法 | |
RU2555622C2 (ru) | Устройство и способ прямого естественного охлаждения | |
CN203837109U (zh) | 一体化组合式机房空调机组 | |
US11480353B2 (en) | Peak demand response operation of HVAC system with face-split evaporator | |
US11802705B2 (en) | Peak demand response operation with improved sensible capacity | |
CN104061634A (zh) | 一种热泵驱动的两级高低温溶液除湿空调系统和控制方法 | |
CN110701691B (zh) | 新风机组及控制方法 | |
CN106403143B (zh) | 温湿度独立处理空调系统及其控制方法 | |
CN117146418A (zh) | 空调系统的控制方法、装置、空调和存储介质 | |
CN211551862U (zh) | 一种节能型除湿净化空调系统 | |
CN112880116B (zh) | 空调机与全热新风机的联动控制方法 | |
CN110131923B (zh) | 使用太阳能驱动的空气循环制冷及转轮除湿系统及方法 | |
CN206514447U (zh) | 一种采用表面冷却器替代压缩机制冷的制冷系统 | |
CN110617567A (zh) | 一种根据冷量划分比例设计双冷源新风除湿机的方法 | |
WO2020042459A1 (zh) | 空调设备 | |
CN110686345A (zh) | 一种高效楼宇冷冻机房及其控制方法 | |
CN114322087B (zh) | 室内机、空调的控制方法、装置、空调及存储介质 | |
CN114110984B (zh) | 新风设备及其控制方法、控制装置、存储介质 | |
CN113405175B (zh) | 一种复合型深度除湿空气处理系统 | |
CN208652723U (zh) | 一种机房空调 | |
EP1508752A1 (en) | Thermohygrostat-type air conditioner with means for controlling evaporation temperature | |
CN211084317U (zh) | 一种高效楼宇冷冻机房 | |
CN215539697U (zh) | 一种溶液除湿机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |