CN117190407A - 一种中央空调节能控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种中央空调节能控制方法及系统。其中，方法包括获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级；每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据获取到的信息调整冷冻水流量；将建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度值、实际湿度值和能耗上传至数据库，数据库分析数据，当空调能耗异常，发出报警信息；此方法对应的系统包括获取建筑环境信息模块、调整冷冻水流量模块和报警模块；通过此方法和系统，可以评估当前建筑的负荷等级，实时了解建筑的负荷状况，合理分配资源、调整空调系统运行策略来提高能源利用效率。

Description

一种中央空调节能控制方法及系统

技术领域

本发明提出了一种中央空调节能控制方法及系统，属于建筑节能技术领域。

背景技术

对于中央空调系统，节能的关键在于其水系统的设计与运行管理，并且空调系统设计时是按最大负荷考虑，在大部分时间里冷冻水还未充分将“冷量”放出就循环回主机，导致大量的能量损耗在水循环中；而且中央空调控制温度时常常采用“一刀切”的模式，未考虑建筑内人员密度，室内外温度差和湿度，建筑内人员密度、室内外温度差和湿度也影响着建筑内温度和人体舒适度；中央空调常常因为清理不当或其他原因导致能耗过高，能耗过高时也没有采取措施以避免不必要的浪费。

发明内容

本发明提供了一种中央空调节能控制方法及系统，用以解决上述提到的问题：

本发明提出的一种中央空调节能控制方法，所述方法包括：

获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级；

每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据所述当前建筑的负荷等级、所述末端设备的实际温度值、实际湿度值和冷冻水供回水温差调整冷冻水流量；

将建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度值、实际湿度值和能耗上传至数据库，数据库分析数据获取建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度与湿度对应的空调能耗平均值，当空调能耗与空调能耗平均值相差超过15%，发出报警信息。

进一步的，获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级，包括：

设置在建筑内的红外传感器检测建筑内人员数量；

设置在建筑内的湿度传感器检测建筑内湿度；

设置在建筑内的温度传感器检测室内温度，设置在建筑外的温度的温度传感器检测室外温度，再获取室内外温差；

设置在门上的磁性门磁传感器检测门的开关状态，设置在窗户上的窗户开关传感器检测窗户的开关状态；

根据所述建筑内人员密度、建筑内湿度和室内外温差得到当前建筑的负荷等级。

进一步的，根据所述建筑内人员密度、建筑内湿度和室内外温差得到当前建筑的负荷等级，包括：

根据计算人员密度负荷，

其中，N表示建筑内人员数量，b表示人员产生的基本负荷，m表示办公人员活动热量，e表示人员使用电子设备产生的热量，S表示建筑区域面积；

根据计算温度负荷，

其中，Q表示温度负荷，U表示该建筑区域的传热系数，S表示该建筑区域的散热面积，T_in表示室内温度，T_out表示室外温度；

根据计算湿度负荷，

其中，H表示湿度负荷，P表示人员的湿气释放量，M表示建筑内人数，A表示湿气潜热，L表示空气质量流量，U表示湿空气比焓差；

进一步的，将人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷值相加，得到建筑的总负荷值，然后根据总负荷值确定建筑的负荷等级，包括：

当建筑的总负荷值T小于30 W/ m²,建筑负荷等级为低；

当建筑的总负荷值30≤T≤60W/ m²，建筑负荷等级为中；

当建筑的总负荷值T大于60W/ m²，建筑负荷等级为高。

进一步的，每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据所述当前建筑的负荷等级、所述末端设备的实际温度值、实际湿度值和冷冻水供回水温差调整冷冻水流量，包括：

获取中央空调末端设备运行参数，若发现空调末端设备持续处在运行状态，便获取门窗状态，若发现门或窗处于打开状态，空调自动停止运行；

获取中央空调末端的实际温度和设定温度，当建筑负荷等级为低，中央空调末端的实际温度小于或等于设定温度时，减少3%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过3℃时，增加3%的冷冻水流量；

当建筑负荷等级为中，中央空调末端的实际温度小于设定温度时，减少5%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过2℃时，增加5%的冷冻水流量；

当建筑负荷等级为高，中央空调末端的实际温度小于设定温度值超过2℃时，减少7%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过1摄氏度时，增加7%的冷冻水流量；

每次调整后，检测冷冻水供回水温差，当冷冻水供回水温差超过6℃时，再增加2%的冷冻水流量，当冷冻水供回水温差小于2℃，再减少2%的冷冻水流量。

本发明提出的一种中央空调节能控制系统，所述系统包括：

获取建筑环境信息模块，用于获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级；

调整冷冻水流量模块，用于每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据所述当前建筑的负荷等级、所述末端设备的实际温度值、实际湿度值和冷冻水供回水温差调整冷冻水流量；

报警模块，用于将建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度值、实际湿度值和能耗上传至数据库，数据库分析数据获取建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度与湿度对应的空调能耗平均值，当空调能耗与空调能耗平均值相差超过15%，发出报警信息。

进一步的，一种中央空调节能控制系统，所述获取建筑环境信息模块包括：

检测人数模块，设置在建筑内的红外传感器检测建筑内人员数量；

检测湿度模块，设置在建筑内的湿度传感器检测建筑内湿度；

检测温度模块，设置在建筑内的温度传感器检测室内温度，设置在建筑外的温度传感器检测室外温度，再获取室内外温差；

检测门窗状态模块，设置在门上的磁性门磁传感器检测门的开关状态，设置在窗户上的窗户开关传感器检测窗户的开关状态；

获取建筑负荷等级模块，根据所述建筑内人员密度、建筑内湿度和室内外温差得到当前建筑的负荷等级。

进一步的，一种中央空调节能控制系统，所述获取建筑负荷等级模块包括：

获取人员密度负荷模块，用于根据计算人员密度负荷，

其中，N表示建筑内人员数量，b表示人员产生的基本负荷，m表示办公人员活动热量，e表示人员使用电子设备产生的热量，S表示建筑区域面积；

获取温度负荷模块，用于根据计算温度负荷，

其中，Q表示温度负荷，U表示该建筑区域的传热系数，S表示该建筑区域的散热面积，T_in表示室内温度，T_out表示室外温度；

获取湿度负荷模块，用于根据计算湿度负荷，

其中，H表示湿度负荷，P表示人员的湿气释放量，M表示建筑内人数，A表示湿气潜热，L表示空气质量流量，U表示湿空气比焓差；

获取总负荷值模块，用于将上述三个负荷值相加，得到建筑的总负荷值T，总负荷值T再除以建筑区域面积S，然后根据总负荷值确定建筑的负荷等级。

进一步的，一种中央空调节能控制系统，所述获取总负荷值模块包括：

判定等级低模块，用于判定当建筑的总负荷值T小于30 W/ m²,建筑负荷等级为低；

判定等级中模块，用当建筑的总负荷值30≤T≤60W/ m²，建筑负荷等级为中；

判定等级高模块，当建筑的总负荷值T大于60W/ m²，建筑负荷等级为高。

进一步的，一种中央空调节能控制系统，所述调整冷冻水流量模块包括：

空调自动停止运行模块，用于获取中央空调末端设备运行参数，若发现空调末端设备持续处在运行状态，便获取门窗状态，若发现门或窗处于打开状态，空调自动停止运行；

第一调整冷冻水流量模块，用于获取中央空调末端的实际温度和设定温度，当建筑负荷等级为低，中央空调末端的实际温度小于或等于设定温度时，减少3%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过3℃时，增加3%的冷冻水流量；

第二调整冷冻水流量模块，用于判定当建筑负荷等级为中，中央空调末端的实际温度小于设定温度时，减少5%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过2℃时，增加5%的冷冻水流量；

第三调整冷冻水流量模块，用于判定当建筑负荷等级为高，中央空调末端的实际温度小于设定温度值超过2℃时，减少7%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过1摄氏度时，增加7%的冷冻水流量；

调整后检测模块，每次调整后，检测冷冻水供回水温差，当冷冻水供回水温差超过6℃时，再增加2%的冷冻水流量，当冷冻水供回水温差小于2℃，再减少2%的冷冻水流量。

本发明有益效果：通过定期获取建筑内环境信息和末端设备的运行参数，可以根据当前建筑的负荷等级和实际温度、湿度以及冷冻水供回水温差来调整冷冻水流量。这有助于优化空调系统的能耗，避免不必要的能源浪费；通过获取建筑内环境信息并评估当前建筑的负荷等级，可以实时了解建筑的负荷状况。这有助于合理分配资源、调整空调系统运行策略，以满足建筑内部的舒适需求，并提高能源利用效率；将建筑负荷等级、末端设备的设定值、实际温度、湿度和能耗上传至数据库，并进行分析，可以监测空调系统的运行情况。当空调能耗与平均值相差超过15%时，系统会触发报警信息，提示可能存在异常情况，使操作人员能够及时采取措施进行故障诊断和修复，避免能源浪费和设备损坏；通过将建筑负荷等级、末端设备的设定值、实际温度、湿度和能耗等数据上传至数据库，可以进行数据分析和统计。这有助于更好地了解系统的运行情况、能效表现和建筑负荷特征，从而指导调整系统参数、优化操作策略，提高空调系统的性能和能源利用效率。

附图说明

图1为本发明所述一种中央空调节能控制方法示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制方法，所述方法包括：

获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级；

每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据所述当前建筑的负荷等级、所述末端设备的实际温度值、实际湿度值和冷冻水供回水温差调整冷冻水流量；

将建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度值、实际湿度值和能耗上传至数据库，数据库分析数据获取建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度与湿度对应的空调能耗平均值，当空调能耗与空调能耗平均值相差超过15%，发出报警信息。

上述技术方案的工作原理为：通过传感器或监测设备，收集建筑内部的温度、湿度等环境参数；根据获取的建筑内环境信息，使用相应的模型来评估当前建筑的负荷等级；获取中央空调末端设备运行参数：每隔预设时间段，获取中央空调末端设备的运行参数，包括实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差等；根据当前建筑的负荷等级以及末端设备的实际温度、湿度和冷冻水供回水温差，调整冷冻水流量，以满足建筑的需求；

上述技术方案的效果为：通过动态调整冷冻水流量，使其与当前建筑的负荷等级和末端设备的实际状况匹配，从而优化空调系统的能耗，这有助于减少不必要的能源消耗，提高系统的能源利用效率；通过获取建筑内环境信息并评估负荷等级，可以实时了解建筑的负荷状态，并根据需要进行调整，以满足舒适性和能效性能要求；将建筑负荷等级、末端设备设定值、实际温度、湿度和能耗数据上传至数据库进行分析。当空调能耗与平均值相差超过15%时，系统发出报警信息，提示可能存在异常情况，以便及时采取措施进行故障诊断和修复；通过数据库分析数据，可以获取建筑负荷等级、末端设备设定的温度与湿度对应的空调能耗平均值。这有助于进行数据分析和统计，指导调整系统参数、优化操作策略，提高空调系统的性能和能源利用效率。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制方法，获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级，包括：

设置在建筑内的红外传感器检测建筑内人员数量；

设置在建筑内的湿度传感器检测建筑内湿度；

设置在建筑内的温度传感器检测室内温度，设置在建筑外的温度的温度传感器检测室外温度，再获取室内外温差；

设置在门上的磁性门磁传感器检测门的开关状态，设置在窗户上的窗户开关传感器检测窗户的开关状态；

根据所述建筑内人员密度、建筑内湿度和室内外温差得到当前建筑的负荷等级。

上述技术方案的工作原理为：将红外传感器安装在建筑内的适当位置，通过检测红外辐射来判断建筑内的人员数量；在建筑内设置湿度传感器，实时监测建筑内部的湿度水平；将温度传感器安装在建筑内部，用于测量室内的温度；将温度传感器安装在建筑外部，获取室外的温度；将磁性门磁传感器安装在门上，用于检测门的开关状态；在窗户上安装窗户开关传感器，用于检测窗户的开关状态。

上述技术方案的效果为：通过红外传感器检测建筑内的人员数量，并结合其他传感器数据，可以实时了解建筑内部的人员密度情况；通过湿度传感器检测建筑内的湿度水平，可以及时调整空调系统或其他湿度控制设备，以维持舒适的室内湿度；通过室内外温度传感器获取室内外温差，可以根据该信息来调节空调系统，使室内温度保持在合适的范围，并提高能源利用效率；通过门磁传感器和窗户开关传感器检测门和窗户的状态，可以实现对建筑的检测，根据该信息发现空调一直处于打开状态，并且门也一直处于打开的状态，自动关闭空调；

根据建筑内人员密度、湿度和室内外温差等参数，结合模型，可以评估当前建筑的负荷等级，并根据需要进行相应的调整，以提供舒适的室内环境和更好的能效管理。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制方法，其特征在于，根据所述建筑内人员密度、建筑内湿度和室内外温差得到当前建筑的负荷等级，包括：

根据计算人员密度负荷，

其中，N表示建筑内人员数量，b表示人员产生的基本负荷，m表示办公人员活动热量，e表示人员使用电子设备产生的热量，S表示建筑区域面积；

根据计算温度负荷，

其中，Q表示温度负荷，U表示该建筑区域的传热系数，S表示该建筑区域的散热面积，

T_in表示室内温度，T_out表示室外温度；

根据计算湿度负荷，

其中，H表示湿度负荷，P表示人员的湿气释放量，M表示建筑内人数，A表示湿气潜热，L表示空气质量流量，U表示湿空气比焓差；

将人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷值相加，得到建筑的总负荷值T，总负荷值T再除以建筑区域面积S，然后根据相除后的结果确定建筑的负荷等级。

上述技术方案的工作原理为：根据建筑内的人员数量N、人员产生的基本负荷b、办公人员活动热量m、人员使用电子设备产生的热量e以及建筑的区域面积S，使用公式来计算人员密度负荷；根据建筑区域的传热系数U、散热面积S、室内温度T_in和室外温度T_out，使用公式/>来计算温度负荷；根据人员的湿气释放量P、建筑内人数M、湿气潜热A、空气质量流量L和湿空气比焓差U，使用公式/>来计算湿度负荷；将人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷三个值相加，得到建筑的总负荷值T；根据总负荷值T，结合预定义的负荷等级标准或阈值，确定当前建筑的负荷等级；建筑内的人员数量对空调负荷有直接影响，因此需要考虑人员密度；温度差是建筑热负荷中重要的因素之一，室内外温度差异会导致传热过程；传热系数表示了建筑区域对温度变化的响应程度，散热面积则决定了热量的散失能力；通过使用传热系数、散热面积以及室内外温度差的绝对值来计算温度负荷，可以评估建筑的传热效应；湿度是建筑舒适性和室内环境质量的重要因素之一，湿度变化会对建筑产生影响。通过将这些参数结合建筑内人数进行计算，可以评估建筑总体负荷情况。

上述技术方案的效果为：通过综合考虑人员密度、温度差和湿度等因素，该技术方案能够较为准确地计算出建筑的负荷情况，并提供一个定量的负荷值来评估建筑的负荷等级；

该技术方案利用实时获取的建筑内人员数量、室内外温度和湿度等数据，将其纳入负荷计算模型中，使负荷评估更加精准和可靠；通过准确估算建筑的负荷等级，可以根据需要调整空调系统或其他设备的运行状态，以达到节能和能效优化的目的；根据建筑的负荷等级，可以实现自动化的负荷调节和控制策略，提高建筑的舒适性和能源利用效率。方案中三个模型每个模型都涉及到建筑内不同的因素，如人员数量、热量释放、温度差异、传热系数、散热面积、湿气释放量、湿气潜热和空气质量流量，综合使用这些公式可以全面考虑各种负荷来源；这些公式中的参数可以根据具体建筑和环境情况进行调整。例如，传热系数、散热面积、湿空气比焓差等参数可以根据建筑材料和设备特性进行精确设置，以适应不同建筑的特点；这些公式基于实时获取的数据进行计算，可以提供实时的负荷评估。通过定期更新输入数据，建筑的负荷等级可以随着人员活动、室内外温度变化和湿度波动而实时调整；将人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷相加得到总负荷值，能够综合评估建筑的整体负荷情况。这种综合性评估有助于更全面地理解建筑的能源消耗和舒适性状况。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制方法，其特征在于，三个负荷值相加，得到建筑的总负荷值T，总负荷值T再除以建筑区域面积S，然后根据相除后的结果确定建筑的负荷等级，包括：

当建筑的总负荷值T小于30 W/ m²,建筑负荷等级为低；

当建筑的总负荷值30≤T≤60W/ m²，建筑负荷等级为中；

当建筑的总负荷值T大于60W/ m²，建筑负荷等级为高。

上述技术方案的工作原理为：首先，根据人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷的公式计算出建筑的三个负荷值。将这三个负荷值相加，得到建筑的总负荷值T；根据建筑的总负荷值T，确定建筑的负荷等级。当T小于30 W/ m²时，建筑负荷等级为低；当30≤T≤60W/ m²时，建筑负荷等级为中；当T大于60W/ m²时，建筑负荷等级为高。

上述技术方案的效果为：通过计算并综合考虑人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷，可以准确评估建筑的总负荷值。这有助于了解建筑的能耗状况，为能源管理提供指导；根据建筑的负荷等级，可以对中央空调系统进行节能控制。例如，在负荷等级低的情况下，可以适当降低中央空调的运行强度，节约能源消耗。而在负荷等级高的情况下，可以加大中央空调的运行强度，确保良好的舒适性；通过对建筑的负荷等级进行评估，可以更好地了解建筑内部环境的舒适性状况。根据负荷等级的变化，采取相应的措施来调整室内温度、湿度和空气流通，提供更舒适的使用体验。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制方法，每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据所述当前建筑的负荷等级、所述末端设备的实际温度值、实际湿度值和冷冻水供回水温差调整冷冻水流量，包括：

获取中央空调末端设备运行参数，若发现空调末端设备持续处在运行状态，便获取门窗状态，若发现门或窗处于打开状态，空调自动停止运行；

获取中央空调末端的实际温度和设定温度，当建筑负荷等级为低，中央空调末端的实际温度小于或等于设定温度时，减少3%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过3℃时，增加3%的冷冻水流量；

当建筑负荷等级为中，中央空调末端的实际温度小于设定温度时，减少5%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过2℃时，增加5%的冷冻水流量；

当建筑负荷等级为高，中央空调末端的实际温度小于设定温度值超过2℃时，减少7%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过1摄氏度时，增加7%的冷冻水流量；

每次调整后，检测冷冻水供回水温差，当冷冻水供回水温差超过6℃时，再增加2%的冷冻水流量，当冷冻水供回水温差小于2℃，再减少2%的冷冻水流量。

上述技术方案的工作原理为：根据建筑的负荷等级和中央空调末端设备的实际温度、湿度以及冷冻水供回水温差来动态调整冷冻水流量，以达到节能控制的目的。具体步骤如下：

获取运行参数和状态：每隔预设时间段，获取中央空调末端设备的运行参数，包括实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差。同时，检测空调末端设备是否持续运行，并获取门窗的状态。自动停止运行：如果发现空调末端设备持续运行且门窗处于打开状态，系统自动停止空调运行，以避免能量浪费。调整冷冻水流量：根据当前建筑的负荷等级和末端设备的实际温度、湿度以及冷冻水供回水温差来调整冷冻水流量。当建筑负荷等级为低，中央空调末端的实际温度小于或等于设定温度时，减少3%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过3℃时，增加3%的冷冻水流量；当建筑负荷等级为中，中央空调末端的实际温度小于设定温度时，减少5%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过2℃时，增加5%的冷冻水流量；当建筑负荷等级为高，中央空调末端的实际温度小于设定温度值超过2℃时，减少7%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过1摄氏度时，增加7%的冷冻水流量；每次调整后，检测冷冻水供回水温差，当冷冻水供回水温差超过6℃时，再增加2%的冷冻水流量，当冷冻水供回水温差小于2℃，再减少2%的冷冻水流量。减少的数值3%、5%、7%和2%是根据建筑负荷等级确定的，建筑负荷等级越低时，空调系统的负荷较轻，冷冻水流量越少，减少数值时空调系统对冷冻水流量调整越敏感，所以随着建筑负荷等级提高，调整幅度也增大。

这个技术方案的效果如下：根据建筑负荷等级和末端设备的实际情况动态调整冷冻水流量，可以有效降低中央空调系统的能耗，实现节能控制的目的；通过检测门窗状态，当发现门窗处于打开状态时，自动停止空调运行，避免能量浪费；根据实际温度与设定温度的差异，调整冷冻水流量，可以更精确地控制室内温度，提升舒适度；检测冷冻水供回水温差，根据温差的变化调整冷冻水流量，保证冷热源的稳定工作状态，提高系统的效率和性能，进一步节能。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制系统，所述系统包括：

获取建筑环境信息模块，用于获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级；

调整冷冻水流量模块，用于每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据所述当前建筑的负荷等级、所述末端设备的实际温度值、实际湿度值和冷冻水供回水温差调整冷冻水流量；

报警模块，用于将建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度值、实际湿度值和能耗上传至数据库，数据库分析数据获取建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度与湿度对应的空调能耗平均值，当空调能耗与空调能耗平均值相差超过15%，发出报警信息。

上述技术方案的工作原理为：通过传感器或监测设备，收集建筑内部的温度、湿度等环境参数；根据获取的建筑内环境信息，使用相应的模型来评估当前建筑的负荷等级；获取中央空调末端设备运行参数：每隔预设时间段，获取中央空调末端设备的运行参数，包括实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差等；根据当前建筑的负荷等级以及末端设备的实际温度、湿度和冷冻水供回水温差，调整冷冻水流量，以满足建筑的需求；

上述技术方案的效果为：通过动态调整冷冻水流量，使其与当前建筑的负荷等级和末端设备的实际状况匹配，从而优化空调系统的能耗，这有助于减少不必要的能源消耗，提高系统的能源利用效率；通过获取建筑内环境信息并评估负荷等级，可以实时了解建筑的负荷状态，并根据需要进行调整，以满足舒适性和能效性能要求；将建筑负荷等级、末端设备设定值、实际温度、湿度和能耗数据上传至数据库进行分析。当空调能耗与平均值相差超过15%时，系统发出报警信息，提示可能存在异常情况，以便及时采取措施进行故障诊断和修复；通过数据库分析数据，可以获取建筑负荷等级、末端设备设定的温度与湿度对应的空调能耗平均值。这有助于进行数据分析和统计，指导调整系统参数、优化操作策略，提高空调系统的性能和能源利用效率。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制系统，其特征在于，所述获取建筑环境信息模块包括：

检测人数模块，设置在建筑内的红外传感器检测建筑内人员数量；

检测湿度模块，设置在建筑内的湿度传感器检测建筑内湿度；

检测温度模块，设置在建筑内的温度传感器检测室内温度，设置在建筑外的温度传感器检测室外温度，再获取室内外温差；

检测门窗状态模块，设置在门上的磁性门磁传感器检测门的开关状态，设置在窗户上的窗户开关传感器检测窗户的开关状态；

获取建筑负荷等级模块，根据所述建筑内人员密度、建筑内湿度和室内外温差得到当前建筑的负荷等级。

上述技术方案的工作原理为：将红外传感器安装在建筑内的适当位置，通过检测红外辐射来判断建筑内的人员数量；在建筑内设置湿度传感器，实时监测建筑内部的湿度水平；将温度传感器安装在建筑内部，用于测量室内的温度；将温度传感器安装在建筑外部，获取室外的温度；将磁性门磁传感器安装在门上，用于检测门的开关状态；在窗户上安装窗户开关传感器，用于检测窗户的开关状态。

上述技术方案的效果为：通过红外传感器检测建筑内的人员数量，并结合其他传感器数据，可以实时了解建筑内部的人员密度情况；通过湿度传感器检测建筑内的湿度水平，可以及时调整空调系统或其他湿度控制设备，以维持舒适的室内湿度；通过室内外温度传感器获取室内外温差，可以根据该信息来调节空调系统，使室内温度保持在合适的范围，并提高能源利用效率；通过门磁传感器和窗户开关传感器检测门和窗户的状态，可以实现对建筑的检测，根据该信息发现空调一直处于打开状态，并且门也一直处于打开的状态，自动关闭空调；

根据建筑内人员密度、湿度和室内外温差等参数，结合模型，可以评估当前建筑的负荷等级，并根据需要进行相应的调整，以提供舒适的室内环境和更好的能效管理。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制系统，其特征在于，所述获取建筑负荷等级模块包括：

获取人员密度负荷模块，用于根据计算人员密度负荷，

其中，N表示建筑内人员数量，b表示人员产生的基本负荷，m表示办公人员活动热量，e表示人员使用电子设备产生的热量，S表示建筑区域面积；

获取温度负荷模块，用于根据计算温度负荷，

其中，Q表示温度负荷，U表示该建筑区域的传热系数，S表示该建筑区域的散热面积，Tin表示室内温度，Tout表示室外温度；

获取湿度负荷模块，用于根据计算湿度负荷，

其中，H表示湿度负荷，P表示人员的湿气释放量，M表示建筑内人数，A表示湿气潜热，L表示空气质量流量，U表示湿空气比焓差；

获取总负荷值模块，用于将上述三个负荷值相加，得到建筑的总负荷值T，总负荷值T再除以建筑区域面积S，然后根据总负荷值确定建筑的负荷等级。

上述技术方案的工作原理为：根据建筑内的人员数量N、人员产生的基本负荷b、办公人员活动热量m、人员使用电子设备产生的热量e以及建筑的区域面积S，使用公式来计算人员密度负荷；根据建筑区域的传热系数U、散热面积S、室内温度Tin和室外温度Tout，使用公式/>来计算温度负荷；根据人员的湿气释放量P、建筑内人数M、湿气潜热A、空气质量流量L和湿空气比焓差U，使用公式来计算湿度负荷；将人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷三个值相加，得到建筑的总负荷值T；根据总负荷值T，结合预定义的负荷等级标准或阈值，确定当前建筑的负荷等级；建筑内的人员数量对空调负荷有直接影响，因此需要考虑人员密度；温度差是建筑热负荷中重要的因素之一，室内外温度差异会导致传热过程；传热系数表示了建筑区域对温度变化的响应程度，散热面积则决定了热量的散失能力；通过使用传热系数、散热面积以及室内外温度差的绝对值来计算温度负荷，可以评估建筑的传热效应；湿度是建筑舒适性和室内环境质量的重要因素之一，湿度变化会对建筑产生影响。通过将这些参数结合建筑内人数进行计算，可以评估建筑总体负荷情况。

上述技术方案的效果为：通过综合考虑人员密度、温度差和湿度等因素，该技术方案能够较为准确地计算出建筑的负荷情况，并提供一个定量的负荷值来评估建筑的负荷等级；

该技术方案利用实时获取的建筑内人员数量、室内外温度和湿度等数据，将其纳入负荷计算模型中，使负荷评估更加精准和可靠；通过准确估算建筑的负荷等级，可以根据需要调整空调系统或其他设备的运行状态，以达到节能和能效优化的目的；根据建筑的负荷等级，可以实现自动化的负荷调节和控制策略，提高建筑的舒适性和能源利用效率。方案中三个模型每个模型都涉及到建筑内不同的因素，如人员数量、热量释放、温度差异、传热系数、散热面积、湿气释放量、湿气潜热和空气质量流量，综合使用这些公式可以全面考虑各种负荷来源；这些公式中的参数可以根据具体建筑和环境情况进行调整。例如，传热系数、散热面积、湿空气比焓差等参数可以根据建筑材料和设备特性进行精确设置，以适应不同建筑的特点；这些公式基于实时获取的数据进行计算，可以提供实时的负荷评估。通过定期更新输入数据，建筑的负荷等级可以随着人员活动、室内外温度变化和湿度波动而实时调整；将人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷相加得到总负荷值，能够综合评估建筑的整体负荷情况。这种综合性评估有助于更全面地理解建筑的能源消耗和舒适性状况。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制系统，其特征在于，所述获取总负荷值模块包括：

判定等级低模块，用于判定当建筑的总负荷值T小于30 W/ m²,建筑负荷等级为低；

判定等级中模块，用当建筑的总负荷值30≤T≤60W/ m²，建筑负荷等级为中；

判定等级高模块，当建筑的总负荷值T大于60W/ m²，建筑负荷等级为高。

上述技术方案的工作原理为：首先，根据人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷的公式计算出建筑的三个负荷值。将这三个负荷值相加，得到建筑的总负荷值T；根据建筑的总负荷值T，确定建筑的负荷等级。当T小于30 W/ m²时，建筑负荷等级为低；当30≤T≤60W/ m²时，建筑负荷等级为中；当T大于60W/ m²时，建筑负荷等级为高。

上述技术方案的效果为：通过计算并综合考虑人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷，可以准确评估建筑的总负荷值。这有助于了解建筑的能耗状况，为能源管理提供指导；根据建筑的负荷等级，可以对中央空调系统进行节能控制。例如，在负荷等级低的情况下，可以适当降低中央空调的运行强度，节约能源消耗。而在负荷等级高的情况下，可以加大中央空调的运行强度，确保良好的舒适性；通过对建筑的负荷等级进行评估，可以更好地了解建筑内部环境的舒适性状况。根据负荷等级的变化，采取相应的措施来调整室内温度、湿度和空气流通，提供更舒适的使用体验。

本发明的一个实施例一种中央空调节能控制系统，其特征在于，所述调整冷冻水流量模块包括：

空调自动停止运行模块，用于获取中央空调末端设备运行参数，若发现空调末端设备持续处在运行状态，便获取门窗状态，若发现门或窗处于打开状态，空调自动停止运行；

第一调整冷冻水流量模块，用于获取中央空调末端的实际温度和设定温度，当建筑负荷等级为低，中央空调末端的实际温度小于或等于设定温度时，减少3%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过3℃时，增加3%的冷冻水流量；

第二调整冷冻水流量模块，用于判定当建筑负荷等级为中，中央空调末端的实际温度小于设定温度时，减少5%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过2℃时，增加5%的冷冻水流量；

第三调整冷冻水流量模块，用于判定当建筑负荷等级为高，中央空调末端的实际温度小于设定温度值超过2℃时，减少7%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过1摄氏度时，增加7%的冷冻水流量；

调整后检测模块，每次调整后，检测冷冻水供回水温差，当冷冻水供回水温差超过6℃时，再增加2%的冷冻水流量，当冷冻水供回水温差小于2℃，再减少2%的冷冻水流量。

上述技术方案的工作原理为：根据建筑的负荷等级和中央空调末端设备的实际温度、湿度以及冷冻水供回水温差来动态调整冷冻水流量，以达到节能控制的目的。具体步骤如下：

获取运行参数和状态：每隔预设时间段，获取中央空调末端设备的运行参数，包括实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差。同时，检测空调末端设备是否持续运行，并获取门窗的状态。自动停止运行：如果发现空调末端设备持续运行且门窗处于打开状态，系统自动停止空调运行，以避免能量浪费。调整冷冻水流量：根据当前建筑的负荷等级和末端设备的实际温度、湿度以及冷冻水供回水温差来调整冷冻水流量。当建筑负荷等级为低，中央空调末端的实际温度小于或等于设定温度时，减少3%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过3℃时，增加3%的冷冻水流量；当建筑负荷等级为中，中央空调末端的实际温度小于设定温度时，减少5%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过2℃时，增加5%的冷冻水流量；当建筑负荷等级为高，中央空调末端的实际温度小于设定温度值超过2℃时，减少7%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过1摄氏度时，增加7%的冷冻水流量；每次调整后，检测冷冻水供回水温差，当冷冻水供回水温差超过6℃时，再增加2%的冷冻水流量，当冷冻水供回水温差小于2℃，再减少2%的冷冻水流量。减少的数值3%、5%、7%和2%是根据建筑负荷等级确定的，建筑负荷等级越低时，空调系统的负荷较轻，冷冻水流量越少，减少数值时空调系统对冷冻水流量调整越敏感，所以随着建筑负荷等级提高，调整幅度也增大。

这个技术方案的效果如下：根据建筑负荷等级和末端设备的实际情况动态调整冷冻水流量，可以有效降低中央空调系统的能耗，实现节能控制的目的；通过检测门窗状态，当发现门窗处于打开状态时，自动停止空调运行，避免能量浪费；根据实际温度与设定温度的差异，调整冷冻水流量，可以更精确地控制室内温度，提升舒适度；检测冷冻水供回水温差，根据温差的变化调整冷冻水流量，保证冷热源的稳定工作状态，提高系统的效率和性能，进一步节能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种中央空调节能控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级；

每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据所述当前建筑的负荷等级、所述末端设备的实际温度值、实际湿度值和冷冻水供回水温差调整冷冻水流量；

将建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度值、实际湿度值和能耗上传至数据库，数据库分析数据获取建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度与湿度对应的空调能耗平均值，当空调能耗与空调能耗平均值相差超过15%，发出报警信息。

2.根据权利要求1所述一种中央空调节能控制方法，其特征在于，获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级，包括：

设置在建筑内的红外传感器检测建筑内人员数量；

设置在建筑内的湿度传感器检测建筑内湿度；

设置在建筑内的温度传感器检测室内温度，设置在建筑外的温度传感器检测室外温度，再获取室内外温差；

设置在门上的磁性门磁传感器检测门的开关状态，设置在窗户上的窗户开关传感器检测窗户的开关状态；

根据所述建筑内人员密度、建筑内湿度和室内外温差得到当前建筑的负荷等级。

3.根据权利要求2所述一种中央空调节能控制方法，其特征在于，根据所述建筑内人员密度、建筑内湿度和室内外温差得到当前建筑的负荷等级，包括：

根据计算人员密度负荷，

其中，N表示建筑内人员数量，b表示人员产生的基本负荷，m表示办公人员活动热量，e表示人员使用电子设备产生的热量，S表示建筑区域面积；

根据计算温度负荷，

其中，Q表示温度负荷，U表示该建筑区域的传热系数，S表示该建筑区域的散热面积，

T_in表示室内温度，T_out表示室外温度；

根据计算湿度负荷，

其中，H表示湿度负荷，P表示人员的湿气释放量，M表示建筑内人数，A表示湿气潜热，L表示空气质量流量，U表示湿空气比焓差；

将人员密度负荷、温度负荷和湿度负荷值相加，得到建筑的总负荷值T，总负荷值T再除以建筑区域面积S，然后根据相除后的结果确定建筑的负荷等级。

4.根据权利要求3所述一种中央空调节能控制方法，其特征在于，三个负荷值相加，得到建筑的总负荷值T，总负荷值T再除以建筑区域面积S，然后根据相除后的结果确定建筑的负荷等级，包括：

当建筑的总负荷值T小于30 W/ m²,建筑负荷等级为低；

当建筑的总负荷值30≤T≤60W/ m²，建筑负荷等级为中；

当建筑的总负荷值T大于60W/ m²，建筑负荷等级为高。

5.根据权利要求1所述一种中央空调节能控制方法，其特征在于，每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据所述当前建筑的负荷等级、所述末端设备的实际温度值、实际湿度值和冷冻水供回水温差调整冷冻水流量，包括：

获取中央空调末端设备运行参数，若发现空调末端设备持续处在运行状态，便获取门窗状态，若发现门或窗处于打开状态，空调自动停止运行；

获取中央空调末端的实际温度和设定温度，当建筑负荷等级为低，中央空调末端的实际温度小于或等于设定温度时，减少3%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过3℃时，增加3%的冷冻水流量；

当建筑负荷等级为中，中央空调末端的实际温度小于设定温度时，减少5%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过2℃时，增加5%的冷冻水流量；

当建筑负荷等级为高，中央空调末端的实际温度小于设定温度值超过2℃时，减少7%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过1摄氏度时，增加7%的冷冻水流量；

每次调整后，检测冷冻水供回水温差，当冷冻水供回水温差超过6℃时，再增加2%的冷冻水流量，当冷冻水供回水温差小于2℃，再减少2%的冷冻水流量。

6.一种中央空调节能控制系统，其特征在于，所述系统包括：

获取建筑环境信息模块，用于获取建筑内环境信息，根据所述建筑内环境信息得到当前建筑的负荷等级；

调整冷冻水流量模块，用于每隔预设时间段，获取中央空调末端设备运行参数、实际温度、实际湿度和冷冻水供回水温差，根据所述当前建筑的负荷等级、所述末端设备的实际温度值、实际湿度值和冷冻水供回水温差调整冷冻水流量；

报警模块，用于将建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度值、实际湿度值和能耗上传至数据库，数据库分析数据获取建筑负荷等级、所述末端设备设定的温度与湿度、实际温度与湿度对应的空调能耗平均值，当空调能耗与空调能耗平均值相差超过15%，发出报警信息。

7.根据权利要求6所述一种中央空调节能控制系统，其特征在于，所述获取建筑环境信息模块包括：

检测人数模块，设置在建筑内的红外传感器检测建筑内人员数量；

检测湿度模块，设置在建筑内的湿度传感器检测建筑内湿度；

检测温度模块，设置在建筑内的温度传感器检测室内温度，设置在建筑外的温度传感器检测室外温度，再获取室内外温差；

检测门窗状态模块，设置在门上的磁性门磁传感器检测门的开关状态，设置在窗户上的窗户开关传感器检测窗户的开关状态；

获取建筑负荷等级模块，根据所述建筑内人员密度、建筑内湿度和室内外温差得到当前建筑的负荷等级。

8.根据权利要求7所述一种中央空调节能控制系统，其特征在于，所述获取建筑负荷等级模块包括：

获取人员密度负荷模块，用于根据计算人员密度负荷，

其中，N表示建筑内人员数量，b表示人员产生的基本负荷，m表示办公人员活动热量，e表示人员使用电子设备产生的热量，S表示建筑区域面积；

获取温度负荷模块，用于根据计算温度负荷，

其中，Q表示温度负荷，U表示该建筑区域的传热系数，S表示该建筑区域的散热面积，Tin表示室内温度，Tout表示室外温度；

获取湿度负荷模块，用于根据计算湿度负荷，

其中，H表示湿度负荷，P表示人员的湿气释放量，M表示建筑内人数，A表示湿气潜热，L表示空气质量流量，U表示湿空气比焓差；

获取总负荷值模块，用于将三个负荷值相加，得到建筑的总负荷值T，总负荷值T再除以建筑区域面积S，然后根据相除后的结果确定建筑的负荷等级。

9.根据权利要求8所述一种中央空调节能控制系统，其特征在于，所述获取总负荷值模块包括：

判定等级低模块，用于判定当建筑的总负荷值T小于30 W/ m²,建筑负荷等级为低；

判定等级中模块，用当建筑的总负荷值30≤T≤60W/ m²，建筑负荷等级为中；

判定等级高模块，当建筑的总负荷值T大于60W/ m²，建筑负荷等级为高。

10.根据权利要求6所述一种中央空调节能控制系统，其特征在于，所述调整冷冻水流量模块包括：

空调自动停止运行模块，用于获取中央空调末端设备运行参数，若发现空调末端设备持续处在运行状态，便获取门窗状态，若发现门或窗处于打开状态，空调自动停止运行；

第一调整冷冻水流量模块，用于获取中央空调末端的实际温度和设定温度，当建筑负荷等级为低，中央空调末端的实际温度小于或等于设定温度时，减少3%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过3℃时，增加3%的冷冻水流量；

第二调整冷冻水流量模块，用于判定当建筑负荷等级为中，中央空调末端的实际温度小于设定温度时，减少5%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过2℃时，增加5%的冷冻水流量；

第三调整冷冻水流量模块，用于判定当建筑负荷等级为高，中央空调末端的实际温度小于设定温度值超过2℃时，减少7%的冷冻水流量，中央空调末端的实际温度大于设定温度值超过1摄氏度时，增加7%的冷冻水流量；

调整后检测模块，每次调整后，检测冷冻水供回水温差，当冷冻水供回水温差超过6℃时，再增加2%的冷冻水流量，当冷冻水供回水温差小于2℃，再减少2%的冷冻水流量。