WO2023125853A1

WO2023125853A1 - 一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法和设备

Info

Publication number: WO2023125853A1
Application number: PCT/CN2022/143589
Authority: WO
Inventors: 刘雪峰; 黄彬; 毕梦波; 曾德强; 彭志波
Original assignee: 华南理工大学; 广东威垦阿尔法创新科技有限公司
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2022-12-29
Publication date: 2023-07-06
Also published as: CN114330000A

Abstract

本申请公开了一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法和设备，本申请不局限于对单一设备的分析，而是分析整个冷源系统，考虑设备间的群控，即基于冷水机组、冷却塔和水泵构建冷源系统的热力学模型，由于冷水机组、冷却塔和水泵之间存在着紧密联系，相互耦合及影响，实现了水力平衡和热力平衡，且本申请将水力计算与热力计算分开，先计算冷水机组、冷却塔和水泵的水力参数，再计算冷水机组、冷却塔和水泵的热力参数，计算速率比较快，不仅节省迭代计算时间，还为系统的快速诊断打下基础，从而解决了现有没有考虑到冷水机组、冷却塔和水泵之间群控的影响，计算速率低，难以快速计算出足量的数据量，以供空调系统快速诊断与分析使用的技术问题。

Description

一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法和设备

技术领域

本申请涉及空调系统控制技术领域，尤其涉及一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法和设备。

背景技术

空调系统的快速诊断分析与优化需建立在完善的热力学模型之上。在实际空调系统中，设计工况下的运行状况是最佳的。然而，现实中常常由于外界条件的改变，空调系统的运行偏离了最佳工况。当建筑因需求的改变而用于不同的用途时，如办公、餐饮等，冷负荷、湿负荷不尽相同，另外，大气温湿度、风速的影响，会通过冷却塔传递至空调系统内部，这些因素均会导致空调系统的运行状况发生改变。而且，空调系统是否偏离了最佳工况、偏离的程度有多大、偏离的程度达到多大的阈值会对空调系统的影响以及影响的程度有多大，最终会在系统的能效上体现。目前仅有较少的文献对此进行定量分析。

技术问题

随着建筑规模的日益扩大，首先是现实中空调系统往往在较为稳定的工况下运行，因此获得的空调实际运行数据会局限于一小部分的工况中。原始数据内部由于传感器等测量故障的原因，亦有可能出现部分数据点缺失的情况。不仅如此，导致空调系统能效下降的原因与现象之间存在复杂的对应关系。

目前空调系统的热力学模型较多以实际数据进行分析，容易为实际数据的稀疏性所限制。不仅如此，商业模拟软件运行内存占用过大、软件使用门槛较高。再者，现有没有考虑到冷水机组、冷却塔、水泵之间群控的影响，且热力学模型计算速率低，难以在短时间内计算出足量的数据量，以供空调系统快速诊断与分析使用。

技术解决方案

本申请提供了一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法和设备，用于解决现有没有考虑到冷水机组、冷却塔、水泵之间群控的影响，且热力学模型计算速率低，难以在短时间内计算出足量的数据量，以供空调系统快速诊断与分析使用的技术问题。

本申请第一方面提供了一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法，热力学模型包括冷水机组热力模型、冷却塔热力模型和水泵热力模型，计算方法包括：

S1、对冷水机组进行水力计算得到冷水机组冷却水的第一进出水总管压差，对冷却塔进行水力计算得到冷却塔的第二进出水总管压差，对冷却水泵进行水力计算得到冷却水泵的第三进出水总管压差；

S2、根据预置冷却水总流量计算冷却水环路干管的第一阻力配件压差；

S3、计算所述第三进出水总管压差、所述第一进出水总管压差、所述第二进出水总管压差和所述第一阻力配件压差的第一差值，并判断所述第一差值是否小于第一预设阈值；若是则进入步骤S4，若否则返回步骤S1；

S4、对冷水机组进行热力计算得到冷水机组冷却水出水温度；

S5、根据所述冷水机组冷却水出水温度对冷却塔进行热力计算得到冷却塔出水温度；

S6、计算所述冷却塔出水温度和冷水机组预置冷却水进水温度的第二差值，并判断所述第二差值是否小于第二预设阈值；若是则输出冷源系统的总能耗，若否则返回步骤S4。

本申请不局限于对单一设备的分析，将分析对象扩大至整个冷源系统，将设备间的群控纳入考虑，即基于冷水机组、冷却塔和水泵构建冷源系统的热力学模型，由于冷水机组、冷却塔和水泵之间存在着紧密联系，相互耦合，相互影响，以实现水力平衡和热力平衡，且本申请将模型的水力计算与热力计算分开，先计算冷水机组、冷却塔和水泵的水力参数，再计算冷水机组、冷却塔和水泵的热力参数，计算速率比较快，有利于节省迭代计算时间，为系统的快速诊断打下基础，从而解决了现有没有考虑到冷水机组、冷却塔和水泵之间群控的影响，且热力学模型计算速率低，难以在短时间内计算出足量的数据量，以供空调系统快速诊断与分析使用的技术问题。

可选地，所述对冷水机组进行水力计算得到冷水机组冷却水的第一进出水总管压差，包括：根据冷水机组的预设压降和预设流量计算得到第一管路总阻力系数；根据所述第一管路总阻力系数计算得到多个冷水机组间的流速比和支流量比；通过所述支流量比和预置总流量得到各支路流量，以计算得到冷水机组冷却水的第一进出水总管压差。

可选地，所述对冷水机组进行热力计算得到冷水机组冷却水出水温度，包括：S41、获取冷冻水流量、冷冻水进水温度和冷冻水出水温度并根据所述冷冻水流量、所述冷冻水进水温度和所述冷冻水出水温度计算得到制冷量；S42、根据所述制冷量、所述冷冻水进水温度、所述冷冻水出水温度和预置冷凝温度计

算得到实际蒸发温度；S43、根据所述冷冻水流量、所述冷冻水进水温度、所述冷冻水出水温度、所述预置冷凝温度和预置蒸发温度计算得到压缩机功耗；S44、根据所述压缩机功耗和所述制冷量计算得到冷凝器散热量；S45、获取冷却水流量和冷却水进水温度，并根据所述冷凝器散热量、所述冷却水流量和所述冷却水进水温度计算得到实际冷凝温度；

重复步骤S42至S45直至所述预置蒸发温度和所述实际蒸发温度的差值，以及所述预置冷凝温度和实际冷凝温度的差值均小于第三预设阈值时，输出冷水机组冷却水出水温度。

可选地，所述对冷却水泵进行水力计算得到冷却水泵的第三进出水总管压差，包括：S11、获取若干台水泵的总水流量；S12、预设水泵进出水总管压差，并计算水泵所在支路的支路水流量；S13、判断总的支路水流量和水泵的总水流量的差值是否小于第四预设阈值；若是则将预设水泵进出水总管压差作为第三进出水总管压差，若否则返回步骤S12。

可选地，所述冷却塔热力模型为可忽略回流影响的逆流式冷却塔热力模型、考虑回流影响的逆流式冷却塔热力模型、可忽略回流影响的横流式冷却塔热力模型、考虑回流影响的横流式冷却塔热力模型中任意一种。

本申请第二方面提供了一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算设备，所述设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法。

有益效果

通过热力学模型模拟空调系统的实际运行，获得大量不同种工况的运行数据变化特征的组合与影响冷源侧高效运行的因素之间的关系，进而确定影响当前空调系统运行效率的各种因素优先级，可以为实际空调系统运维提供方便。

附图说明

图1为本发明提供的一种冷源系统的结构示意图；

图2为本发明提供的冷源系统各个热力模型的连接关系示意图；

图3为本发明提供的一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法的流程示意图；

图4为本发明提供的冷水机组水力计算的部分流程示意图；

图5为本发明提供的冷水机组热力计算的部分流程示意图；

图6为本发明提供的水泵的水力计算的部分流程示意图；

图7为本发明提供的逆流式冷却塔的微元划分示意图；

图8为本发明提供的可忽略回流影响的逆流式冷却塔的热力模型流程图；

图9为本发明提供的考虑回流影响的逆流式冷却塔的热力模型流程图；

图10为本发明提供的横流式冷却塔的微元划分示意图；

图11为本发明提供的可忽略回流影响的横流式冷却塔的热力模型流程图；

图12为本发明提供的考虑回流影响的横流式冷却塔的热力模型流程图；

图13为本发明提供的经过优化的步长加速法迭代流程示意图。

本发明的最佳实施方式

在此处键入本发明的最佳实施方式描述段落。

本发明的实施方式

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1至图13，本申请实施例提供了一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法，热力学模型包括冷水机组热力模型、冷却塔热力模型和水泵热力模型，图1为本实施例提供的冷源系统的结构图，展示了冷源系统运行时各个设备的实际应用情况，图2为本实施例提供的冷源系统各个热力模型的连接关系示意图，呈现出本实施例提供的热力学模型是基于冷水机组、冷却塔和水泵而构建的。计算方法包括：

S1、对冷水机组进行水力计算得到冷水机组冷却水的第一进出水总管压差，对冷却塔进行水力计算得到冷却塔的第二进出水总管压差，对冷却水泵进行水力计算得到冷却水泵的第三进出水总管压差。

S2、根据预置冷却水总流量计算冷却水环路干管的第一阻力配件压差。

S3、计算第三进出水总管压差、第一进出水总管压差、第二进出水总管压差和第一阻力配件压差的第一差值，并判断第一差值是否小于第一预设阈值。若是则进入步骤S4，若否则返回步骤S1。

S4、对冷水机组进行热力计算得到冷水机组冷却水出水温度。

S5、根据冷水机组冷却水出水温度对冷却塔进行热力计算得到冷却塔出水温度。

S6、计算冷却塔出水温度和冷水机组预置冷却水进水温度的第二差值，并判断第二差 [0029]值是否小于第二预设阈值。

若是则输出冷源系统的总能耗，若否则返回步骤S4。

需要说明的是，第一预设阈值和第二预设阈值均可以设置为0.01，冷冻水总流量取决于用户需求与压差旁通阀设置，因此对于冷源系统来说，冷冻水总流量可作为已知量，直接获取得到，以计算冷水机组冷冻水的进出水总管压差、冷冻水泵进出水总管压差，冷冻水环路干管的第二阻力配件压差，以计算得到后续的水力参数。

显然，从图3中可以看出，本实施例中的冷源系统热力学模型是将水力计算与热力计算分开。而现有常规的处理方法，是将冷水机组的水力参数与热力参数均计算完毕后，再计算冷冻水泵的水力参数与热力参数等以此类推。本实施例，是考虑到水力参数的计算并不依赖于热力参数，而热力参数的计算依赖于水力参数，因此可先计算水力参数，再计算热力参数。并且，这样的处理方式有利于节省迭代计算时间，为系统的快速诊断打下基础。

水力计算较为简单，而热力计算较为复杂且迭代较多，在迭代冷冻水、冷却水的总流量时，若内部涉及单个设备的热力计算，则会导致迭代的嵌套，计算时间呈指数级增长。因此，本实施例将较为复杂的冷冻水、冷却水流量的迭代与水力计算相结合，将较为简单的冷却水进水温度的迭代与热力计算相结合。

在冷冻水系统中，将冷冻水泵、冷水机组与冷冻水管网、末端相关联，其中压差旁通阀作为前者与后者之间的柔性关联，用于调节冷源侧供冷量与用户侧所需冷量之间的偏差；在冷却水系统中，将冷却塔、冷却水泵与冷水机组相关联。两者通过冷水机组相互耦合。

以冷冻水系统中的水泵压差、冷水机组压降、冷冻水管路压降以及冷冻水管网供回水总管压差构建相等关系，以冷却水系统中的水泵压差、冷却塔压降、冷却水管路压降构建相等关系。依此可计算得出在各个支路的水量分配情况与冷冻水、冷却水总流量。在获得各个支路的水量分配情况与冷冻水、冷却水总流量后，进行冷源系统的热力计算，仍缺少冷水机组的冷却水进水温度。冷水机组的冷却水进水温度为冷水机组与冷却塔相互耦合的变量，需对其假设，因此，先假设冷水机组预置冷却水进水温度，以迭代直至冷却塔的出水温度和冷水机组预置冷却水进水温度相近似。

进一步地，对冷水机组进行水力计算得到冷水机组冷却水的第一进出水总管压差，包括：根据冷水机组的预设压降和预设流量计算得到第一管路总阻力系数；根据第一管路总阻力系数计算得到多个冷水机组间的流速比和支流量比；通过支流量比和预置总流量得到各支路流量，以计算得到冷水机组冷却水的第一进出水总管压差。

进一步地，对冷水机组进行热力计算得到冷水机组冷却水出水温度，包括：

S41、获取冷冻水流量、冷冻水进水温度和冷冻水出水温度并根据冷冻水流量、冷冻水进水温度和冷冻水出水温度计算得到制冷量。

S42、根据制冷量、冷冻水进水温度、冷冻水出水温度和预置冷凝温度计算得到实际蒸发温度。

S43、根据冷冻水流量、冷冻水进水温度、冷冻水出水温度、预置冷凝温度和预置蒸发温度计算得到压缩机功耗。

S44、根据压缩机功耗和制冷量计算得到冷凝器散热量。

S45、获取冷却水流量和冷却水进水温度，并根据冷凝器散热量、冷却水流量和冷却水进水温度计算得到实际冷凝温度。

重复步骤S42至S45直至预置蒸发温度和实际蒸发温度的差值，以及预置冷凝温度和实际冷凝温度的差值均小于第三预设阈值时，输出冷水机组冷却水出水温度。

需要说明的是，第三预设阈值可以设置为0.1。

以下为本实施例对冷水机组热力模型的论述，其热力模型如图4和5所示，多台额定制冷量不同的冷水机组并联运行时，以每段支路的始末两端压差相等、每段支路的支流量之和等于总流量为原则，依据每台冷水机组所在支路的沿程阻力与局部阻力，将总流量分配给每段支路。相比于冷水机组压降，并联管道压降可忽略。以此建立多台冷水机组并联运行热力学模型。

在构建单台冷水机组热力学模型时，把冷凝温度、蒸发温度作为进行迭代的变量，并在已知换热器及压缩机的几何尺寸的基础上，以冷冻水流量、冷冻水进出水温度、冷却水流量以及冷却水进水温度作为输入变量。考虑压缩机的实际压缩过程、蒸发器出口过热度以及冷凝器出口过冷度，忽略壳管式冷凝器、壳管式蒸发器中壳侧壁面导热的影响，对蒸发器侧分析能量平衡。以压缩机总效率及等熵压缩耗功可求得压缩机实际耗功。并以压缩机为连结冷凝器与蒸发器的媒介，以下式表示制冷循环能量平衡：Qk=Q0+Pcomp其中，Qk为冷凝器散热量,Q0为制冷量，Pcomp为压缩机实际功率，其中全封闭式压缩机为电功率，半封闭式压缩机为轴功率。

进一步地，对冷却水泵进行水力计算得到冷却水泵的第三进出水总管压差，包括：

S11、获取若干台水泵的总水流量。

S12、预设水泵进出水总管压差，并计算水泵所在支路的支路水流量。

S13、判断总的支路水流量和水泵的总水流量的差值是否小于第四预设阈值。

若是则将预设水泵进出水总管压差作为第三进出水总管压差，若否则返回步骤S12。

需要说明的是，第四预设阈值可以是0.01，即总的支路水流量和水泵的总水流量近似相同，如图6所示，已知多台水泵总流量与各水泵频率时，可通过预设水泵进出水总管压差（有效扬程），通过预设水泵进出水总管压差，结合每一台水泵的有效扬程-流量曲线可计算得出每一台水泵的支路水流量。将每一台水泵的支路水流量相加，迭代直至与水泵的总水流量相等。输出结果，并依支路流量结合水泵效率曲线，计算水泵效率，进而计算变频器效率、电机效率与水泵耗功。

冷冻水泵与冷却水泵由于在通过压差计算出流量时，水泵支路中的管路配件的压差并不能作为已知。虽管路配件的阻力系数可作为已知，但压差与流速的二次方相关，即与支路的流量相关，而这个流量正是我们要求的物理量。在这种情况下，并不需要再迭代这个流量，我们可以将总扬程-流量的曲线，转化为有效扬程-流量的曲线。由于总水流量已知。结合已知的支管路配件总阻力系数，求得配件的压差，以流量对应的总扬程减去配件的压差，即可求得有效扬程-流量曲线。

进一步地，冷却塔热力模型为可忽略回流影响的逆流式冷却塔热力模型、考虑回流影响的逆流式冷却塔热力模型、可忽略回流影响的横流式冷却塔热力模型、考虑回流影响的横流式冷却塔热力模型中任意一种。

需要说明的是，如图7所示，展示了逆流式冷却塔的微元划分情况。微元划分方法为由下至上依此计算各微元。在已知各冷却塔的水力分配情况、进塔水温与进塔空气状态时，通过假设出塔水温，并划分n个微元，近似认为每一个微元的冷却水温降相同，计算出每一个微元的冷却数并累加，迭代直至冷却塔的冷却数等于其特性数。至此，冷却塔第一个微元的进出微元的水温、进风状态均已知，可计算出出风状态，以此出风状态作为下一个微元的进风状态，计算直至最后一个微元。

图9表示在冷却塔的回流不可忽略时，需在图8的基础上，嵌套一层回流率的迭代。

由于冷却塔回流的影响，进塔空气状态不再是大气环境的状态，因此对冷却塔进口空气状态进行假设，主要是假设干球温度、相对湿度。之后以不考虑回流的计算方法进行计算，在获得冷却塔出塔空气温度、出塔空气相对湿度后，结合环境空气状态，分别以干球温度、相对湿度可计算出以干球温度、含湿量计算的回流率计算值，与已知的回流率比较，迭代直至两个回流率计算值与已知的回流率相等。

横流式冷却塔的微元划分图如图10所示，可忽略回流影响的横流式冷却塔的热力模型如图11所示。

首先对填料划分微元，其中L方向nL个，W方向nW个，H方向nH个，共nL*nW*nH个。划分L方向的微元是考虑到：进风面存在水平方向上风速的不同。划分W方向的微元是考虑到：空气贯穿填料过程中状态的变化。划分H方向的微元是考虑到：水在下落过程中状态的不断变化，以及进风面在竖直方向上存在的速度梯度。

在不考虑回流时，冷却塔进塔空气状态即为环境空气状态。对于微元来说，已知进水温度与进风状态，计算每一个填料微元的特性数，并使冷却数与其相等，可求得微元的冷却水进出水温差，进而得到微元的出水温度。以上一个填料微元的出口参数作为下一个微元的进口参数。逐步累加，便可计算得到总换热量等，进而得出出塔空气状态、出塔水温。如图12所示，考虑回流影响的横流式冷却塔热力模型，先利用总的回流率和总风量把回流风量求出来。假设出塔温度与相对湿度，并求出焓值与含湿量。再利用分回流率求出每一个进风微元的焓值与含湿量。而利用分回流率，而由于每个微元的风量是可以确定的（因为当风机总风量确定时，冷却塔内部风的流场无多大变化，即每个微元所提供的风应该都不会有很大变化，因此每个微元的风量确定），利用分回流率也可以确定微元总风量中，回风占的比例。因此可以求出新风与回风分别所占的比例。同理于不考虑回流率时得计算，反求得到出塔的状态，与假设值对比。这样，不仅可以考虑到每个微元的差别，也不需要太多的计算量。

本实施例不局限于对单一设备的分析，将分析对象扩大至整个冷源系统，将设备间的群控纳入考虑，即基于冷水机组、冷却塔和水泵构建冷源系统的热力学模型，由于冷水机组、冷却塔和水泵之间存在着紧密联系，相互耦合，相互影响，以实现水力平衡和热力平衡，且本申请将模型的水力计算与热力计算分开，先计算冷水机组、冷却塔和水泵的水力参数，再计算冷水机组、冷却塔和水泵的热力参数，计算速率比较快，有利于节省迭代计算时间，为系统的快速诊断打下基础，从而解决了现有没有考虑到冷水机组、冷却塔和水泵之间群控的影响，且热力学模型计算速率低，难以在短时间内计算出足量的数据量，以供空调系统快速诊断与分析使用的技术问题。

在多个设备的热力模型计算中均涉及到迭代。本文所用到的迭代方法为经过优化的步长加速法，可显著提高迭代速度，优化迭代效率。如图13所示，进行迭代寻优的目的，是找到假设值与计算值相等的对应点。利用步长从搜索，以及五个点收缩至一个点时，也在不断地寻找偏差最小的点，这个偏差是假设值与计算值之间的偏差。先赋予一个初始值，作为搜索范围的中心点，并赋予步长作为边长，可确定5个点（4个角点与1个中心点），进而确定一个矩形的搜索范围。分别以5个点作为计算的假设值，计算出对应的计算值，统计假设值与计算值的误差。5次计算中每次计算均判断假设值与计算值是否相等。若相等，则提前跳出迭代过程；若不相等，则比较5个点的误差值，并找出误差最小的点。若连续两轮计算中，其误差最小的点不相同，则将搜索范围的中心不断地往误差最小的点移动；若连续两轮计算中，误差最小的点相同，则搜索范围中心不移动，步长减半，即搜索范围开始不断收缩，直至5个点收缩至1个点后，输出该点。

本迭代方法有2个优化点：

1、在计算过程中，只要假设值与计算值相等，满足步长小于某个值也不是必要的。因此，有必要在每一次i的计算后，就判断当前的i对应计算出来的假设值与计算值是否相等（或小于某个可容忍的误差），相等时直接跳出循环。相比于最初始的算法而言，经过优化后只会提前收敛，最差的结果也是跟原来计算速度一样。

2、在计算五个点的偏差时，在搜索范围不断移动时，会出现重复计算同一个点的偏差的问题。

如果能将上一步已经计算过的偏差，直接用到下一步对应的点上，而不再重新计算。这样能提高计算速率。在算法的搜索环节中，5个点的计算中有2个对角点的计算可以略过；在算法的收缩环节，5个点的计算中，中心点的计算可以略过。

以上方法针对两个变量的迭代十分方便，同理可应用于一个变量的迭代。

本申请还提供了一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算设备的实施例，设备包括处理器以及存储器：存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器用于根据程序代码中的指令执行上述实施例所述的冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法。

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，上述描述的网络，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。

在本申请所提供的几个实施例中，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，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待安装电网网络，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。

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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上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精神和范围。

工业实用性

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序列表自由内容

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Claims

一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法，其特征在于，热力学模型包括冷水机组热力模型、冷却塔热力模型和水泵热力模型，计算方法包括：S1、对冷水机组进行水力计算得到冷水机组冷却水的第一进出水总管压差，对冷却塔进行水力计算得到冷却塔的第二进出水总管压差，对冷却水泵进行水力计算得到冷却水泵的第三进出水总管压差；S2、根据预置冷却水总流量计算冷却水环路干管的第一阻力配件压差；S3、计算所述第三进出水总管压差、所述第一进出水总管压差、所述第二进出水总管压差和所述第一阻力配件压差的第一差值，并判断所述第一差值是否小于第一预设阈值；若是则进入步骤S4，若否则返回步骤S1；S4、对冷水机组进行热力计算得到冷水机组冷却水出水温度；S5、根据所述冷水机组冷却水出水温度对冷却塔进行热力计算得到冷却塔出水温度；S6、计算所述冷却塔出水温度和冷水机组预置冷却水进水温度的第二差值，并判断所述第二差值是否小于第二预设阈值；若是则输出冷源系统的总能耗，若否则返回步骤S4。
根据权利要求1所述的冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法，其特征在于，所述对冷水机组进行水力计算得到冷水机组冷却水的第一进出水总管压差，包括：

根据冷水机组的预设压降和预设流量计算得到第一管路总阻力系数；

根据所述第一管路总阻力系数计算得到多个冷水机组间的流速比和支流量比；

通过所述支流量比和预置总流量得到各支路流量，以计算得到冷水机组冷却水的第一进出水总管压差。
根据权利要求1所述的冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法，其特征在于，

所述对冷水机组进行热力计算得到冷水机组冷却水出水温度，包括：

S41、获取冷冻水流量、冷冻水进水温度和冷冻水出水温度并根据所述冷冻水流量、所述冷冻水进水温度和所述冷冻水出水温度计算得到制冷量；

S42、根据所述制冷量、所述冷冻水进水温度、所述冷冻水出水温度和预置冷凝温度计算得到实际蒸发温度；

S43、根据所述冷冻水流量、所述冷冻水进水温度、所述冷冻水出水温度、所述预置冷凝温度和预置蒸发温度计算得到压缩机功耗；

S44、根据所述压缩机功耗和所述制冷量计算得到冷凝器散热量；

S45、获取冷却水流量和冷却水进水温度，并根据所述冷凝器散热量、所述冷却水流量和所述冷却水进水温度计算得到实际冷凝温度；

重复步骤S42至S45直至所述预置蒸发温度和所述实际蒸发温度的差值，以及所述预置冷凝温度和实际冷凝温度的差值均小于第三预设阈值时，输出冷水机组冷却水出水温度。
根据权利要求1所述的冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法，其特征在于，所述对冷却水泵进行水力计算得到冷却水泵的第三进出水总管压差，包括：

S11、获取若干台水泵的总水流量；

S12、预设水泵进出水总管压差，并计算水泵所在支路的支路水流量；

S13、判断总的支路水流量和水泵的总水流量的差值是否小于第四预设阈值；

若是则将预设水泵进出水总管压差作为第三进出水总管压差，若否则返回步骤S12。
根据权利要求1所述的冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法，其特征在于，所述冷却塔热力模型为可忽略回流影响的逆流式冷却塔热力模型、考虑回流影响的逆流式冷却塔热力模型、可忽略回流影响的横流式冷却塔热力模型、考虑回流影响的横流式冷却塔热力模型中任意一种。
一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-5任一项所述的冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法。