[发明专利]中央空调冷冻站内主机及冷冻泵综合能效提升控制方法

说明书

中央空调冷冻站内主机及冷冻泵综合能效提升控制方法，把主机设备和冷冻水泵作为一个整体进行参数模糊控制，首先，采用根据外界环境温度动态提升冷冻水出水温度，以提高主机设备能效；其次，采用恒温差/恒压差变频率变流量模糊控制提高冷冻泵能效；最后，对两者能效总能耗COP总自动寻找最优点，如图1中的B点，并高效运行，保证冷冻站内主机设备和冷冻水泵这个整体运行于最佳匹配、高能效、节能状态。本发明实时采集设备运行状态，进行冷冻站内主机和冷冻水泵整体COP最大化反馈控制计算，通过数据库检索，选取最优运行参数模糊控制，达到最理想的节能效果。

技术领域

本发明涉及能源与节能技术领域，属于能源管理及节能控制系统的一种中央空调冷冻站内主机及冷冻水系统综合能效提升控制方法。

背景技术

依据国家标准，中央空调最大负载能力是按照气温最高，负荷最大的工作环境设计。实际情况，系统很少在这些极限情况下工作，绝大多数时候都处于部分负荷运行状况。据有关资料统计，中央空调在70％负荷以下波动运行的时间大约占整个系统的97％。因此系统总处于“大马拉小车”的状态，所以，就中央空调系统本身而言存在很大的冗余空间。

随着建筑类中央空调系统应用不断扩大，极大地提高了人们的生活质量和舒适的工作环境，与此同时中央空调系统占据整个建筑用电负荷的40～60％，水系统能耗大约占中央空调系统能耗的60％～70％。水系统作为中央空调系统的主要能耗系统，国内外对其节能降耗、提升能效有许多研究，最典型的是一次泵变流量调节与节能控制。但是，都是单一循环泵节能的研究，忽略了冷冻泵频率变化对冷水主机本身能耗的影响，没有将主机、冷冻泵泵作为一个整体来综合考量节能效果。一般对水系统的冷冻泵进行变频节能控制，如图1中A点，未关注主机设备水流量下降能效降低的影响，冷冻水流量降低到60％，冷水主机COP下降幅度约10％。

本发明结合公共楼宇中央空调耗能高，季节性强，可调潜力大的特点，保证系统良好的运行状态和最佳的运行效率，通过中央空调冷冻站内主机设备及冷冻泵作为一个整体及其综合能效提升控制的方法，使形成的整体运行于最佳匹配、高能效、节能状态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有技术中，对中央空调冷冻站内水系统的节能降耗，提升能效的研究都是对单一循环泵节能的研究，忽略了循环泵频率变化对冷水主机本身能耗的影响，节能效果有限，有待提高。

本发明的技术内容为：中央空调冷冻站内主机及冷冻泵综合能效提升控制方法，把主机设备和冷冻水泵作为一个整体进行参数模糊控制，控制模型为：根据环境温度动态调整冷冻水出水目标温度T₁来对主机设备模糊控制，提高其能效COP_主机，根据对主机设备的控制和末端负荷及冷冻水供回水温差得到冷冻水质量流量M_冷冻泵需求，进而对冷冻泵模糊控制，提高其能效COP_冷冻泵，COP_主机和COP_冷冻泵之和即为总能效COP_总；再通过对中央空调运行数据的采集，调整控制模型中的参数，对调整后的参数重新计算能效，反复对比各种工况下的运行数据和历史数据，从而获取最优能效数据及对应的控制模型参数；当中央空调冷负荷变化时，通过中央空调的主控制器对COP_总进行计算比较并寻得最大化，动态调整模糊控制选取最优运行参数T₁和M_冷冻泵，使得冷冻站内主机设备和冷冻水泵这个整体运行于最佳匹配、高能效、节能状态。

COP_总的计算为：

T₂＝f₃(T₁,M_冷冻泵,Q_末端)