[发明专利]基于气象信息的空调机组能耗优化方法

说明书

本发明公开了一种基于气象信息的空调机组能耗的优化方法，通过国家气象局的接口获得天气数据，根据进风的温度、含湿量、焓值和新风的温度，判定空调机组的工作模式；然后通过优化算法消除某个稳定工作模式下的偶然工作模式转换，最后通过输出优化状态设定加热器、制冷器和喷淋器的工作模式，并且计算最终的能耗。本发明通过气象数据的优化分析空调机组的工作模式，可以准确的计算出空调机组的每小时工作模式；通过优化算法消除模式频繁转换的小概率事件，大幅度减少空调机组的能耗。

技术领域

本发明属于天气水汽形态和空调温度控制技术领域，涉及一种基于气象信息的空调机组能耗优化方法。

背景技术

智能控制系统以传感器网络作为基础，通过在中央空调集成各种温度和湿度的传感设备，收集各方面的数据信息，同时接入气象局的地理气象数据，进行计算分析，为生产车间创造精准的制造环境，切实提高工业产品的质量，促进工厂节能减排，产生实际的社会影响和经济效益。对于传统的工业稳控，有着诸多的缺陷之处：

(1)每个厂方车间需要人工控制温度湿度，无法精准设置到指定的数值，而且带来额外的人力开销和出错几率；

(2)由于每天设置的温湿度是固定数值，无法反应天气气候对车间环境的影响，大量浪费电力能源和设备的损耗量；

可见中央空调的温湿度控制，对工业化大规模生产具有重要的影响，如何提高温湿度控制的精准度、以及如何实现节能减排，是当前工业生产的迫切需求，也是降低碳排放实现绿色中国的重要课题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于气象信息的空调机组能耗优化方法。根据实时气象温度和湿度的变化，分析计算如何设置制冷、制热以及喷淋过程，以达到降低系统的能源消耗。

具体包括如下步骤：

步骤一、在空调机组的加热器、制冷器、喷淋器安装控制器，在每个出风口分别安装温度传感器，实时测量每个出风口水汽的温度和湿度；选用具备控制和数据收发功能的处理芯片作为主控芯片，主控芯片通过控制加热器、制冷器和喷淋器上的控制器，实现加热器、制冷器和喷淋器的开关；主控芯片通过WIFI将传感器检测到的数据发送给云端服务器，同时接收云端服务器对加热器、制冷器和喷淋器上控制器的控制信号；

步骤二、云端服务器从国家气象局的标准API接口获取气象数据，发送到主控芯片；

步骤三、云端服务器根据用户设置的新风温度t_z和含湿量m_z，通过设定阈值Δt计算该温度的负区间焓值h_-＝bqh(t_z-Δt)、正区间焓值h₊＝bqh(t_z+Δt)、正区间有效焓值h₈₅＝h₊×0.85、取样最大焓值h_G＝max(h_-,h₈₅)、取样最小焓值h_L＝min(h_{_},h₈₅)、负区间含湿量m_-＝bqd(t_z-Δt)和正区间含湿量m₊＝bqd(t_z+Δt)，bqd表示含湿量，bqh表示焓值；含湿量和焓值的具体数值通过查询空气物性参数表得到；

步骤四、云端服务器根据从国家气象局的标准API接口获取气象数据，依据当前的进风温度t₀、进风湿度m₀、水汽焓值h₀，判断空调机组的工作模式，其判断过程为：

加热模式仅加热器工作，加湿制冷模式下制冷器、喷淋器工作，除湿制冷模式下制冷器工作，待机模式加热器、制冷器、喷淋器均不工作；

云端服务器根据从国家气象局的标准API接口获取气象数据，对未来一天或是几天内空调机组的工作模式进行判定；