本發(fā)明涉及中央空調(diào)控制領(lǐng)域，具體涉及中央空調(diào)冷凍水雙溫差節(jié)能控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)有的制冷系統(tǒng)中，制冷機(jī)組的冷凍水供回水溫差一般為5℃，主機(jī)管網(wǎng)與末端管網(wǎng)的供回水溫差一致，一般均為5℃。對(duì)于空調(diào)末端而言，往往空調(diào)的末端選型有較大的富余量，因此適當(dāng)減小空調(diào)末端的冷凍水流量對(duì)空調(diào)房間的制冷效果影響不大，在節(jié)能應(yīng)用中，為了減小水泵的能耗，往往是通過加大供回水的溫差（減小冷凍水流量）來實(shí)現(xiàn)水泵的低能耗，但加大供回水溫差后對(duì)制冷機(jī)組而言容易觸發(fā)其低流量保護(hù)而使主機(jī)無法正常運(yùn)行，且在加大供回水溫差后主機(jī)的蒸發(fā)側(cè)換熱效果變差，從而影響主機(jī)的運(yùn)行能效。

2、在現(xiàn)有的控制方法及系統(tǒng)的應(yīng)用中，往往無法取得溫差和能效的較好平衡，因此，提出中央空調(diào)冷凍水雙溫差節(jié)能控制方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：如何解決制方法及系統(tǒng)的應(yīng)用中，往往無法取得溫差和能效的較好平衡的問題，提供了中央空調(diào)冷凍水雙溫差節(jié)能控制方法及系統(tǒng)。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的，本發(fā)明包括以下步驟：

3、步驟一：系統(tǒng)準(zhǔn)備，進(jìn)行傳感器安裝、系統(tǒng)配置與系統(tǒng)調(diào)試；

4、步驟二：數(shù)據(jù)采集與處理，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和溫差計(jì)算；

5、步驟三：智能控制，進(jìn)行溫差判斷、控制策略選擇和指令生成；

6、步驟四：執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收指令、調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速和反饋確認(rèn)、調(diào)整電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度和開度反饋；

7、步驟五：系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控機(jī)房側(cè)及末端側(cè)冷凍水?dāng)?shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，評(píng)估系統(tǒng)的節(jié)能效果和運(yùn)行效率，獲取到分析結(jié)果，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化。

8、進(jìn)一步在于，所述系統(tǒng)準(zhǔn)備的具體內(nèi)容如下：

9、安裝傳感器：進(jìn)行位置選擇，根據(jù)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的布局，選擇預(yù)設(shè)位置安裝溫度傳感器，預(yù)設(shè)位置包括機(jī)房側(cè)及末端側(cè)冷凍水的供水管和回水管上；

10、安裝準(zhǔn)備：準(zhǔn)備必要的工具和材料；

11、安裝操作：清潔安裝位置，確保無雜質(zhì)和水分殘留；

12、將傳感器安裝在預(yù)定的位置，連接傳感器電纜至控制系統(tǒng)；

13、初步測試：安裝完成后，初步測試傳感器是否工作正常，包括檢查電纜連接是否牢固，傳感器讀數(shù)是否準(zhǔn)確等；

14、系統(tǒng)配置：先進(jìn)行需求分析，根據(jù)建筑物的面積、用途、人員密度因素，以及空調(diào)系統(tǒng)的具體需求，進(jìn)行需求分析；

15、進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置機(jī)房側(cè)及末端側(cè)溫差閾值：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)際需求，設(shè)置機(jī)房側(cè)及末端側(cè)供回水溫差閾值，用于控制水泵的啟?；蛘{(diào)節(jié)流量、控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度；

16、水泵運(yùn)行參數(shù)：包括水泵的轉(zhuǎn)速、流量、揚(yáng)程，根據(jù)系統(tǒng)需求和水泵性能進(jìn)行設(shè)置；

17、閥門運(yùn)行參數(shù)：包括閥門的開度，根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行設(shè)置；

18、其他參數(shù)：包括報(bào)警閾值、安全保護(hù)機(jī)制；

19、軟件配置：在控制系統(tǒng)的軟件界面上，根據(jù)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)的配置，包括設(shè)置控制邏輯、數(shù)據(jù)記錄間隔、報(bào)警通知方式；

20、進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試內(nèi)容包括單體測試、聯(lián)動(dòng)測試、參數(shù)調(diào)整、長時(shí)間運(yùn)行測試與文檔記錄。

21、進(jìn)一步在于，所述單體測試的具體內(nèi)容如下：首先對(duì)各個(gè)傳感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行單體測試，確保它們各自的功能正常；

22、聯(lián)動(dòng)測試的具體內(nèi)容如下：在單體測試通過后，進(jìn)行系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)測試,模擬各種工況下的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，檢查傳感器數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、控制器響應(yīng)是否及時(shí)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否可靠；

23、參數(shù)調(diào)整的具體內(nèi)容如下：根據(jù)測試結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整和優(yōu)化，以達(dá)到最佳的運(yùn)行效果；

24、長時(shí)間運(yùn)行測試的具體內(nèi)容如下：在系統(tǒng)調(diào)試完成后，進(jìn)行一段時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行測試，驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；

25、文檔記錄的具體內(nèi)容如下：記錄整個(gè)調(diào)試過程中的關(guān)鍵步驟、測試結(jié)果和參數(shù)設(shè)置，為后續(xù)的維護(hù)和升級(jí)提供參考。

26、進(jìn)一步在于，所述數(shù)據(jù)與采集的具體過程如下：

27、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：通過安裝的溫度傳感器實(shí)時(shí)測量機(jī)房側(cè)及末端側(cè)冷凍水的供水和回水溫度；

28、數(shù)據(jù)采集：通過模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換器或直接的數(shù)字傳感器接口，將溫度傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并由數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)讀取；

29、數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)據(jù)采集模塊將讀取的溫度數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳輸給數(shù)據(jù)處理中心或存儲(chǔ)系統(tǒng)；

30、數(shù)據(jù)處理：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、去噪和數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

31、溫差計(jì)算，計(jì)算溫差：在數(shù)據(jù)處理完成后，根據(jù)機(jī)房側(cè)及末端側(cè)供水和回水的溫度數(shù)據(jù)，直接分別計(jì)算機(jī)房側(cè)及末端側(cè)的溫差；

32、閾值比較：將計(jì)算出的機(jī)房側(cè)及末端側(cè)溫差與預(yù)設(shè)的機(jī)房側(cè)及末端側(cè)溫差閾值進(jìn)行比較；

33、末端側(cè)溫差設(shè)定值可根據(jù)實(shí)際末端性能表現(xiàn)確定，可大于機(jī)房側(cè)溫差設(shè)定值，機(jī)房側(cè)較小溫差保證制冷機(jī)組較好的換熱效率，節(jié)省制冷機(jī)組的電量，末端側(cè)較大的溫差較小末端管道的系統(tǒng)阻力，從而減小水泵的能耗。

34、當(dāng)溫差高于閾值，則可能表明系統(tǒng)正在高效運(yùn)行，但也可能存在過冷的風(fēng)險(xiǎn)，需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

35、后續(xù)處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：將處理后的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫或云存儲(chǔ)中；

36、監(jiān)控與報(bào)警：根據(jù)溫差計(jì)算結(jié)果，當(dāng)超出預(yù)設(shè)范圍，則觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理；

37、優(yōu)化調(diào)整：根據(jù)長期監(jiān)測的數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

38、進(jìn)一步在于，所述數(shù)據(jù)處理的具體過程如下：

39、濾波：使用數(shù)字濾波技術(shù)來平滑數(shù)據(jù)，去除高頻噪聲和隨機(jī)誤差；

40、去噪：除了濾波外，還可以采用更復(fù)雜的去噪算法來進(jìn)一步減少數(shù)據(jù)中的噪聲干擾；

41、數(shù)據(jù)驗(yàn)證：檢查數(shù)據(jù)是否在合理的物理范圍內(nèi)，以及是否存在異常值或突變點(diǎn)。

42、進(jìn)一步在于，所述智能控制的具體過程如下：

43、溫差判斷：當(dāng)計(jì)算出的溫差大于預(yù)設(shè)的溫差閾值，說明冷凍水流量過大或過小，需要進(jìn)行調(diào)整；

44、控制策略選擇：根據(jù)溫差大小和系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，選擇合適的控制策略，即包括增加轉(zhuǎn)速控制策略與降低轉(zhuǎn)速控制策略，包括增加開度控制策略與減小開度控制策略；

45、當(dāng)溫差過大，可能需要增加冷凍水泵的轉(zhuǎn)速以提高流量，此時(shí)生成增加轉(zhuǎn)速控制策略；可能需要增加電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度以提高流量，此時(shí)增加開度控制策略；

46、當(dāng)溫差過小，可能需要降低冷凍水泵的轉(zhuǎn)速以減少流量，此時(shí)生成降低轉(zhuǎn)速控制策略；可能需要減小電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度以提高流量，此時(shí)減小開度控制策略；

47、指令生成：控制器根據(jù)控制策略生成相應(yīng)的控制指令，包括調(diào)整冷凍水泵轉(zhuǎn)速的指令或啟停指令，調(diào)整電動(dòng)閥開度增加和減小的指令。

48、進(jìn)一步在于，所述步驟五的具體過程包括持續(xù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化調(diào)整和持續(xù)優(yōu)化循環(huán)。

49、進(jìn)一步在于，持續(xù)監(jiān)控的具體過程如下：

50、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集冷凍水的供回水溫度、溫差、流量、壓力以及水泵的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等關(guān)鍵參數(shù)；

51、狀態(tài)監(jiān)測：不僅監(jiān)控物理參數(shù)，還監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如是否處于正常工作區(qū)間，是否有異常報(bào)警等；

52、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理；

53、數(shù)據(jù)分析的具體過程如下：

54、定期報(bào)告：生成定期的數(shù)據(jù)分析報(bào)告，包括日報(bào)、周報(bào)、月報(bào)等，展示系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況和關(guān)鍵參數(shù)的變化趨勢；

55、節(jié)能效果評(píng)估：通過對(duì)比不同時(shí)間段或不同控制策略下的能耗數(shù)據(jù)，評(píng)估系統(tǒng)的節(jié)能效果；

56、運(yùn)行效率分析：分析系統(tǒng)的運(yùn)行效率，包括換熱效率、水泵效率等，找出潛在的效率提升點(diǎn)；

57、異常檢測：利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，包括機(jī)器學(xué)習(xí)算法，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中的異常模式；

58、優(yōu)化調(diào)整的具體過程如下：

59、控制策略優(yōu)化：根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，調(diào)整控制策略，包括調(diào)整溫差閾值、優(yōu)化水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)曲線；

60、參數(shù)設(shè)置調(diào)整：優(yōu)化系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置；

61、設(shè)備維護(hù)建議：根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提出設(shè)備維護(hù)建議

62、持續(xù)優(yōu)化循環(huán)的具體過程如下：

63、反饋機(jī)制：將優(yōu)化調(diào)整后的效果反饋給持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)，通過新一輪的數(shù)據(jù)采集和分析，驗(yàn)證優(yōu)化效果并繼續(xù)尋找改進(jìn)空間；

64、持續(xù)學(xué)習(xí)：利用機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，使系統(tǒng)能夠不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)新的運(yùn)行環(huán)境和條件，實(shí)現(xiàn)自我優(yōu)化和自我調(diào)整。

65、進(jìn)一步在于，所述數(shù)據(jù)采集與處理的過程中采集到的數(shù)據(jù)包括制冷機(jī)組端數(shù)據(jù)和空調(diào)末端數(shù)據(jù)；

66、制冷機(jī)組端數(shù)據(jù)即為主機(jī)管網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，包括溫度t1和溫度t2；

67、空調(diào)末端數(shù)據(jù)為空調(diào)末端數(shù)據(jù)，包括溫度t1和t2；；

68、其中主機(jī)管網(wǎng)側(cè)溫差為△t=t1-t2，空調(diào)末端溫差為△t=t1-t2；

69、主機(jī)管網(wǎng)側(cè)通過冷凍水泵的變頻來控制△t的數(shù)值；

70、設(shè)定好主機(jī)管網(wǎng)的溫差設(shè)定值，以設(shè)定值為目標(biāo)值，冷凍水泵根據(jù)該目標(biāo)值進(jìn)行pid控制，使△t維持目標(biāo)值的設(shè)定值；

71、末端管網(wǎng)側(cè)通過調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度來控制△t的數(shù)值，設(shè)定好末端管網(wǎng)的溫差設(shè)定值，以設(shè)定值為目標(biāo)值，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥根據(jù)該目標(biāo)值進(jìn)行pid控制，使△t維持目標(biāo)值的設(shè)定值。

72、中央空調(diào)冷凍水雙溫差節(jié)能控制系統(tǒng)，包括系統(tǒng)準(zhǔn)備模塊、數(shù)據(jù)采集與處理模塊、智能控制決策模塊、指令執(zhí)行模塊與智能優(yōu)化模塊；

73、所述系統(tǒng)準(zhǔn)備模塊用于進(jìn)行系統(tǒng)準(zhǔn)備與初始化；

74、所述數(shù)據(jù)采集與處理模塊用于通過設(shè)置的傳感器采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

75、所述智能控制決策模塊用于進(jìn)行生成對(duì)應(yīng)的控制策略，并根據(jù)控制策略生成相應(yīng)的控制指令；

76、所述指令執(zhí)行模塊用于執(zhí)行生成的控制策略；

77、所述智能優(yōu)化模塊用于持續(xù)監(jiān)控冷凍水的供回水溫度、溫差以及水泵的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，定期對(duì)采集到的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評(píng)估系統(tǒng)的節(jié)能效果和運(yùn)行效率，獲取到分析結(jié)果，再根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)的控制策略、參數(shù)設(shè)置等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

78、本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：該中央空調(diào)冷凍水雙溫差節(jié)能控制方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的精確控制，有效降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗和運(yùn)行成本，需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用中，可能還需要根據(jù)具體情況對(duì)流程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化，可以確保冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的準(zhǔn)備與初始化工作順利完成，為系統(tǒng)的正式運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基，，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、溫差計(jì)算和后續(xù)處理是確保冷凍水系統(tǒng)高效可以實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍水系統(tǒng)的高效、精確控制，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和能效，還可以確保冷凍水系統(tǒng)始終保持在最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)最大化的節(jié)能效果和運(yùn)行效率，讓該系統(tǒng)及方法更加值得推廣使用。