[发明专利]用于中央空调冷却水系统的节能控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于中央空调冷却水系统的节能控制系统，其特征在于，包括上位机、控制器、拓展模块、第一变频器、第二变频器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器；第一流量传感器、第二流量传感器；第一转速传感器、第二转速传感器；第一电量采集传感器、第二电量采集传感器、第三电量采集传感器；第五温度传感器；

其中，上位机与控制器相连接；控制器与拓展模块相连接；控制器通过拓展模块的输出端口连接第一变频器、第二变频器的输入端口，控制器通过拓展模块的输入端口连接第一变频器、第二变频器、第一转速传感器、第二转速传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第五温度传感器、第一电量采集传感器、第二电量采集传感器和第三电量采集传感器的输出端口；

第一变频器和第二变频器分别安装在冷却水泵和冷却塔风机上；第一转速传感器、第一电量采集传感器分别安装在冷却塔风机上，用于测量冷却塔风机的转速和电量；第二转速传感器、第二电量采集传感器均安装在冷却水泵上；用于测量冷却水泵的转速和电量；第三电量采集传感器安装在冷水机组上，用于测量冷水机组的电量；第一温度传感器、第二温度传感器和第一流量传感器均安装在冷却水管上，分别用于测量冷却水管中冷却水的供水温度、回水温度和水流量；第三温度传感器、第四温度传感器和第二流量传感器均安装在冷冻水管上，分别用于测量冷冻水管中冷冻水的供水温度、回水温度和水流量；第五温度传感器安装在冷却塔外，用于采集冷却塔附近湿球温度。

2.如权利要求1所述的系统的节能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取最优规则，该步骤包括以下分步骤：

步骤11，判断当前湿球温度是否在设定区间内，是则执行步骤12，否则结束；

步骤12，判断当前中央空调系统负荷是否在设定区间内，是则执行步骤13，否则执行步骤16；

步骤13，将冷却水泵的多个设定转速和冷却塔风机的多个设定转速全部进行组合得到多个冷却水泵和冷却塔风机的转速组合，控制冷却水泵和冷却塔风机在每一组转速组合下运行，在运行稳定时，计算得到每一组转速组合下的中央空调系统负荷Q_e、冷却水系统总耗电量和当前湿球温度；步骤14，计算每个转速组合下的系统总耗电量：即将第一电量采集传感器、第二电量采集传感器和第三电量采集传感器分别采集到的冷却水泵、冷却塔风机、冷水机组的耗电量求和得到冷却水系统总耗电量；比较每一组转速组合下的冷却水系统总耗电量，得到冷却水系统总耗电量最小的转速组合；执行步骤15；

步骤15，将中央空调系统负荷提高一个设定步长得到当前中央空调系统负荷；执行步骤12；

步骤16，将步骤12至15得到的多组冷却水系统总耗电量最小的转速组合中的冷却水泵和冷却塔风机的转速分别作为两个变量进行曲线拟合，得到一条拟合曲线y＝ax+b，该曲线对应当前湿球温度；其中，x为冷却塔风机的转速，y为冷却水泵的转速；执行步骤17；

步骤17，将当前湿球温度提高一个设定步长得到更新后的当前湿球温度；执行步骤11；

步骤18，将每个湿球温度下对应的所有负荷率及其对应的转速组合存入数据库；

步骤2，将最优规则应用于系统的实时控制过程；该步骤包括以下分步骤：

步骤21，第五温度传感器采集当前的湿球温度，得到数据库中与当前的湿球温度最接近的湿球温度；

步骤22，利用步骤14中的中央空调系统负荷的计算公式，得到当前的中央空调系统负荷Q_e，然后计算得到负荷率；

步骤23，在步骤21得到的湿球温度下，确定数据库中与步骤22得到的负荷率最接近的负荷率，从而确定数据库中与该负荷率对应的转速组合；

步骤24，将步骤23得到的转速组合引入控制系统，控制冷却水泵和冷却塔风机运行；

步骤25，判断预设的控制检测时间是否到达，若到达则重复执行步骤21-24。

3.如权利要求2所述的系统的节能控制方法，其特征在于，所述步骤11中，所述湿球温度的设定区间为0.1℃-2℃。

4.如权利要求2所述的系统的节能控制方法，其特征在于，所述步骤12中，所述负荷率的初值为0.1；负荷率的设定区间为0-1。