[发明专利]一种基于目标房间负荷预测的空调控制方法及系统

说明书

本发明提供一种基于目标房间负荷预测的空调控制方法，包含步骤：S1、采集目标房间在空调工作前后的室内温度及若干不同位置的室外温度，空调开始工作的时间，空调的工作时长，空调在对应工作时长下的工作状态，根据采集的数据建立目标房间负荷预测模型；S2、根据当前时刻目标房间空调工作前的室内、室外温度，通过所述目标房间负荷预测模型，预测得到为使得该目标房间室内达到目标温度，空调在预计工作时长下对目标房间的第一瞬时制冷/制热能力；S3、根据所述对目标房间的第一瞬时制冷/制热能力改变空调提供的总制冷/制热能力，和/或改变对目标房间提供的制冷/制热量。本发明还提供一种基于目标房间负荷预测的空调控制系统。

技术领域

本发明涉及空调自动化控制领域，特别涉及一种基于目标房间负荷预测的空调控制方法及系统。

背景技术

一个典型的多联机空调系统结构如图1所示。对于多联机空调系统而言，每一个房间安装有一套室内机(包含室内风机和蒸发器)，多个房间的室内机共享一台/组室外机(包含压缩机、冷凝器和室外风机)，每一套室内机与室外机之间通过膨胀阀控制冷媒的流量，从而控制空调系统对各个房间输出的制冷/制热能力。即室外机提供一个总的制冷/热能力，通过控制各个室内机膨胀阀的开度，实现控制各个房间的温度。同时，通过控制压缩机的工作频率来实现调控空外机输出的制冷/热能力。

现有技术中，仅仅将室内外环境温度、室内外环境湿度、冷凝器和蒸发器表面温度等作为观测量。将压缩机频率、室内机风扇转速、室外机风扇转速、膨胀阀开度等作为控制量。传统的空调控制算法：利用模糊控制和/或PID控制方法基于观测量的测量结果对控制量进行调整。现有技术中无法在空调系统开机之初就预测出空调稳定运行时维持目标温度时室外机输出的制冷量/制热量，更无法根据预测单制冷/制热量调整对空调的各个控制量。

空调系统在将房间内的温度维持在一个设定温度时，要求输入到房间的制冷/制热量等于房间负荷，所述房间负荷也既通过房间墙壁、窗户传入以及房间内的人员、物料散发的热/冷量总和。具体来说，房间负荷的计算需要包括以下几个项：1)通过围护结构传入的热量；2)通过透明围护结构传入的太阳辐射的热量；3)人体的散热量；4)照明散热量；5)设备、管道、器具及其他内部热源的换热量；6)食物及物料散发热量。

显然要实现维持目标温度首先要获取房间负荷。然而，要准确地预测，哪怕只是实时计算房间负荷都是非常困难的，因为房间墙体的结构以及换热过程极其复杂，从窗户等透明结构传入的太阳辐射热量受到天气的影响，而室内人员和物料的散热更是动态、难以预测的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于目标房间负荷预测的空调控制方法及系统，在空调开机之初就能根据采集的目标房间室内、室外温度，设定的目标温度，预测空调达到设定的运行时长后，为维持目标温度向目标房间输出的制冷/制热能力。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于目标房间负荷预测的空调控制方法，包含步骤：

S1、采集包括以下全部或者部分数据样本：目标房间在空调工作前后的室内温度及若干不同位置的室外温度、用户设定的目标温度、空调从本次开机开始的工作时长以及空调在对应工作时长下的工作状态数据；根据采集的数据建立目标房间负荷预测模型；

S2、根据当前时刻目标房间空调工作前的室内、室外温度，通过所述目标房间负荷预测模型，预测得到为使得该目标房间室内达到目标温度，空调在预计工作时长下对目标房间的第一瞬时制冷/制热能力；

S3、根据所述第一瞬时制冷/制热能力调整空调控制量，实现改变空调提供的总制冷/制热能力，和/或改变对该目标房间提供的制冷/制热量。

优选的，本发明所述基于目标房间负荷预测的空调控制方法，还包含步骤：

S4、若所述第一瞬时制冷/制热能力高于设定的第一阈值，改变目标房间的目标温度；