[发明专利]一种中央空调冷冻水系统节能优化方法

说明书

本发明公开了一种中央空调冷冻水系统节能优化方法，以冷水机组和冷冻水泵为目标，利用对冷水机组和冷冻水泵进行综合优化，将冷冻水供水温度以二进制的形式进行编码，在优化时更容易去改变其中多个编码，完成冷冻水供水温度的改变，能够更容易去计算出当前工况下最优的冷冻水温度设定值；然后根据冷冻水温度计算出对应的流量要求，寻找对应情况下最优的冷冻水泵开启台数、冷冻水泵的转速时，对冷冻水泵部分的优化采用完全试验法进行寻优；减小了最优解验证工作量，缩短寻优时间；在对冷冻水供水温度二进制编码进行克隆变异时，根据不同中央空调冷冻水系统复杂程度，改变冷冻水供水温度二进制编码克隆的个体数以及变异编码位数，灵活方便。

技术领域

本发明属于中央空调技术领域，特别涉及一种中央空调冷冻水系统节能优化方法。

背景技术

近年来，随着城市化建设的快速发展，导致建筑能耗大幅升高，建筑节能研究成为节能研究的一个重要方向；而其中空调系统的运行能耗最高，约占到建筑总能耗的60％以上，成为建筑运行中的主要耗能对象。冷冻水系统作为中央空调系统的重要组成部分，在中央空调系统实际运行总能耗中占比为30％-40％，冷冻水系统的优化运行在很大程度上影响着整个中央空调系统的能耗。因而，冷冻水系统的安全稳定，高效节能运行对中央空调至关重要，冷冻水系统运行能效的高低对建筑能耗影响较大，是建筑节能的有力切入点。

现有的中央空调系统中冷冻水系统工作流程如附图1所示，冷冻水系统主要由冷水机组、冷冻水泵、风机盘管等设备组成；其工作流程为：首先冷冻水流经冷水机组，经冷水机组工作后，冷冻水供水温度达到设定的冷冻水供水温度值，然后通过改变冷冻水泵的开启台数、转速来控制冷冻水流量，经输送管道送到风机盘管，与室内空气不断进行热交换，完成工作后的冷冻水回水回到冷水机组，由此完成不断的循环。

冷冻水系统的主要耗能设备为冷水机组和冷冻水泵，这两种设备的能耗在整个中央空调系统中所占比例也非常大。因此，为了实现冷冻水系统的节能优化，主要是降低冷水机组和冷冻水泵的功耗。但目前实际运行中的冷冻水系统中的冷水机组和冷冻水泵的运行工况为固定工况，即设定的冷冻水的供水温度、冷冻水泵的转速及启停台数为固定值并不能的灵活调整，但由于冷水机组的功耗与冷冻水供水温度，冷冻水泵的功耗与冷冻水泵的转速、开启台数为强相关的关系，当中央空调系统负荷随着天气、人员等建筑环境变化而变化时，如果不能合理的调整冷冻水的供水温度、冷冻水泵的转速及启停台数，无疑增加了冷冻水系统的耗能，进而增加了中央空调系统的运行成本。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种中央空调冷冻水系统节能优化方法，以解决现有冷冻水系统中的冷水机组及冷冻水泵的运行工况为固定工况时，冷冻水系统的耗能较高，进而造成中央空调系统运行成本较高的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种中央空调冷冻水系统节能优化方法，包括以下步骤：

步骤1、确定冷冻水系统中冷水机组功耗函数和冷冻水泵的功耗函数；

步骤2、在冷冻水供水温度设定范围中，随机选取G个不同的冷冻水供水温度，作为种群一；采用间隔固定温差数值，选取M个不同的冷冻水温度，作为种群二；初始化处理后，并利用二进制编码，得到种群一初始化后的冷冻水供水温度二进制编码及种群二初始化后的冷冻水供水温度二进制编码；

步骤3、分别利用种群一初始化后的冷冻水供水温度的二进制编码及种群二初始化后的冷冻水温度的二进制编码，计算得到，种群一中G个不同的冷冻水供水温度下对应的冷冻水流量及种群二中M个不同的冷冻水供水温度下对应的冷冻水流量；

步骤4、采用完全试验法，计算种群一中G个不同的冷冻水供水温度下，开启不同冷冻水泵时，冷冻水泵的总功耗；计算种群二中M个不同的冷冻水供水温度下，开启不同冷冻水泵时，冷冻水泵的总功耗；