专利名称：一种基于负荷预测的中央空调系统群控方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及中央空调群控系统领域，尤其涉及一种基于负荷预测的中央空调系统群控方法及装置。
背景技术：
目前，为了实现建筑中央空调系统机房无人值守，减少人工成本的投入，部分中央空调系统已经采用群控技术，实现中央空调系统中所有设备自动运行，其中，建筑中央空调系统的群控方法一般是根据冷冻回水总管的温度值与预设值相比较计算系统冷冻机运行需求台数，其运行台数加减控制方法为1、加机方法当冷冻回水总管的温度值大于加机温度预设值后，开始延时计时，当计时时间值达到设定的延时时间后开始增加一台冷水机运行；2、减机方法当冷冻回水总管的温度值小于减机温度预设值后，开始延时计时，当计时时间值达到设定的延时时间后开始减少一台冷水机运行；在确定系统冷冻机运行需求台数后，系统冷冻泵、冷却泵、冷却塔、阀门等辅机设备将根据冷冻机运行需求台数自动匹配自身的运行需求数量，中央空调系统中所有设备根据运行需求数量启动相关的设备，从而使整个系统设备自动运行。但是，该方法控制参数比较单一，不能随室外温度或系统负荷变化而自动调整参数，在计算冷冻机运行需求台数过程中，当室外温度变高或系统需求冷量负荷增加时，系统需要快速响应增加冷冻机的运行数量，以保证环境舒适度；当室外温度变低或系统需求冷量负荷减小时，系统需要快速响应减少冷冻机的运行数量，减少空调制冷的富余量，以达到节能的目的，但经调研发现，由于室外温度变化和系统需求冷量负荷不确定性等原因，系统未能及时响应以调整冷冻机的运行数量，这样的话，一方面造成系统环境舒适度降低，另一方面造成空调系统能耗的浪费严重。在国内，目前建筑物业管理者大都只能根据以往操作经验，适当调整加减机温度预设值和延时时间预设值，采用人工干预的方法，尽量减少这种现象的发生，但这做法需要管理者有丰富的现场经验，不仅增加了管理者的负担，而且造成较高的管理成本，此外，这种做法实施效果较差，不能有效节约能耗。在国外，通常采用与冷冻机进行通讯，获取冷冻机运行负荷数据；根据冷冻机运行负荷的变化，调整加减机温度预设值。但是，由于中央空调系统的大滞后性，冷冻机运行负荷数据不能有效的反映出中央空调系统冷量负荷的实际需求，因此，该方法不能从本质上解决由室外温度或系统负荷变化引起的加减机问题，另外，与冷冻机通讯通常要采购冷冻机通讯模块，其价格昂贵，且编程、调试都比较复杂，不利于应用推广。综上所述，现有的技术方案存在如下缺点1.采用人工干预的方法1)依赖于管理者的水平和操作，实施效果差；2)采用固定加减机温度的方法，常常会导致滞后加减机的情况，不能自适应运行环境的变化；2.采用与冷冻机通讯的方法1)不能从本质上解决由室外温度或系统负荷变化引起的加减机问题；2)冷冻机通讯模块价格昂贵，应用复杂，不利于推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术由于室外温度和系统需求冷量负荷不确定性易导致环境舒适度降低、系统能耗浪费的缺陷，提供一种有效节能、低成本的基于负荷预测的中央空调系统群控方法及装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种基于负荷预测的中央空调系统群控方法，所述方法包括以下步骤Si.接收用户输入时间&加减机温度矩阵表和加减机温度校正表的命令，其中，所述时间&加减机温度矩阵表包括时间区间、及与所述时间区间对应的加机温度预设值和减机温度预设值，所述加减机温度校正表包括室外温度范围、及与所述室外温度范围对应的加机温度校正值和/或减机温度校正值；S2.根据控制器实时采集的当前室外温度、所述时间&加减机温度矩阵表及所述加减机温度校正表计算最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值；S3.通过比较最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值与控制器实时采集的当前冷冻回水总管温度，以判断中央空调系统是否需要增加或减少冷冻机及辅机的数量。在本发明所述的基于负荷预测的中央空调系统群控方法中，在步骤S2之前还包括实时采集所述当前室外温度、所述当前冷冻回水总管温度、及冷冻机的当前运行状态。在本发明所述的基于负荷预测的中央空调系统群控方法中，所述步骤S2进一步包括根据所述冷冻机的当前运行状态和所述时间&加减机温度矩阵表，加机温度预设值和减机温度预设值将自动调整为对应时间区间内的预设值。在本发明所述的基于负荷预测的中央空调系统群控方法中，所述步骤S2进一步包括控制器根据所述当前室外温度和所述加减机温度校正表自动校正加机温度预设值和/或减机温度预设值，以计算最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值。在本发明所述的基于负荷预测的中央空调系统群控方法中，所述步骤S3进一步包括S31.判断所述当前冷冻回水总管温度是否大于最佳的加机温度预设值，若是，则执行步骤S32，若否，则执行步骤S34 ；S32.接收用户设置第一预设时间的命令，其中，所述第一预设时间为增加冷冻机及辅机数量的启动延时时间；S33.判断所述第一预设时间是否到达，若是，则启动冷冻机及辅机，若否，则步骤结束；
S34.判断所述当前冷冻回水总管温度是否小于最佳的减机温度预设值，若是，则执行步骤S35，若否，则步骤结束；S35.接收用户设置第二预设时间的命令，其中，所述第二预设时间为减少冷冻机及辅机数量的关闭延时时间；S36.判断所述第二预设时间是否到达，若是，则关闭冷冻机及辅机，若否，则步骤结束。本发明还构造一种基于负荷预测的中央空调系统群控装置，所述装置具体包括依次连接的用于接收用户输入时间&加减机温度矩阵表和加减机温度校正表的命令的接收模块，其中，所述时间&加减机温度矩阵表包括时间区间、及与所述时间区间对应的加机温度预设值和减机温度预设值，所述加减机温度校正表包括室外温度范围、及与所述室外温度范围对应的加机温度校正值和/或减机温度校正值；用于根据控制器实时采集的当前室外温度、所述时间&加减机温度矩阵表及所述加减机温度校正表计算最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值的计算模块；用于通过比较最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值与控制器实时采集的当前冷冻回水总管温度，以判断中央空调系统是否需要增加或减少冷冻机及辅机的数量的比较模块。在本发明所述的基于负荷预测的中央空调系统群控装置中，所述装置还包括与所述计算模块连接且用于实时采集所述当前室外温度、所述当前冷冻回水总管温度、及冷冻机的当前运行状态的采集模块。在本发明所述的基于负荷预测的中央空调系统群控装置中，所述计算模块还包括依次连接的用于根据所述冷冻机的当前运行状态和所述时间&加减机温度矩阵表，加机温度预设值和减机温度预设值将自动调整为对应时间区间内的预设值的调整单元；用于控制器根据所述当前室外温度和所述加减机温度校正表自动校正加机温度预设值和/或减机温度预设值，以计算最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值的校正单元。在本发明所述的基于负荷预测的中央空调系统群控装置中，所述比较模块包括用于判断所述当前冷冻回水总管温度是否大于最佳的加机温度预设值的第一判断单元；与所述第一判断单元连接且用于在所述当前冷冻回水总管温度大于最佳的加机温度预设值时，接收用户设置第一预设时间的命令的第一设置单元，其中，所述第一预设时间为增加冷冻机及辅机数量的启动延时时间；与所述第一设置单元连接且用于判断所述第一预设时间是否到达的第二判断单元；与所述第二判断单元连接且用于在所述第一预设时间到达时启动冷冻机及辅机的启动单元；与所述第一判断单元连接且用于在所述当前冷冻回水总管温度不大于最佳的加机温度预设值时，判断所述当前冷冻回水总管温度是否小于最佳的减机温度预设值的第三判断单元；与所述第三判断单元连接且用于在所述当前冷冻回水总管温度小于最佳的减机温度预设值时，接收用户设置第二预设时间的命令的第二设置单元，其中，所述第二预设时间为减少冷冻机及辅机数量的关闭延时时间；与所述第二设置单元连接且用于判断所述第二预设时间是否到达的第四判断单元；与所述第四判断单元连接且用于在所述第二预设时间到达时，关闭冷冻机及辅机的关闭单元。实施本发明的技术方案，通过在中央空调系统监控界面上增加时间&加减机温度矩阵表和加减机温度校正表可自动调整和校正加机温度预设值和/或减机温度预设值，以判断中央空调系统实际所需的冷冻机及辅机的数量，解决了当前中央空调系统由于室外温度和系统需求冷量负荷不确定性的原因造成环境舒适度降低、系统能耗浪费的问题，达到经济节能运行的目的。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1为根据本发明的基于负荷预测的中央空调系统群控方法的流程图；图2为根据本发明的基于负荷预测的中央空调系统群控方法中步骤S3的流程图；图3为根据本发明的基于负荷预测的中央空调系统群控装置的方块示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供的基于负荷预测的中央空调系统群控方法，通过在中央空调系统监控界面上增加时间&加减机温度矩阵表和加减机温度校正表计算出最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值，并将其与控制器实时采集的当前冷冻回水总管温度进行比较，以判断中央空调系统实际所需的冷冻机及辅机的数量，请参阅图1，为根据本发明的基于负荷预测的中央空调系统群控方法的流程图。上述方法的具体过程如图1所示，具体步骤包括首先，在步骤SO中，实时采集该当前室外温度、该当前冷冻回水总管温度及冷冻机的当前运行状态，应当说明的是，本发明中的步骤SO与步骤Sl可同时实施，也可先后实施，在本实施例中，步骤SO在步骤Sl之前实施，本领域的技术人员应当了解，在此并不限定本发明的技术方案。随后，在下一步骤S2，接收用户输入时间&加减机温度矩阵表和加减机温度校正表的命令，其中，该时间&加减机温度矩阵表包括时间区间、及与该时间区间对应的加机温度预设值和减机温度预设值，该加减机温度校正表包括室外温度范围、及与该室外温度范围对应的加机温度校正值和/或减机温度校正值，应当说明的是，该时间&加减机温度矩阵表和该加减机温度校正表分别如表1和表2所示。
在本实施例中，表1所示的时间&加减机温度矩阵表包括时间区间，加机温度预设值，及减机温度预设值，将时间区间(0.0，24. 00)划分为8个区段，其中，对应于8个区段的时间区间分别为(0. 0，Tl)、(Tl，T2)、(T2，T3)、(T3，T4)、(T4，T5)、(T5，T6)、(T7，T8)、(T8， 24. 00)，对应于该些时间区间的加机温度预设值分别为Til、T21、T31、T41、T51、T61、T71、 T81、对应于该些时间区间的减机温度预设值分别为T12、T22、T32、T42、T52、T62、T72、T82。本发明中，操作人员根据中央空调系统的负荷情况设置不同的加机温度预设值和减机温度预设值，在其他的实施例中，以时间区间(0.0,ΤΙ)为例，其对应的Tll的取值范围为10°C 15°C，其对应的T12的取值的范围为rc 12°C，但必须满足T12 < Tl 1，一般情况下，操作人员一般根据自己的经验优选地将Tll设置为13°C，T12设置为8°C，但是，根据实际情况也会对加机温度预设值和减机温度预设值做相应的调整，例如，工厂类型的中央空调系统，操作人员可根据工厂作息规律设置加机温度预设值和减机温度预设值，当员工上班时，可适当调小加减机温度预设值，使人流增多导致室内温度上升时可快速增加冷冻机及辅机的数量，以达到舒适的环境；当员工下班或交接班时，可适当调大加减机温度预设值，使人流减少导致室内温度下降时可快速减少冷冻机及辅机的数量，以达到节能的目的。表 1
时间&加减机温度矩阵表时间区段12345678区间0.0 Tl T2 T3 T4 T5 T6 T7 24.00加机温度预设值TllT21T31T41T51T61T71T81减机温度预设值T12T22T32T42T52T62T72T82在本实施例中，表2所示的加减机温度校正表包括室外温度范围、及加减机温度校正值，在本实施例中，以时间区间(0.0，Tl)为例，假定室外温度范围分别为(Tempi， Temp2)、(Temp2, Temp3)，在(Tempi，Temp2)范围内，其对应的加减机温度校正值为TA，在 (Temp2, Temp3)范围内，其对应的加减机温度校正值为TB，室外温度为Temp2时，其对应的加减机温度校正值为0，其中，Tempi、Temp2、Temp3的取值范围为8°C 24°C，但是必须满足Tempi < Temp2 < Temp3，TA的取值范围为_4°C 0°C，TB的取值范围为0°C 4°C，一般情况下，操作人员一般根据自己的经验优选地将Tempi设置为25°C，Temp2设置为30°C， Temp3设置为35°C，TA设置为_2°C，TB设置为2°C，但是，根据实际情况也会对加机温度预设值和减机温度预设值做相应的调整，当室外温度升高时，适当减小加减机温度预设值，当室外温度降低时，适当增加加减机温度预设值。表 权利要求
1.一种基于负荷预测的中央空调系统群控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤51.接收用户输入时间&加减机温度矩阵表和加减机温度校正表的命令，其中，所述时间&加减机温度矩阵表包括时间区间、及与所述时间区间对应的加机温度预设值和减机温度预设值，所述加减机温度校正表包括室外温度范围、及与所述室外温度范围对应的加机温度校正值和/或减机温度校正值；52.根据控制器实时采集的当前室外温度、所述时间&加减机温度矩阵表、及所述加减机温度校正表计算最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值；53.通过比较最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值与控制器实时采集的当前冷冻回水总管温度，以判断中央空调系统是否需要增加或减少冷冻机及辅机的数量。
2.根据权利要求1所述的基于负荷预测的中央空调系统群控方法，其特征在于，在步骤S2之前还包括实时采集所述当前室外温度、所述当前冷冻回水总管温度、及冷冻机的当前运行状态。
3.根据权利要求2所述的基于负荷预测的中央空调系统群控方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括根据所述冷冻机的当前运行状态和所述时间&加减机温度矩阵表，加机温度预设值和减机温度预设值将自动调整为对应时间区间内的预设值。
4.根据权利要求3所述的基于负荷预测的中央空调系统群控方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括控制器根据所述当前室外温度和所述加减机温度校正表自动校正加机温度预设值和/ 或减机温度预设值，以计算最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值。
5.根据权利要求2所述的基于负荷预测的中央空调系统群控方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括531.判断所述当前冷冻回水总管温度是否大于最佳的加机温度预设值预设值，若是， 则执行步骤S32，若否，则执行步骤S34 ；532.接收用户设置第一预设时间的命令，其中，所述第一预设时间为增加冷冻机及辅机数量的启动延时时间；533.判断所述第一预设时间是否到达，若是，则启动冷冻机及辅机，若否，则步骤结束；534.判断所述当前冷冻回水总管温度是否小于最佳的减机温度预设值，若是，则执行步骤S35，若否，则步骤结束；535.接收用户设置第二预设时间的命令，其中，所述第二预设时间为减少冷冻机及辅机数量的关闭延时时间；536.判断所述第二预设时间是否到达，若是，则关闭冷冻机及辅机，若否，则步骤结束ο
6.一种基于负荷预测的中央空调系统群控装置，其特征在于，所述装置具体包括依次连接的用于接收用户输入时间&加减机温度矩阵表和加减机温度校正表的命令的接收模块， 其中，所述时间&加减机温度矩阵表包括时间区间、及与所述时间区间对应的加机温度预设值和减机温度预设值，所述加减机温度校正表包括室外温度范围、及与所述室外温度范围对应的加机温度校正值和/或减机温度校正值；用于根据控制器实时采集的当前室外温度、所述时间&加减机温度矩阵表及所述加减机温度校正表计算最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值的计算模块；用于通过比较最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值与控制器实时采集的当前冷冻回水总管温度，以判断中央空调系统是否需要增加或减少冷冻机及辅机的数量的比较模块。
7.根据权利要求6所述的基于负荷预测的中央空调系统群控装置，其特征在于，所述装置还包括与所述计算模块连接且用于实时采集所述当前室外温度、所述当前冷冻回水总管温度、及冷冻机的当前运行状态的采集模块。
8.根据权利要求7所述的基于负荷预测的中央空调系统群控装置，其特征在于，所述计算模块还包括依次连接的用于根据所述冷冻机的当前运行状态和所述时间&加减机温度矩阵表，加机温度预设值和减机温度预设值将自动调整为对应时间区间内的预设值的调整单元；用于控制器根据所述当前室外温度和所述加减机温度校正表自动校正加机温度预设值和/或减机温度预设值，以计算最佳的加机温度预设值和/或减机温度预设值的校正单元。
9.根据权利要求8所述的基于负荷预测的中央空调系统群控装置，其特征在于，所述比较模块包括用于判断所述当前冷冻回水总管温度是否大于最佳的加机温度预设值的第一判断单元；与所述第一判断单元连接且用于在所述当前冷冻回水总管温度大于最佳的加机温度预设值时，接收用户设置第一预设时间的命令的第一设置单元，其中，所述第一预设时间为增加冷冻机及辅机数量的启动延时时间；与所述第一设置单元连接且用于判断所述第一预设时间是否到达的第二判断单元； 与所述第二判断单元连接且用于在所述第一预设时间到达时启动冷冻机及辅机的启动单元；与所述第一判断单元连接且用于在所述当前冷冻回水总管温度不大于最佳的加机温度预设值时，判断所述当前冷冻回水总管温度是否小于最佳的减机温度预设值的第三判断单元；与所述第三判断单元连接且用于在所述当前冷冻回水总管温度小于最佳的减机温度预设值时，接收用户设置第二预设时间的命令的第二设置单元，其中，所述第二预设时间为减少冷冻机及辅机数量的关闭延时时间；与所述第二设置单元连接且用于判断所述第二预设时间是否到达的第四判断单元； 与所述第四判断单元连接且用于在所述第二预设时间到达时，关闭冷冻机及辅机的关闭单元。
全文摘要
本发明公开一种基于负荷预测的中央空调系统群控方法及装置，该方法包括S1.接收用户输入时间&加减机温度矩阵表和加减机温度校正表的命令；S2.根据实时采集的当前室外温度、时间&加减机温度矩阵表及加减机温度校正表计算最佳的加减机温度预设值；S3.通过比较最佳的加减机温度预设值与实时采集的当前冷冻回水总管温度，以判断中央空调系统是否需要增加或减少冷冻机及辅机的数量。通过增加时间&加减机温度矩阵表和加减机温度校正表可自动调整和校正加机温度预设值和/或减机温度预设值，解决当前中央空调系统由于室外温度和系统需求冷量负荷不确定性的原因造成环境舒适度降低、系统能耗浪费的问题，达到经济节能运行的目的。
文档编号F24F11/00GK102168877SQ20111004891
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者廖繁荣, 李信洪, 田丽从, 程朋胜, 许晓鹏 申请人:深圳达实智能股份有限公司