CN111664560B - 中央空调主机智慧节能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中央空调主机智慧节能控制方法，包括如下步骤：在T～T+t₁时间段内每隔时间t采集一次中央空调系统中末端的空气温度；将采集到的温度值按时间进行排序，得到温度时序序列；根据采集到的温度时序序列，预测T+t₁～T+t₁+t₂时间段内、每隔时间t末端的空气温度时序序列；取预测序列{Q₂}的平均值，将其与空调的预设温度进行比较，根据与预设温度的差距增大或者减小制冷(热)量。通过对下一阶段的温度预估，调整中央空调的负载，可有效降低中央空调主机运行能耗，平均节电率约在15％以上；此外，相比与实时调整，本发明是90s到300s调节一次，减少了频繁改变负载对设备的损坏；提高了用于的舒适性。

Description

中央空调主机智慧节能控制方法

技术领域

本发明涉及空调控制领域，具体涉及一种节能控制方法。

背景技术

传统中央空调主机因出回水对末端温度反馈的不及时，以致于让主机多运行30～60分钟的时间于高负载的情形下，无形中这30～60分钟多出的能耗就被浪费了。随着物联网技术的发展，获取中央空调系统末端设备运行参数、用户信息和环境参数已经没有技术障碍。因此，如果能够直接根据这些参数，实时动态地预测用户负荷需求，并以该预测负荷作为空调系统节能优化控制的依据，实现“按需调节”，这将是一种更为合理的方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的中央空调主机末端反馈滞后，定量供给高能耗的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种中央空调主机智慧节能控制方法，包括如下步骤：

1)在T～T+t₁时间段内每隔时间t采集一次中央空调系统中末端的空气温度；

2)将采集到的温度值按时间进行排序，得到温度时序序列{Q₁}；

3)根据采集到的温度时序序列{Q₁}，选择计算模型，预测T+t₁～T+t₁+t₂时间段内、每隔时间t末端的空气温度时序序列{Q₂}；

4)取预测序列{Q₂}的平均值

空调的预设温度为C,在T+t₁～T+t₁+t₂时间段内,

当空调处于制冷模式时；若

中央空调主机系统制冷量保持不变；当

时，中央空调主机系统减少制冷量，当

时，中央空调主机系统增大制冷量；

当空调处于制热模式时，若

中央空调主机系统制冷量保持不变；当

时，中央空调主机系统增大制热量，当

时，中央空调主机减小制热量；

其中0.3℃<C₁<0.6℃，180s<t₁<300s，0.5t₁<t₂<t₁，20s<t<30s；

5)继续采集T+t₁～T+2t₁时间段的温度，获得温度时序序列{Q₃}，循环执行步骤。

进一步的，采用二次指数平滑法对温度时序序列{Q₂}进行预测：

s_i＝αx_i+(1-α)(s_i-1+t_i-1)

t_i＝β(s_i-s_i-1)+(1-β)t_i-1

x_i+h＝s_i+ht_i

其中si是之前i个数据的平滑值，取值为[0,1]，α为平滑系数。

从上述技术方案可以看出本发明具有以下优点：在一个时间段内的温度可能有小幅振荡，但是仍然为连续变化的，通过对下一阶段的温度预估，调整中央空调的负载，可以效降低中央空调运行能耗；此外，相比与实时调整，本发明是90s到300s调节一次，减少了频繁改变负载对设备的损坏；提高了用户的舒适性。

附图说明

图1为制冷模式下，本发明的节能示意图；

图2为制热模式下，本发明的节能示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做具体说明。

进阶管理服务器、电子式空调主机控制器、智慧建筑控制器，是本发明的中央空调主机智慧节能控制装置的主要三项组件，另搭配新开发高穿透力之远程无线传输技术及PS04回路控制器，响应更为即时。并采用物联网与云端运算技术，掌握环境快速动态变化模式。采用256阶的组合变化，让温度的控制更为精确，且运行曲线更为平滑。可达到精密控制的要求。传感器信号传输改用无线传输方式，而非传统的RS485方式，如此大大节省了布线时间及空间，也减少因线路太长所造成的信号衰减，造成控制上的不精确。

本实施例中，C₁取值0.5℃，t₁取值300s，t₂取值150s，t取值30s。

在一段持续300s的时间段内每隔时间30s采集一次中央空调系统中末端的空气温度，并记录；此外，还可以采集室内湿度、室外温湿度、出回水温度等参数。将采集到的温度值按时间进行排序，得到温度时序序列{Q₁}；

根据采集到的温度时序序列{Q₁}，选择计算模型，预测T+300s～T+450s时间段内、每隔时间30s末端的空气温度时序序列{Q₂}，在一个时间段内的温度可能有小幅振荡，但是仍然为连续变化的，因此采用二次指数平滑法对下一阶段的温度进行预测。

s_i＝αx_i+(1-α)(s_i-1+t_i-1)

t_i＝β(s_i-s_i-1)+(1-β)t_i-1

x_i+h＝s_i+ht_i

其中si是之前i个数据的平滑值，取值为[0,1]，α为平滑系数。

取预测序列{Q₂}的平均值

假设空调的预设温度为26℃,在T+300s～T+450s时间段内,

如图1所示，当空调处于制冷模式时；若

中央空调主机系统制冷量保持不变；当

时，中央空调主机系统减少制冷量，当

时，中央空调主机系统增大制冷量；

如图2所示，当空调处于制热模式时，若

中央空调主机系统制冷量保持不变；当

时，中央空调主机系统增大制热量，当

时，中央空调主机减小制热量；

继续采集T+300s～T+600s时间段的温度，获得温度时序序列{Q₃}，循环执行步骤。对每一个阶段均进行预测。

此外，可以将预测数据和实测发送至物联网平台，物联网平台将预测数据和实测进行比较，为后期学习优化提供数据。进行算法优化。

Claims (2)

1.一种中央空调主机智慧节能控制方法，包括如下步骤：

1)在T～T+t₁时间段内每隔时间t采集一次中央空调系统中末端的空气温度；

2)将采集到的温度值按时间进行排序，得到温度时序序列{Q₁}；

3)根据采集到的温度时序序列{Q₁}，选择计算模型，预测T+t₁～T+t₁+t₂时间段内、每隔时间t末端的空气温度时序序列{Q₂}；

4)取预测序列{Q₂}的平均值

空调的预设温度为C,在T+t₁～T+t₁+t₂时间段内,

当空调处于制冷模式时；若

中央空调主机系统制冷量保持不变；当

时，中央空调主机系统减少制冷量，当

时，中央空调主机系统增大制冷量；

当空调处于制热模式时，若

中央空调主机系统制冷量保持不变；当

时，中央空调主机系统增大制热量，当

时，中央空调主机减小制热量；

其中0.3℃<C₁<0.6℃，180s<t₁<300s，0.5t₁<t₂<t₁，20s<t<30s；

5)继续采集T+t₁～T+2t₁时间段的温度，获得温度时序序列{Q₃}，循环执行步骤。

2.根据权利要求1所述的中央空调主机智慧节能控制方法，其特征在于：采用二次指数平滑法对温度时序序列{Q₂}进行预测：

s_i＝αx_i+(1-α)(s_i-1+t_i-1)

t_i＝β(s_i-s_i-1)+(1-β)t_i-1

x_i+h＝s_i+ht_i

其中si是之前i个数据的平滑值，取值为[0,1]，α为平滑系数。

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