本實(shí)用新型涉及制冷領(lǐng)域，特別是涉及一種基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

能源與環(huán)境作為當(dāng)今世界最為關(guān)注的問(wèn)題，對(duì)制冷領(lǐng)域的發(fā)展具有極大的推動(dòng)作用。冰蓄冷空調(diào)因其移峰填谷、平衡電網(wǎng)、緩解城市空調(diào)用電緊張的特性，作為具有節(jié)能和環(huán)保等社會(huì)效益的新技術(shù)，目前已得到了廣泛的應(yīng)用。

與常規(guī)制冷系統(tǒng)比較，冰蓄冷空調(diào)的初期投資較高，目前的冰蓄冷空調(diào)的控制方案尚不完善，進(jìn)一步增加了運(yùn)行費(fèi)用，使用者投資回收期較長(zhǎng)。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)冰蓄冷空調(diào)的優(yōu)化控制，降低冰蓄冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用，目前的方案冰蓄冷設(shè)備一般利用夜間電網(wǎng)低谷時(shí)間，利用低價(jià)電制冰蓄冷將冷量?jī)?chǔ)存起來(lái)，白天用電高峰時(shí)溶水，與冷凍機(jī)組共同供冷，而在白天空調(diào)高峰負(fù)荷時(shí)將所蓄冰冷量釋放滿(mǎn)足高峰負(fù)荷。然而現(xiàn)有的冰蓄冷設(shè)備的控制設(shè)備不能充分利用冰蓄冷設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，不能保證在高峰負(fù)荷時(shí)釋放蓄冰冷量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是要提供一種節(jié)約能耗的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型一個(gè)進(jìn)一步的目的是要提高負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。

特別地，本實(shí)用新型提供了一種基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括：氣象監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)制冷系統(tǒng)所在區(qū)域的氣象參數(shù)，其中制冷系統(tǒng)設(shè)置有冰蓄冷設(shè)備；人員監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)制冷系統(tǒng)提供冷量的建筑物內(nèi)的人員，以得到建筑物內(nèi)的人員分布情況；制冷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置，與建筑物的制冷系統(tǒng)相連，以監(jiān)測(cè)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；以及冰蓄冷控制裝置，與氣象監(jiān)測(cè)裝置、人員監(jiān)測(cè)裝置、制冷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置分別相連，以按照根據(jù)氣象參數(shù)、人員分布情況、制冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)得到的負(fù)荷需求控制冰蓄冷設(shè)備。

可選地，冰蓄冷設(shè)備包括：制冷主機(jī)，配置成利用在其內(nèi)部循環(huán)的冷媒對(duì)冷凍水進(jìn)行制冷；蓄冰槽，與制冷主機(jī)相連，以利用制冷主機(jī)提供的制冰介質(zhì)生成蓄冰；換熱器，與制冷主機(jī)和蓄冰槽分別相連，并配置成利用制冷主機(jī)的冷媒和/或蓄冰槽的蓄冰與冷凍水進(jìn)行熱交換。

可選地，冰蓄冷設(shè)備還包括：第一管道，連接制冷主機(jī)和蓄冰槽；以及第一閥門(mén)，設(shè)置于第一管道中，以調(diào)整第一管道的通斷狀態(tài)。

可選地，冰蓄冷設(shè)備還包括：第二管道，連接制冷主機(jī)和換熱器；第三管道，連接蓄冰槽和換熱器；以及閥門(mén)組件，包括多個(gè)閥門(mén)，分別設(shè)置于第二管道和第三管道中，以調(diào)整第二管道和第三管道的通斷狀態(tài)。

可選地，冰蓄冷控制裝置，與閥門(mén)組件相連，以調(diào)整閥門(mén)組件中各閥門(mén)的開(kāi)度。

可選地，制冷主機(jī)為多臺(tái)，冰蓄冷控制裝置與多臺(tái)制冷主機(jī)相連，以按照負(fù)荷需求開(kāi)啟相應(yīng)臺(tái)數(shù)的制冷主機(jī)。

可選地，人員監(jiān)測(cè)裝置包括門(mén)禁系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

可選地，制冰介質(zhì)為乙二醇溶液。

本實(shí)用新型的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)包括：氣象監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)制冷系統(tǒng)所在區(qū)域的氣象參數(shù)，其中制冷系統(tǒng)設(shè)置有冰蓄冷設(shè)備；人員監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)制冷系統(tǒng)提供冷量的建筑物內(nèi)的人員，以得到建筑物內(nèi)的人員分布情況；制冷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置，與建筑物的制冷系統(tǒng)相連，以監(jiān)測(cè)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；以及冰蓄冷控制裝置，與氣象監(jiān)測(cè)裝置、人員監(jiān)測(cè)裝置、制冷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置分別相連，以按照根據(jù)氣象參數(shù)、人員分布情況、制冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)得到的負(fù)荷需求控制冰蓄冷設(shè)備，基于準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測(cè)制定控制策略，控制過(guò)程科學(xué)合理，可有效提高冰蓄冷設(shè)備的運(yùn)行效率，節(jié)約制冷系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)，其中冰蓄冷設(shè)備包括：制冷主機(jī)，配置成利用在其內(nèi)部循環(huán)的冷媒對(duì)冷凍水進(jìn)行制冷；蓄冰槽，與制冷主機(jī)連接，以利用制冷主機(jī)提供的制冰介質(zhì)生成蓄冰；換熱器，與制冷主機(jī)和蓄冰槽分別連接，并配置成利用制冷主機(jī)的冷媒或蓄冰槽的蓄冰與冷凍水進(jìn)行熱交換，制冷主機(jī)為多臺(tái)，冰蓄冷控制裝置與多臺(tái)制冷主機(jī)相連，以按照負(fù)荷需求開(kāi)啟相應(yīng)臺(tái)數(shù)的制冷主機(jī)，進(jìn)一步優(yōu)化冰蓄冷設(shè)備的控制方案，避免制冷主機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)與負(fù)荷需求不匹配，影響制冷效果或者增加不必要的能耗。

根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本實(shí)用新型的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。

附圖說(shuō)明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本實(shí)用新型的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類(lèi)似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)中冰蓄冷設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；以及

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)中冰蓄冷設(shè)備300的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，該冰蓄冷設(shè)備300可以包括：制冷主機(jī)301、蓄冰槽302、換熱器303。

其中，制冷主機(jī)301，配置成利用在其內(nèi)部循環(huán)的冷媒對(duì)冷凍水進(jìn)行制冷。蓄冰槽302，與制冷主機(jī)301相連，以利用制冷主機(jī)301提供的制冰介質(zhì)生成蓄冰。換熱器303，與制冷主機(jī)301和蓄冰槽302分別相連，并配置成利用制冷主機(jī)301的冷媒和/或蓄冰槽302的蓄冰與冷凍水進(jìn)行熱交換。其中，制冰介質(zhì)可以為乙二醇溶液，并且其中可以加入成核劑和穩(wěn)定劑，以加快水凝結(jié)成冰的速度。換熱器303可以為板式換熱器。

該冰蓄冷設(shè)備300還可以包括：第一管道304、第二管道306、第三管道307、第一閥門(mén)305和閥門(mén)組件308。第一管道304，連接制冷主機(jī)301和蓄冰槽302；以及第一閥門(mén)305，設(shè)置于第一管道304中，以調(diào)整第一管道304的通斷狀態(tài)。第二管道306，連接制冷主機(jī)301和換熱器303；第三管道307，連接蓄冰槽302和換熱器303；以及閥門(mén)組件308，包括多個(gè)閥門(mén)，分別設(shè)置于第二管道306和第三管道307中，以調(diào)整第二管道306和第三管道307的通斷狀態(tài)。

以下對(duì)一個(gè)具體實(shí)例進(jìn)行介紹：在蓄冰的工作狀態(tài)下，第一閥門(mén)305開(kāi)啟，第一管道304連通制冷主機(jī)301和蓄冰槽302并形成閉合回路，制冷主機(jī)301的蒸發(fā)器出口處溫度可以達(dá)到-5℃，由制冷主機(jī)301流出的低溫乙二醇溶液流至蓄冰槽302，蓄冰槽302中可以設(shè)置有內(nèi)部為水的冰球，低溫乙二醇溶液流過(guò)冰球表面，可以使冰球中的水結(jié)冰。在融冰的工作狀態(tài)下，第一閥門(mén)305關(guān)閉，第三管道307中的閥門(mén)開(kāi)啟，第三管道307連通蓄冰槽302和換熱器303并形成閉合回路，蓄冰槽302中儲(chǔ)存的冷量通過(guò)換熱器303與冷凍水換熱，從而使空調(diào)水溫度降低。蓄冰時(shí)間一般錯(cuò)過(guò)白天的用電高峰期，盡量利用夜間廉價(jià)電力制冰蓄冷。

在其他一些實(shí)施例中，在第二管道306連通的情況下，僅利用在制冷主機(jī)301內(nèi)部循環(huán)的冷媒對(duì)冷凍水進(jìn)行制冷；在第三管道307連通的情況下，僅利用蓄冰槽302的蓄冰對(duì)冷凍水進(jìn)行制冷；在第二管道306和第三管道307都連通的情況下，同時(shí)利用制冷主機(jī)301的冷媒和蓄冰槽302的蓄冰對(duì)冷凍水進(jìn)行制冷。蓄冰過(guò)程中產(chǎn)生的蓄冰數(shù)量，以及第二管道306、第三管道307的通斷都可以根據(jù)預(yù)測(cè)得到的負(fù)荷進(jìn)行控制。例如預(yù)測(cè)負(fù)荷較大，可以延長(zhǎng)蓄冰時(shí)間，增加蓄冰數(shù)量，并同時(shí)連通第二管道306和第三管道307，制冷主機(jī)301和蓄冰槽302同時(shí)工作，對(duì)冷凍水進(jìn)行制冷；再例如預(yù)測(cè)負(fù)荷較小，可以縮短蓄冰時(shí)間，減少蓄冰數(shù)量，只連通第二管道306或第三管道307，利用制冷主機(jī)301和蓄冰槽302其中之一對(duì)冷凍水進(jìn)行制冷。

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)框圖，圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)100的系統(tǒng)架構(gòu)圖。該基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)100可以對(duì)上一實(shí)施例的冰蓄冷設(shè)備300進(jìn)行智能優(yōu)化控制，利用冰蓄冷設(shè)備300的制冷主機(jī)301和/或蓄冰槽302對(duì)冷凍水進(jìn)行制冷，并將降溫后的冷凍水提供給建筑負(fù)荷200，可以提高冰蓄冷設(shè)備的運(yùn)行效率，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

如圖所示，該基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)100可以包括：氣象監(jiān)測(cè)裝置10、人員監(jiān)測(cè)裝置20、制冷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置30、冰蓄冷控制裝置40。

其中，氣象監(jiān)測(cè)裝置10，用于監(jiān)測(cè)制冷系統(tǒng)所在區(qū)域的氣象參數(shù)，其中制冷系統(tǒng)設(shè)置有冰蓄冷設(shè)備300。其中氣象參數(shù)可以包括：溫度、濕度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，氣象監(jiān)測(cè)裝置10可以為采集溫度、濕度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的傳感器。

人員監(jiān)測(cè)裝置20，用于監(jiān)測(cè)制冷系統(tǒng)提供冷量的建筑物內(nèi)的人員，以得到建筑物內(nèi)的人員分布情況。人員監(jiān)測(cè)裝置20可以包括門(mén)禁系統(tǒng)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

制冷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置30，與建筑物的制冷系統(tǒng)相連，以監(jiān)測(cè)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。制冷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置30可以為與制冷系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸接口相連的數(shù)據(jù)采集裝置或采集模塊。

冰蓄冷控制裝置40，與氣象監(jiān)測(cè)裝置10、人員監(jiān)測(cè)裝置20、制冷系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置30分別相連，以按照根據(jù)氣象參數(shù)、人員分布情況、制冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)得到的負(fù)荷需求控制冰蓄冷設(shè)備300。冰蓄冷控制裝置40可以采用PAC集成控制系統(tǒng)，集成各控制參數(shù)以及負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的目標(biāo)值進(jìn)行優(yōu)化邏輯控制。

冰蓄冷控制裝置40還可以與冰蓄冷設(shè)備300的閥門(mén)組件308相連，以調(diào)整閥門(mén)組件308中各閥門(mén)的開(kāi)度。

冰蓄冷設(shè)備300的制冷主機(jī)301為多臺(tái)，冰蓄冷控制裝置40可以與多臺(tái)制冷主機(jī)301相連，以按照負(fù)荷需求開(kāi)啟相應(yīng)臺(tái)數(shù)的制冷主機(jī)301。

利用以上硬件設(shè)備，本實(shí)施例的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)100，可以對(duì)冰蓄冷設(shè)備300的控制進(jìn)行優(yōu)化，為基于準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測(cè)制定控制策略提供了硬件架構(gòu)支持。

以下對(duì)使用本實(shí)施例的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)100對(duì)冰蓄冷設(shè)備300進(jìn)行控制策略?xún)?yōu)化的使用實(shí)例進(jìn)行介紹，需要注意的是，以下內(nèi)容僅為本實(shí)施例的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的冰蓄冷優(yōu)化控制系統(tǒng)100的一種工作過(guò)程的例舉，并非對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限定。

由于負(fù)荷隨天氣參數(shù)等因素變化而變化，對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確程度直接影響對(duì)冰蓄冷設(shè)備的優(yōu)化控制，因此必須對(duì)負(fù)荷做出精確的預(yù)測(cè)，才能夠真正提高冰蓄冷設(shè)備的運(yùn)行效率，節(jié)約制冷系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。

負(fù)荷預(yù)測(cè)用于預(yù)測(cè)建筑物的冷量需求以及電量需求，同時(shí)也用于研究建筑物的動(dòng)態(tài)熱特性，以對(duì)建筑物空調(diào)系統(tǒng)的預(yù)熱和預(yù)冷進(jìn)行合理調(diào)節(jié)以及確定合理的晚間通風(fēng)控制策略。另外負(fù)荷預(yù)測(cè)也可以用于控制合理的開(kāi)/關(guān)制冷主機(jī)臺(tái)數(shù)，提高調(diào)節(jié)的預(yù)見(jiàn)性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在大多數(shù)負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法中，都采用了確定性數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)工作。這些模型將待預(yù)測(cè)的負(fù)荷值歸結(jié)為多個(gè)與建筑物需冷量和耗電量相關(guān)的隨時(shí)間變化的變量的函數(shù)。這些變量包括室外溫度、濕度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度以及室內(nèi)人員情況。由于采用確定性模型需要獲得上述變量的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，在實(shí)際工程應(yīng)用中這些數(shù)據(jù)并非總是能夠精確地測(cè)量，因此限制了這類(lèi)模型的使用。

負(fù)荷預(yù)測(cè)可以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是現(xiàn)代神經(jīng)生物學(xué)研究基礎(chǔ)上提出的模擬生物過(guò)程，模仿人的神經(jīng)系統(tǒng)并反應(yīng)人腦某些特征的一種計(jì)算結(jié)構(gòu)。ANN在不同程度和層次上具有模擬人腦中神經(jīng)系統(tǒng)的信息處理、存儲(chǔ)和檢索功能，而且具有和人腦功能類(lèi)似的最基本特征：學(xué)習(xí)、歸納、分類(lèi)和推廣。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：具有以任意精度逼近復(fù)雜的非線性函數(shù)的特性；具有很強(qiáng)的適應(yīng)于復(fù)雜環(huán)境和多目標(biāo)控制要求的自學(xué)習(xí)能力。通常情況下，一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)系數(shù)通過(guò)不斷地被調(diào)整、訓(xùn)練來(lái)使得在特定的網(wǎng)絡(luò)輸入激勵(lì)下能夠得到特定的目標(biāo)輸出，這一過(guò)程是通過(guò)一種簡(jiǎn)單的反饋機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在一定的輸入作用下會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出，網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果與應(yīng)該得到的真實(shí)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行比較。如果網(wǎng)絡(luò)的輸出與目標(biāo)對(duì)象之間存在著較大的偏差，則將聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元之間的權(quán)系數(shù)按照一定的規(guī)則進(jìn)行調(diào)整，這樣網(wǎng)絡(luò)在同一輸入下的輸出值就發(fā)生變化。不斷重復(fù)上述的調(diào)整過(guò)程，直到網(wǎng)絡(luò)輸出與目標(biāo)對(duì)象的偏差在允許的誤差精度范圍內(nèi)。

該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法可以利用1-2個(gè)月的實(shí)測(cè)負(fù)荷和室內(nèi)外氣象參數(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，利用自行開(kāi)發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真模塊進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。經(jīng)過(guò)申請(qǐng)人的多次實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明，該算法的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相關(guān)系數(shù)高于0.95。輸入層參數(shù)的選取對(duì)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)所需時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性有很大影響，該模型選取了室外溫濕度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、建筑內(nèi)部人員占比以及當(dāng)前實(shí)測(cè)負(fù)荷值作為輸入?yún)?shù)。另外，在實(shí)際工程應(yīng)用中，未來(lái)時(shí)刻的室外氣象參數(shù)可以利用氣象預(yù)報(bào)信息來(lái)獲得需要的模型輸入氣象參數(shù)，通常天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)可以從互聯(lián)網(wǎng)上得到，同時(shí)認(rèn)為氣象臺(tái)發(fā)布的天氣預(yù)報(bào)信息是準(zhǔn)確的，用于建筑物的負(fù)荷預(yù)測(cè)具有足夠的可信度。

采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間序列負(fù)荷預(yù)測(cè)模型來(lái)實(shí)施建筑物的空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)，具有易于實(shí)施、預(yù)測(cè)精度高的特點(diǎn)。根據(jù)氣象臺(tái)提供的氣象預(yù)報(bào)最高和最低室外溫度值，采用模比系數(shù)內(nèi)插方法可近似得到未來(lái)時(shí)刻的室外逐時(shí)干球溫度值。將獲得的室外逐時(shí)干球溫度作為預(yù)測(cè)模型的輸入?yún)?shù)后能顯著提高預(yù)測(cè)模型的精度。

對(duì)建筑物負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)的目的是為了優(yōu)化冰蓄冷設(shè)備的控制，在獲得了建筑物第二天的逐時(shí)空調(diào)負(fù)荷的基礎(chǔ)上可以制定準(zhǔn)確合理的冰蓄冷控制策略。冰蓄冷優(yōu)化控制的實(shí)質(zhì)是確定由制冷主機(jī)直接供冷和融冰供冷的合理組合搭配，以滿(mǎn)足逐時(shí)空調(diào)用冷的要求，同時(shí)使得日運(yùn)行費(fèi)用最低。與實(shí)施冰蓄冷優(yōu)化控制相關(guān)的影響因素包括：空調(diào)用冷時(shí)段的逐時(shí)負(fù)荷、制冷主機(jī)的動(dòng)態(tài)特性和蓄冰槽的蓄融冰動(dòng)態(tài)特性?？梢詫⒅评渲鳈C(jī)的出力和電耗擬合成蒸發(fā)器側(cè)流體流量、出口溫度和冷凝側(cè)工作流體流量、進(jìn)口溫度的函數(shù)，擬合用的數(shù)據(jù)可以根據(jù)制冷主機(jī)廠商提供的數(shù)據(jù)，也可以采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)。采用不同的蓄冰裝置，其蓄融冰動(dòng)態(tài)特性也各異，大量的工程實(shí)測(cè)表明：在蓄冷階段的絕大部分時(shí)間內(nèi)可以近似認(rèn)為蓄冷率是恒定的，某一時(shí)刻蓄冰槽的釋冷率可以統(tǒng)一表示為蓄冰槽中剩余冰量的函數(shù)，相關(guān)參數(shù)的取值可以通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到。

影響冰蓄冷優(yōu)化控制實(shí)施的另一個(gè)因素是上文提及的建筑物未來(lái)時(shí)刻的逐時(shí)空調(diào)負(fù)荷。對(duì)于以24小時(shí)為一個(gè)蓄冷/釋冷周期的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)而言，在蓄冷過(guò)程開(kāi)始階段，需要對(duì)將來(lái)時(shí)刻的建筑物空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，以實(shí)施優(yōu)化控制。在獲得了未來(lái)24小時(shí)的預(yù)測(cè)負(fù)荷值，并確定了制冷主機(jī)和蓄冰槽的動(dòng)態(tài)熱力特性后，就可以推導(dǎo)冰蓄冷優(yōu)化控制的數(shù)學(xué)模型。

在推導(dǎo)冰蓄冷設(shè)備日運(yùn)行費(fèi)用數(shù)學(xué)模型時(shí)，可以采用一些假設(shè)：通過(guò)制冷主機(jī)和蓄冰槽的流體流量均恒定；蓄冷過(guò)程中蓄冷量足夠大，最大的釋冷率為蓄冰槽中剩余冰量的函數(shù)；蓄冰槽保溫良好，不計(jì)冷損失；根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)施的分時(shí)電價(jià)政策現(xiàn)狀，制冰蓄冷時(shí)間為8小時(shí)；在制冰時(shí)，不考慮制冷劑同時(shí)需要供冷的情況，另設(shè)基載主機(jī)來(lái)滿(mǎn)足空調(diào)負(fù)荷；只有一臺(tái)主機(jī)同時(shí)承擔(dān)制冰和供冷任務(wù)。

根據(jù)推導(dǎo)出的數(shù)學(xué)模型對(duì)冰蓄冷優(yōu)化控制問(wèn)題進(jìn)行求解，可以采用非線性規(guī)劃的方法對(duì)給出的數(shù)學(xué)模型通過(guò)計(jì)算機(jī)求解。如果將時(shí)間間隔取1小時(shí)，待求解的問(wèn)題是一個(gè)24元非線性?xún)?yōu)化問(wèn)題。其中目標(biāo)函數(shù)為非線性，約束條件全部近似為線性約束。這些約束條件可以包括：盡量利用夜間低谷時(shí)間廉價(jià)電力制冰蓄冷、防止蓄冰槽冷量過(guò)早耗盡以至于出現(xiàn)下午峰期供冷不足、防止蓄冰槽過(guò)多殘留余冰而造成下次充冷循環(huán)的效率降低、防止制冷主機(jī)低負(fù)載運(yùn)行、盡可能使蓄冰用在高價(jià)時(shí)段、盡可能保持制冷主機(jī)工作的連續(xù)性，避免頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)等等。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實(shí)用新型的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本實(shí)用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實(shí)用新型的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。