本發(fā)明涉及醫(yī)院中央空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法及裝置。
背景技術(shù):
當(dāng)前,傳統(tǒng)的醫(yī)院中央空調(diào)冷水機(jī)組采用的加減機(jī)方法為對(duì)設(shè)置工況點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比,根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行工況與設(shè)置工況點(diǎn)的大小關(guān)系進(jìn)行加減機(jī)操作。例如:當(dāng)中央空調(diào)冷負(fù)荷達(dá)到單臺(tái)主機(jī)負(fù)荷的100%并運(yùn)行5分鐘以上時(shí),進(jìn)行加機(jī)操作,開啟另一臺(tái)冷水主機(jī)以滿足當(dāng)前的冷負(fù)荷需求;當(dāng)中央空調(diào)冷負(fù)荷小于兩臺(tái)冷水機(jī)組總負(fù)荷的30%并運(yùn)行5分鐘以上時(shí),進(jìn)行減機(jī)操作,停止運(yùn)行其中一臺(tái)冷水主機(jī)以節(jié)約能耗。
就上述方法本身來講,其存在一定缺點(diǎn)。主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的處于滿負(fù)荷或超負(fù)荷狀態(tài),會(huì)大大降低主機(jī)使用壽命,并提高主機(jī)的故障率;單純的對(duì)設(shè)置點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比容易在設(shè)置點(diǎn)周圍產(chǎn)生震動(dòng),即頻繁的啟停機(jī)、加減機(jī),在當(dāng)今提倡系統(tǒng)全生命周期控制的背景下,這些缺點(diǎn)顯然是致命的。
另一方面,隨著中央空調(diào)主機(jī)結(jié)構(gòu)的不斷革新,磁懸浮冷水主機(jī)沖擊著傳統(tǒng)的螺桿、離心冷水主機(jī)市場(chǎng),一部分前瞻業(yè)主已將磁懸浮冷水主機(jī)應(yīng)用在醫(yī)院項(xiàng)目中,但由于磁懸浮冷水機(jī)組與傳統(tǒng)的螺桿機(jī)、離心機(jī)在機(jī)組運(yùn)行曲線上有著巨大差別,隨之也出現(xiàn)了傳統(tǒng)中央空調(diào)控制策略與磁懸浮冷水主機(jī)兼容性不好的矛盾。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,提供一種醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法及裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法,包括以下步驟:
s11、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷;
s12、根據(jù)所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷,判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi);若否,則執(zhí)行步驟s13;
s13、判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,若是,則執(zhí)行步驟s14;若否,則執(zhí)行步驟s15;
s14、判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為n臺(tái),若否,則控制所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為n臺(tái);
s15、判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為m臺(tái),若否,則控制所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為m臺(tái);
其中,m、n為正整數(shù),且m>n。
在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法中,優(yōu)選地,所述預(yù)設(shè)部分負(fù)荷根據(jù)以下步驟獲?。?/p>
a、獲取所述磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線和單臺(tái)冷凍泵的性能曲線;
b、結(jié)合所述磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線、所述單臺(tái)冷凍泵的性能曲線、獲得每一臺(tái)所述磁懸浮冷水主機(jī)與所述單臺(tái)冷凍泵的總能耗與所述中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線;
c、根據(jù)所述單臺(tái)冷凍泵的性能曲線獲得多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線;
d、基于所述多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線,計(jì)算在相同工況點(diǎn)下,開啟x臺(tái)所述磁懸浮冷水主機(jī)時(shí)所述冷凍泵增加的能耗;
e、根據(jù)所述冷凍泵增加的能耗、所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線,獲得開啟x臺(tái)時(shí),x臺(tái)所述磁懸浮冷水主機(jī)與x臺(tái)冷凍泵的總能耗與所述中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線;
f、確定所述第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線和所述第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線的交點(diǎn),并基于所述交點(diǎn)獲得所述預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。
在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法中,優(yōu)選地,所述步驟b之前還包括:
采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)所述磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線和所述單臺(tái)冷凍泵的性能曲線進(jìn)行擬合,獲得所述磁懸浮冷水主機(jī)組的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型和所述單臺(tái)冷凍泵的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。
在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法中,優(yōu)選地,所述磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線包括每一臺(tái)所述磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。
在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法中,優(yōu)選地,所述單臺(tái)冷凍泵的性能曲線包括所述單臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線、所述單臺(tái)冷凍泵的效率與流量曲線、所述單臺(tái)冷凍泵的管網(wǎng)特性曲線。
在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法中,優(yōu)選地,所述每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線通過以下步驟獲得:
a、采集每一臺(tái)所述磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù);
b、根據(jù)所述部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和所述能耗數(shù)據(jù)獲得每一臺(tái)所述磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。
在本發(fā)明所述的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法中,優(yōu)選地,所述步驟c包括:
基于相同冷凍泵并聯(lián)時(shí)揚(yáng)程不變,且流量成倍增長(zhǎng)的原理,根據(jù)所述單臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線獲得所述多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線。
本發(fā)明還提供一種醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制裝置,包括:
監(jiān)測(cè)單元,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷;
第一判斷單元,用于根據(jù)所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷,判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi);若否,則執(zhí)行第二判斷單元;
第二判斷單元,用于判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,若是,則執(zhí)行第三判斷單元;若否,則執(zhí)行第四判斷單元;
第三判斷單元,用于判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為n臺(tái),若否,則控制所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為n臺(tái);
第四判斷單元,用于判斷所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為m臺(tái),若否,則控制所述中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的所述磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為m臺(tái);
其中,m、n為正整數(shù),且m>n。
實(shí)施本發(fā)明的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法,具有以下有益效果:本發(fā)明通過對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),進(jìn)而控制中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的開啟的臺(tái)數(shù),有效減少磁懸浮冷水主機(jī)滿負(fù)荷或超負(fù)荷運(yùn)行,在節(jié)能的同時(shí)提高磁懸浮冷水主機(jī)使用壽命,減少故障率,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)全生命周期的控制。
附圖說明
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,附圖中:
圖1是應(yīng)用本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法的中央空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法的第一實(shí)施例的流程示意圖;
圖3是本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法第二實(shí)施例的流程示意圖;
圖4是磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的性能曲線圖;
圖5是單臺(tái)冷凍泵增加為雙臺(tái)冷凍泵的變頻示意圖;
圖6是單臺(tái)冷凍泵變?yōu)殡p臺(tái)冷凍泵的效率變化情況示意圖;
圖7是冷卻水進(jìn)出水溫度為20℃/25℃時(shí)磁懸浮冷水主機(jī)+冷凍泵能耗與部分負(fù)荷關(guān)系曲線;
圖8是圖7關(guān)鍵區(qū)域放大圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。
本發(fā)明適用于全變頻中央空調(diào)系統(tǒng),即冷水主機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔都可以變頻的中央空調(diào)系統(tǒng),并且冷水主機(jī)組與冷凍泵、冷卻泵為一對(duì)一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),即一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)與一臺(tái)冷凍泵和一臺(tái)冷卻泵串聯(lián)連接,其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
參見圖2,圖2是本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法的第一實(shí)施例的流程示意圖;該實(shí)施例的醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法包括如下步驟:
s11、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷;
s12、根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷,判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi);若否,則執(zhí)行步驟s13;
在該步驟中,預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的具體數(shù)值可根據(jù)所實(shí)施的項(xiàng)目進(jìn)行確定,例如,在某一應(yīng)用實(shí)施例中,預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍可為25%~40%。當(dāng)在步驟s11中所監(jiān)測(cè)的中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)時(shí),假設(shè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的部分負(fù)荷為p,則25%<p<40%。可以理解地,當(dāng)25%<p<40%時(shí),繼續(xù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),不對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的磁懸浮冷水主機(jī)執(zhí)行動(dòng)作。
其次,當(dāng)檢測(cè)到中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷時(shí),先將所監(jiān)測(cè)到的中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)發(fā)送到中央空調(diào)系統(tǒng)的控制器中,控制器再將實(shí)時(shí)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍進(jìn)行比較,判斷實(shí)時(shí)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)是否落入預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi),若是則繼續(xù)監(jiān)測(cè),若否則執(zhí)行步驟s13。
另外,該步驟中的預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍可預(yù)先存在存儲(chǔ)器中。本發(fā)明可以通過各種存儲(chǔ)器件存儲(chǔ)預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。各存儲(chǔ)器件可由一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)組件所實(shí)現(xiàn)。于此,存儲(chǔ)組件可以是諸如內(nèi)存或緩存器等,但在此并不對(duì)其限制。內(nèi)在可諸如只讀存儲(chǔ)器(read-onlymemory;rom)、隨機(jī)存取內(nèi)存(randomaccessmemory;ram)、非永久性內(nèi)存、永久性內(nèi)存、靜態(tài)內(nèi)存、易失存儲(chǔ)器、閃存和/或任何存儲(chǔ)數(shù)字信息的設(shè)備。
優(yōu)選地,在該實(shí)施例中,預(yù)設(shè)部分負(fù)荷可根據(jù)以下步驟獲?。?/p>
a、獲取磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線和單臺(tái)冷凍泵的性能曲線。
優(yōu)選地,在該實(shí)施例中,磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線包括每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。且每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線可通過以下步驟獲得:
a、采集每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù);
b、根據(jù)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)獲得每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。
可以理解地,若項(xiàng)目中使用各臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)為相同的冷水主機(jī),則只需采集一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線;若項(xiàng)目中使用不同型號(hào)、大小的磁懸浮冷水主機(jī),則需采集不同型號(hào)、大小的磁懸浮冷水主機(jī)的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。
優(yōu)選地,單臺(tái)冷凍泵的性能曲線包括單臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線、單臺(tái)冷凍泵的效率與流量曲線、單臺(tái)冷凍泵的管網(wǎng)特性曲線。
b、結(jié)合磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線、單臺(tái)冷凍泵的性能曲線、獲得每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)與單臺(tái)冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。
可以理解地,第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線為一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)+一臺(tái)冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷的關(guān)系曲線。
優(yōu)選地,在該步驟執(zhí)行前,先采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線和單臺(tái)冷凍泵的性能曲線進(jìn)行擬合,獲得磁懸浮冷水主機(jī)組的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型以及單臺(tái)冷凍泵的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。可以理解地,通過采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法以磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線和單臺(tái)冷凍泵的性能曲線進(jìn)行擬合,可對(duì)離散的、無(wú)序的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,從而可對(duì)曲線變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。另外,通過進(jìn)行數(shù)學(xué)建模使各曲線可以數(shù)學(xué)模型進(jìn)行表示,這樣后續(xù)步驟中各曲線的交點(diǎn)就可通過控制器進(jìn)行計(jì)算獲得。
c、根據(jù)單臺(tái)冷凍泵的性能曲線獲得多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線。
優(yōu)選地,多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線可根據(jù)相同冷凍泵并聯(lián)時(shí)揚(yáng)程不變、且流量成倍增長(zhǎng)的原理,并根據(jù)單臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線獲得多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線。
d、基于多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線,計(jì)算在相同工況點(diǎn)下,開啟x臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)時(shí)冷凍泵增加的能耗;
e、根據(jù)冷凍泵增加的能耗、第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線,獲得開啟x臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)時(shí),x臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)與x臺(tái)冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線;
在該步驟中,x為大于1的正整數(shù)。例如,當(dāng)所開啟的磁懸浮冷主機(jī)為2臺(tái)時(shí),x=2,此時(shí)所輸出的總能耗即為2臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)與2臺(tái)冷凍泵的總能耗,所獲得的關(guān)系曲線為第2對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線,即2臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)與2臺(tái)冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第2對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。
進(jìn)一步地,第2對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線的獲取可根據(jù)以下方法獲得:先計(jì)算在相同工況點(diǎn)下,只開啟1臺(tái)冷凍泵的能耗與開啟2臺(tái)冷凍泵時(shí)的能耗之差值,該差值即為磁懸浮冷水主機(jī)從開啟1臺(tái)到開啟2臺(tái)后,冷凍泵所增加的能耗。接著,將所計(jì)算得到的增加的能耗在第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的疊加,即可得到第2對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。同理,也可以計(jì)算磁懸浮冷水主機(jī)組從開啟n臺(tái)到開啟m臺(tái)(n<m)時(shí)冷凍泵所增加的能耗,將從開啟n臺(tái)到開啟m臺(tái)冷凍泵所增加的能耗在開啟n臺(tái)時(shí)的第n對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線上進(jìn)行疊加獲得第m對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。
f、確定第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線和第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線的交點(diǎn),并基于交點(diǎn)獲得預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。
在獲得第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線和第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線后,先在曲線圖中確定第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線和第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線的交點(diǎn),由于無(wú)法精確計(jì)算實(shí)時(shí)工況,因此可根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)在交點(diǎn)的周圍確定緩沖區(qū)域范圍,即估算出預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。
s13、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,若是,則執(zhí)行步驟s14;若否,則執(zhí)行步驟s15;
在該步驟中,由于在步驟s12中已經(jīng)判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷不在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi),因此可進(jìn)一步比較判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷與預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的端點(diǎn)值的大小。在本實(shí)施例中,預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的端點(diǎn)值可為第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷和第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,且第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷小于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷;即第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷為預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的下限值,第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷為預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的上限值。
于此,可先與第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷或第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷進(jìn)行比較。在該實(shí)施中,采用與第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷進(jìn)行比較判斷,若中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,則執(zhí)行步驟s14;若中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷大于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,由于實(shí)時(shí)部分負(fù)荷既不在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)且大于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,即實(shí)時(shí)部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,此時(shí)需轉(zhuǎn)到步驟s15。
s14、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為n臺(tái),若否,則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為n臺(tái);
在該步驟中,中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為n臺(tái)時(shí),磁懸浮冷水主機(jī)與冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的,也就是說,當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時(shí),開啟n臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)和n臺(tái)冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的。
因此,當(dāng)在步驟s13中判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時(shí),需先判斷所開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為n臺(tái),若是,則保持磁懸浮冷水主機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)不變,返回步驟s11繼續(xù)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)不是n臺(tái),則需調(diào)整磁懸浮冷水主機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)變?yōu)閚臺(tái),使中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足需求的前提下,達(dá)到能耗最低。
s15、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為m臺(tái),若否,則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為m臺(tái);
其中,m、n為正整數(shù),且m>n。
在該步驟中,中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為m臺(tái)時(shí),磁懸浮冷水主機(jī)與冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的,也就是說,當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時(shí),此時(shí)開啟m臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)和m臺(tái)冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的。
因此,當(dāng)在步驟s13中判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時(shí),先進(jìn)一步判斷所開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為m臺(tái),若是,則保持磁懸浮冷水主機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)不變,返回步驟s11繼續(xù)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)不是m臺(tái),則需調(diào)整磁懸浮冷水主機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)變?yōu)閙臺(tái),使中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足需求的前提下,達(dá)到能耗最低。
圖3是本發(fā)明醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法第二實(shí)施例的流程示意圖。如圖3所示,在該實(shí)施例中,n為2,m為4,此時(shí)預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍為25%~40%。該實(shí)施例的磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法包括如下步驟:
s21、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷;
s22、根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷,判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi);若否,則執(zhí)行步驟s23;
在該步驟中,預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍為25%~40%。當(dāng)在步驟s21中所監(jiān)測(cè)的中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)時(shí),假設(shè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的部分負(fù)荷為p,則25%<p<40%??梢岳斫獾?,當(dāng)25%<p<40%時(shí),繼續(xù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),不對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的磁懸浮冷水主機(jī)執(zhí)行動(dòng)作,保持原有開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的數(shù)量。
其次,當(dāng)檢測(cè)到中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷時(shí),先將所監(jiān)測(cè)到的中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)發(fā)送到中央空調(diào)系統(tǒng)的控制器中,控制器再將實(shí)時(shí)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍進(jìn)行比較,判斷實(shí)時(shí)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)是否落入預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi),若是則繼續(xù)監(jiān)測(cè),若否則執(zhí)行步驟s23。
另外,該步驟中的預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍可預(yù)先存在存儲(chǔ)器中。本發(fā)明可以通過各種存儲(chǔ)器件存儲(chǔ)預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。各存儲(chǔ)器件可由一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)組件所實(shí)現(xiàn)。于此,存儲(chǔ)組件可以是諸如內(nèi)存或緩存器等,但在此并不對(duì)其限制。內(nèi)在可諸如只讀存儲(chǔ)器(read-onlymemory;rom)、隨機(jī)存取內(nèi)存(randomaccessmemory;ram)、非永久性內(nèi)存、永久性內(nèi)存、靜態(tài)內(nèi)存、易失存儲(chǔ)器、閃存和/或任何存儲(chǔ)數(shù)字信息的設(shè)備。
優(yōu)選地,在該實(shí)施例中,預(yù)設(shè)部分負(fù)荷可根據(jù)以下步驟獲?。?/p>
a、獲取磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線和單臺(tái)冷凍泵的性能曲線。
優(yōu)選地,在該實(shí)施例中,磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線包括每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。且每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線可通過以下步驟獲得:
a、采集每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù);
b、根據(jù)部分負(fù)荷數(shù)據(jù)和能耗數(shù)據(jù)獲得每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。
可以理解地,若項(xiàng)目中使用各臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)為相同的冷水主機(jī),則只需采集一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線;若項(xiàng)目中使用不同型號(hào)、大小的磁懸浮冷水主機(jī),則需采集不同型號(hào)、大小的磁懸浮冷水主機(jī)的部分負(fù)荷與能耗的特性曲線。
優(yōu)選地,單臺(tái)冷凍泵的性能曲線包括單臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線、單臺(tái)冷凍泵的效率與流量曲線、單臺(tái)冷凍泵的管網(wǎng)特性曲線。
b、結(jié)合磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線、單臺(tái)冷凍泵的性能曲線、獲得每一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)與單臺(tái)冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。
可以理解地,第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線為一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)+一臺(tái)冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷的關(guān)系曲線。
優(yōu)選地,在該步驟執(zhí)行前,先采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線和單臺(tái)冷凍泵的性能曲線進(jìn)行擬合,獲得磁懸浮冷水主機(jī)組的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型以及單臺(tái)冷凍泵的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。可以理解地,通過采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法以磁懸浮冷水主機(jī)組的性能曲線和單臺(tái)冷凍泵的性能曲線進(jìn)行擬合,可對(duì)離散的、無(wú)序的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,從而可對(duì)曲線變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。另外,通過進(jìn)行數(shù)學(xué)建模使各曲線可以數(shù)學(xué)模型進(jìn)行表示,這樣后續(xù)步驟中各曲線的交點(diǎn)就可通過控制器進(jìn)行計(jì)算獲得,可有效提高運(yùn)算速率。
c、根據(jù)單臺(tái)冷凍泵的性能曲線獲得多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線。
優(yōu)選地,多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線可根據(jù)相同冷凍泵并聯(lián)時(shí)揚(yáng)程不變、且流量成倍增長(zhǎng)的原理,并根據(jù)單臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線獲得多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線。
d、基于多臺(tái)冷凍泵的揚(yáng)程與流量曲線,計(jì)算在相同工況點(diǎn)下,開啟x臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)時(shí)冷凍泵增加的能耗;
e、根據(jù)冷凍泵增加的能耗、第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線,獲得開啟x臺(tái)時(shí),x臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)與x臺(tái)冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線;
在該步驟中,x為大于1的正整數(shù)。例如,當(dāng)所開啟的磁懸浮冷主機(jī)為2臺(tái)時(shí),x=2,此時(shí)所輸出的總能耗即為2臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)與2臺(tái)冷凍泵的總能耗,所獲得的關(guān)系曲線為第2對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線,即2臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)與2臺(tái)冷凍泵的總能耗與中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷的第2對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。
進(jìn)一步地,第2對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線的獲取可根據(jù)以下方法獲得:先計(jì)算在相同工況點(diǎn)下,只開啟1臺(tái)冷凍泵的能耗與開啟2臺(tái)冷凍泵時(shí)的能耗之差值,該差值即為磁懸浮冷水主機(jī)從開啟1臺(tái)到開啟2臺(tái)后,冷凍泵所增加的能耗。接著,將所計(jì)算得到的增加的能耗在第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的疊加,即可得到第2對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。同理,也可以計(jì)算磁懸浮冷水主機(jī)組從開啟2臺(tái)到開啟4臺(tái)時(shí)冷凍泵所增加的能耗,將從開啟2臺(tái)到開啟4臺(tái)冷凍泵所增加的能耗在開啟2臺(tái)時(shí)的第2對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線上進(jìn)行疊加獲得第4對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。
f、確定第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線和第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線的交點(diǎn),并基于交點(diǎn)獲得預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。
在獲得第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線和第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線后,先在曲線圖中確定第一對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線和第x對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線的交點(diǎn),由于無(wú)法精確計(jì)算實(shí)時(shí)工況,因此可根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)在交點(diǎn)的周圍確定緩沖區(qū)域范圍,即估算出預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍。
在該實(shí)施例中,可直接確定開啟2臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)和開啟4臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)時(shí)的關(guān)系曲線的交點(diǎn),并估算出交點(diǎn)周圍的緩沖區(qū)域范圍,預(yù)設(shè)部分負(fù)荷的范圍,該實(shí)施例為25%~40%。
s23、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,若是,則執(zhí)行步驟s24;若否,則執(zhí)行步驟s25;
在該步驟中,由于在步驟s22中已經(jīng)判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷不在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi),因此可進(jìn)一步比較判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷與預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的端點(diǎn)值的大小。在本實(shí)施例中,預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的端點(diǎn)值可為第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷和第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,且第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷小于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷;即第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷為預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的下限值,第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷為預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍的上限值。
于此,可先與第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷或第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷進(jìn)行比較。在該實(shí)施中,采用與第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷進(jìn)行比較判斷,若中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,則執(zhí)行步驟s24;若中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷大于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,由于實(shí)時(shí)部分負(fù)荷既不在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi)且大于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,即實(shí)時(shí)部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,此時(shí)需轉(zhuǎn)到步驟s25。
s24、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為2臺(tái),若否,則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為2臺(tái);
在該步驟中,中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為2臺(tái)時(shí),磁懸浮冷水主機(jī)與冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的,也就是說,當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時(shí),開啟2臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)和2臺(tái)冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的。
因此,當(dāng)在步驟s23中判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時(shí),需先判斷所開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為2臺(tái),若是,則保持磁懸浮冷水主機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)不變,返回步驟s21繼續(xù)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)不是2臺(tái),則需調(diào)整磁懸浮冷水主機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)變?yōu)?臺(tái),使中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足需求的前提下,達(dá)到能耗最低。
s25、判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為4臺(tái),若否,則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為4臺(tái);
在該步驟中,中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為4臺(tái)時(shí),磁懸浮冷水主機(jī)與冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的,也就是說,當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時(shí),此時(shí)開啟4臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)和4臺(tái)冷凍泵所產(chǎn)生的總能耗是最低的。
因此,當(dāng)在步驟s23中判斷出中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)部分負(fù)荷大于第二預(yù)設(shè)部分負(fù)荷時(shí),先進(jìn)一步判斷所開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為4臺(tái),若是,則保持磁懸浮冷水主機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)不變,返回步驟s21繼續(xù)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)不是4臺(tái),則需調(diào)整磁懸浮冷水主機(jī)開啟的臺(tái)數(shù)變?yōu)?臺(tái),使中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足需求的前提下,達(dá)到能耗最低。
圖4至圖8是應(yīng)用于某醫(yī)院項(xiàng)目的具體實(shí)施例,該項(xiàng)目建筑面積為100,000m2,高200m,地下4層停車場(chǎng),地上40層,中央空調(diào)系統(tǒng)采用四臺(tái)800冷噸的磁懸浮冷水機(jī)、四臺(tái)75kw冷凍泵以及四臺(tái)55kw冷卻泵。且每臺(tái)磁懸浮冷水機(jī)與一臺(tái)冷凍泵和一臺(tái)冷卻泵串聯(lián),對(duì)該醫(yī)院供冷。
參見圖4,圖4是磁懸浮冷水主機(jī)在不同冷卻水進(jìn)出水溫度下的性能曲線圖。如圖4所示為某品牌的磁懸浮冷水主機(jī),該品牌磁懸浮冷水主機(jī)在冷卻水溫度相同的情況下,磁懸浮冷水主機(jī)的部分負(fù)荷越低能耗越高,而在相同冷卻水進(jìn)出水溫度、相同部分負(fù)荷的情況下冷卻水進(jìn)出水溫度越低、能耗越高。
但是,由于本項(xiàng)目中,醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)采用的是一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)對(duì)應(yīng)一臺(tái)冷凍泵和一臺(tái)冷卻泵的一對(duì)一聯(lián)鎖控制模式,啟用一臺(tái)新的磁懸浮冷水主機(jī),相應(yīng)地也要啟動(dòng)一臺(tái)冷凍泵和一臺(tái)冷卻泵。因此,在考慮磁懸浮冷水主機(jī)節(jié)能的同時(shí)也要考慮到開啟冷凍泵所帶來的能耗變化。即參考圖5至圖6的分析。
圖5是單臺(tái)冷凍泵增加為雙臺(tái)冷凍泵的變頻示意圖。如圖5所示,當(dāng)單個(gè)冷凍泵處于50hz時(shí),a點(diǎn)為系統(tǒng)的運(yùn)行點(diǎn)。此時(shí),若要增加一臺(tái)冷凍泵,由于需要保持此時(shí)末端水利平衡的流量以及揚(yáng)程,兩臺(tái)冷凍泵會(huì)同時(shí)降頻到nhz,從而維持與管網(wǎng)特性曲線的交點(diǎn)在a點(diǎn)。由于兩臺(tái)冷凍泵為并聯(lián)時(shí),根據(jù)相同冷凍泵并聯(lián)時(shí)揚(yáng)程不變、且流量成倍增長(zhǎng)的原理,此時(shí)當(dāng)兩臺(tái)冷凍泵降頻到nhz時(shí),單臺(tái)冷凍泵也應(yīng)保持a點(diǎn)的揚(yáng)程且流量為a點(diǎn)的一半,即圖5中的b點(diǎn)。
若認(rèn)為變頻前后冷凍泵所提供的揚(yáng)程、流量沒有變化,則管網(wǎng)特性曲線并不會(huì)偏移或改變。因?yàn)槔鋬鏊忾]的管路系統(tǒng),其特性曲線公式為:
h=hr+hs,
其中:
hr為管網(wǎng)的沿程阻力,hs為管網(wǎng)的局部阻力。
將公式擴(kuò)展則有:
即:
h=s·q2
其中:
上式中,只有λ與管網(wǎng)流量有關(guān)但非常微小,可以忽略不計(jì)。這樣管網(wǎng)特性曲線的系數(shù)s可近似認(rèn)為與流量不相關(guān)。也就是說,當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)流量一定且末端情況不變的情況下管網(wǎng)特性曲線不會(huì)發(fā)生變化。
單臺(tái)冷凍泵在b點(diǎn)時(shí)所作的機(jī)械功為在a點(diǎn)時(shí)的一半,變頻后兩臺(tái)冷凍泵所作的機(jī)械功與變頻前一臺(tái)冷凍泵所做的機(jī)械功相等。變頻后冷凍泵能耗是否變化應(yīng)考慮其變頻前后的效率變化情況。
圖6是單臺(tái)冷凍泵變?yōu)殡p臺(tái)冷凍泵的效率變化情況示意圖。如圖6所示,上凸曲線為一臺(tái)冷凍泵的效率曲線??梢钥闯?,該冷凍泵的效率曲線為一條向上突起的曲線,有最高點(diǎn)沒有最低點(diǎn),當(dāng)水泵處于額定工況點(diǎn)運(yùn)行時(shí)(551.2m3/h,30.15m,83.26%),其效率點(diǎn)在效率曲線最高點(diǎn)的右側(cè)(如圖中的c點(diǎn)所示)。而若在此由一臺(tái)冷凍泵變?yōu)閮膳_(tái)冷凍泵,兩臺(tái)冷凍泵中的每一臺(tái)冷凍泵將以275.6m3/h、30.15m運(yùn)行,此時(shí)的效率點(diǎn)在最高點(diǎn)的左側(cè)(如圖中的d點(diǎn)所示),相較于額定工況點(diǎn)效率略微下降。
若僅看效率曲線,單臺(tái)冷凍泵流量在350m3/h–550m3/h區(qū)間內(nèi)變化較為平穩(wěn),但在流量小于300m3/h以內(nèi)下降較為迅速。由于無(wú)法精確計(jì)算實(shí)時(shí)工況,故本實(shí)施例可根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)預(yù)留效率下降20%,即增加一臺(tái)冷凍泵能耗增加15kw。
根據(jù)前述,當(dāng)計(jì)算出由一臺(tái)冷凍泵變?yōu)閮膳_(tái)冷凍泵時(shí)所增加的能耗,即可得到從開啟一臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)+一臺(tái)冷凍泵變?yōu)殚_啟兩臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)+兩臺(tái)冷凍泵時(shí),主機(jī)+冷凍泵的總能耗與部分負(fù)荷的關(guān)系曲線。圖7即為開啟不同臺(tái)數(shù)的磁懸浮冷水主機(jī)時(shí),主機(jī)+冷凍泵的總能耗與部分負(fù)荷對(duì)應(yīng)的關(guān)系曲線。參見圖7。
圖7是冷卻水進(jìn)出水溫度為20℃/25℃時(shí)磁懸浮冷水主機(jī)+冷凍泵能耗與部分負(fù)荷關(guān)系曲線;圖8是圖7關(guān)鍵區(qū)域放大圖。如圖8所示,中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷在25%以下時(shí),開啟兩臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)時(shí)的總能耗較低;當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷在40%以上時(shí)開啟四臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)的總能耗較低。同理,當(dāng)對(duì)比其他冷卻水進(jìn)出水溫度時(shí)的磁懸浮冷水主機(jī)+冷凍泵的總能耗與部分負(fù)荷的關(guān)系曲線,可以得出相同的結(jié)論。
綜上,當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷小于25%時(shí),開啟兩臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī);當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷大于40%時(shí),開啟四臺(tái)磁懸浮冷水主機(jī)。本發(fā)明充分考慮磁懸浮冷水主機(jī)的運(yùn)行曲線,通過阻尼加減機(jī)技術(shù)對(duì)磁懸浮冷水主機(jī)組進(jìn)行群控操作,有效減少冷水主機(jī)滿負(fù)荷或超負(fù)荷運(yùn)行,在節(jié)能的同時(shí)提高磁懸浮冷水主機(jī)的使用壽命,減少故障率,實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)全生命周期的控制。
本發(fā)明還提供了一種醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)控制裝置,包括:監(jiān)測(cè)單元,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷;
第一判斷單元,用于根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷,判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否在預(yù)設(shè)部分負(fù)荷范圍內(nèi);若否,則執(zhí)行第二判斷單元;
第二判斷單元,用于判斷中央空調(diào)系統(tǒng)的部分負(fù)荷是否小于第一預(yù)設(shè)部分負(fù)荷,若是,則執(zhí)行第三判斷單元;若否,則執(zhí)行第四判斷單元;
第三判斷單元,用于判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為n臺(tái),若否,則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為n臺(tái);
第四判斷單元,用于判斷中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)是否為m臺(tái),若否,則控制中央空調(diào)系統(tǒng)開啟的磁懸浮冷水主機(jī)的臺(tái)數(shù)為m臺(tái);
其中,m、n為正整數(shù),且m>n。
可以理解地,上述醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)磁懸浮冷水主機(jī)的控制方法可在該控制裝置中實(shí)現(xiàn)。
以上實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)此實(shí)施,并不能限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾,均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
應(yīng)當(dāng)理解的是,對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換,而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。