本發(fā)明涉及節(jié)能控制，尤其是一種基于動態(tài)負(fù)荷數(shù)據(jù)的冷站設(shè)備節(jié)能控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代建筑中制冷調(diào)節(jié)需要利用冷站設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中，冷站設(shè)備(如暖通空調(diào)hvac系統(tǒng))用于提供制冷服務(wù)，并對現(xiàn)代建筑中的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到制冷的目的。

2、現(xiàn)有冷站設(shè)備在對建筑提供集中制冷時，通常采用固定式的溫度對建筑進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，這樣則會導(dǎo)致集中式的制冷無法滿足建筑內(nèi)的溫度動態(tài)調(diào)節(jié)的需求，因此，需要一種基于動態(tài)負(fù)荷數(shù)據(jù)的冷站設(shè)備節(jié)能控制方法及系統(tǒng)來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于動態(tài)負(fù)荷數(shù)據(jù)的冷站設(shè)備節(jié)能控制方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于動態(tài)負(fù)荷數(shù)據(jù)的冷站設(shè)備節(jié)能控制方法，應(yīng)用于冷站設(shè)備，包括：

4、獲取建筑的基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)和浮動負(fù)荷特征參數(shù)，其中，基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)包括建筑體表溫度和室內(nèi)空氣溫度，所述浮動負(fù)荷特征參數(shù)包括人流浮動溫度和室外光線輻射溫度；

5、根據(jù)基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)和浮動負(fù)荷特征參數(shù)獲取調(diào)節(jié)溫度；

6、獲取制冷區(qū)域體積，并基于恒壓量熱計獲取制冷區(qū)域體積內(nèi)的空氣比熱，并根據(jù)所述制冷區(qū)域體積、調(diào)節(jié)溫度、空氣比熱計算制冷量；

7、獲取冷站設(shè)備的管道截面積和供氣流速，并根據(jù)所述管道截面積、供氣流速和制冷量獲取制冷負(fù)荷差值，根據(jù)所述制冷負(fù)荷差值和調(diào)節(jié)溫度獲取供冷時間，并根據(jù)所述供冷時間和制冷量獲取理想制冷功率；

8、根據(jù)理想制冷功率對冷站設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制調(diào)節(jié)。

9、作為優(yōu)選，所述根據(jù)基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)和浮動負(fù)荷特征參數(shù)獲取調(diào)節(jié)溫度的步驟之前，包括：

10、根據(jù)所述基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)獲取建筑體厚度，其中，基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)指代的是預(yù)設(shè)時間內(nèi)保持穩(wěn)定的參數(shù)；

11、獲取建筑體表對應(yīng)的預(yù)設(shè)導(dǎo)熱系數(shù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)導(dǎo)熱系數(shù)和建筑體厚度獲取墻體熱阻；

12、基于溫度傳感器獲取建筑體表的內(nèi)部空氣溫度和外部空氣溫度，將所述內(nèi)部空氣溫度作為室內(nèi)空氣溫度；

13、根據(jù)所述墻體熱阻、室內(nèi)空氣溫度和外部空氣溫度計算建筑體表溫度；

14、獲取建筑墻體面積；

15、根據(jù)墻體熱阻獲取墻體傳熱系數(shù)；

16、根據(jù)所述建筑墻體面積、墻體傳熱系數(shù)、建筑體表溫度和室內(nèi)空氣溫度計算基礎(chǔ)標(biāo)定溫度，其中，計算公式為：

17、q(t)＝t2+a(a)*u(s)*(t2-t1)；

18、其中，q(t)表示基礎(chǔ)標(biāo)定溫度，a(a)表示建筑墻體面積，u(s)表示墻體傳熱系數(shù)，t1表示建筑體表溫度，t2表示室內(nèi)空氣溫度。

19、作為優(yōu)選，所述根據(jù)基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)和浮動負(fù)荷特征參數(shù)獲取調(diào)節(jié)溫度的步驟，包括：

20、根據(jù)所述浮動負(fù)荷特征參數(shù)獲取人員數(shù)量，其中，浮動負(fù)荷特征參數(shù)指代的是預(yù)設(shè)時間內(nèi)保持波動的參數(shù)，且人員數(shù)量基于攝像頭得到；

21、根據(jù)所述人員數(shù)量獲取對應(yīng)的多個人體發(fā)熱量，并根據(jù)所述多個人體發(fā)熱量獲取人體平均發(fā)熱量，根據(jù)所述人體平均發(fā)熱量和人員數(shù)量獲取人流浮動溫度；

22、基于溫度傳感器獲取室外光線輻射溫度；

23、根據(jù)所述人流浮動溫度和室外光線輻射溫度計算增益浮動溫度，并根據(jù)所述增益浮動溫度和基礎(chǔ)標(biāo)定溫度加權(quán)計算出調(diào)節(jié)溫度。

24、作為優(yōu)選，所述根據(jù)所述制冷區(qū)域體積、調(diào)節(jié)溫度、空氣比熱計算制冷量的步驟，包括：

25、基于氣壓傳感器獲取第一大氣壓力；

26、基于溫度傳感器獲取第一溫度，并根據(jù)所述第一大氣壓力和第一溫度獲取空氣密度；

27、基于紅外傳感器獲取人流浮動溫度的溫度移動軌跡，根據(jù)所述移動軌跡獲取溫度輻射范圍，并將溫度輻射范圍映射到二維坐標(biāo)系中，得到多個溫度輻射范圍邊緣坐標(biāo)，將多個所述溫度輻射范圍邊緣坐標(biāo)基于cad繪制制冷布局平面，并將所述制冷布局平面映射到所述制冷區(qū)域體積中對制冷區(qū)域體積進(jìn)行分割，得到分割制冷區(qū)域體積；

28、根據(jù)所述分割制冷區(qū)域體積和空氣密度獲取空氣質(zhì)量，并根據(jù)空氣質(zhì)量、調(diào)節(jié)溫度和空氣比熱計算制冷量。

29、作為優(yōu)選，所述根據(jù)所述管道截面積、供氣流速和制冷量獲取制冷負(fù)荷差值，根據(jù)所述制冷負(fù)荷差值和調(diào)節(jié)溫度獲取供冷時間，并根據(jù)所述供冷時間和制冷量獲取理想制冷功率的步驟，包括：

30、根據(jù)所述管道截面積和供氣流速獲取進(jìn)口供氣流量；

31、獲取所述管道長度和直徑，并基于雷諾數(shù)獲取管道的達(dá)西摩擦系數(shù)；

32、基于流量傳感器獲取出口供氣流量；

33、根據(jù)所述供氣流量、口供氣流量、長度、直徑和達(dá)西摩擦系數(shù)計算氣體損失系數(shù)，其中，計算公式為：

34、

35、其中，δp表示氣體損失系數(shù)，β表示達(dá)西摩擦系數(shù)，l(d)表示管道長度，d表示管道直徑，j表示進(jìn)口供氣流量，c表示出口供氣流量；

36、根據(jù)所述氣體損失系數(shù)和制冷量獲取實際制冷量，根據(jù)所述實際制冷量和預(yù)設(shè)需求制冷量之差計算制冷負(fù)荷差值；

37、根據(jù)所述制冷負(fù)荷差值和調(diào)節(jié)溫度之比計算供冷時間，并根據(jù)所述制冷量與供冷時間之比計算理想制冷功率。

38、作為優(yōu)選，所述根據(jù)理想制冷功率對冷站設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制調(diào)節(jié)的步驟，包括：

39、獲取冷站設(shè)備中壓縮機當(dāng)前的第一制冷功率，并根據(jù)所述第一制冷功率和理想制冷功率計算第一功率差值；

40、根據(jù)所述第一功率差值調(diào)整壓縮機轉(zhuǎn)速輸出，得到壓縮機轉(zhuǎn)速調(diào)整參數(shù)；

41、獲取冷站設(shè)備中水泵當(dāng)前的第二制冷功率，并根據(jù)所述第二制冷功率和理想制冷功率計算第二功率差值；

42、根據(jù)所述第二功率差值調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速輸出，得到第二調(diào)整轉(zhuǎn)速，并根據(jù)第二調(diào)整轉(zhuǎn)速獲取預(yù)設(shè)時間內(nèi)的水流量，根據(jù)所述水流量獲取對應(yīng)的水泵水流壓力調(diào)整參數(shù)；

43、獲取冷站設(shè)備中冷卻塔當(dāng)前的第三制冷功率，并根據(jù)所述第三制冷功率和理想制冷功率計算第三功率差值；

44、根據(jù)所述第三功率差值調(diào)整冷卻塔內(nèi)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，得到風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)整參數(shù)，其中，風(fēng)機安裝在冷卻塔內(nèi)；

45、根據(jù)所述壓縮機轉(zhuǎn)速調(diào)整參數(shù)獲取對應(yīng)的第一權(quán)重因子；

46、根據(jù)所述水泵水流壓力調(diào)整參數(shù)獲取對應(yīng)的第二權(quán)重因子；

47、根據(jù)所述壓縮機轉(zhuǎn)速調(diào)整參數(shù)、水泵水流壓力調(diào)整參數(shù)、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)整參數(shù)、第一權(quán)重因子和第二權(quán)重因子計算冷站綜合節(jié)能調(diào)整參數(shù)，其中，計算公式為：

48、z(h)＝x(b)*a+x(q)*b+d(l)*[1-a-b]；

49、其中，z(h)表示冷站綜合節(jié)能調(diào)整參數(shù)，x(b)表示壓縮機轉(zhuǎn)速調(diào)整參數(shù)，x(q)表示水泵水流壓力調(diào)整參數(shù)，d(l)表示風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)整參數(shù)，a表示第一權(quán)重因子，b表示第二權(quán)重因子；

50、根據(jù)所述冷站綜合節(jié)能調(diào)整參數(shù)對冷站設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制調(diào)節(jié)。

51、本技術(shù)還提供一種基于動態(tài)負(fù)荷數(shù)據(jù)的冷站設(shè)備節(jié)能控制系統(tǒng)，應(yīng)用于冷站設(shè)備，包括：

52、第一獲取模塊，用于獲取建筑的基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)和浮動負(fù)荷特征參數(shù)，其中，基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)包括建筑體表溫度和室內(nèi)空氣溫度，所述浮動負(fù)荷特征參數(shù)包括人流浮動溫度和室外光線輻射溫度；

53、第二獲取模塊，用于根據(jù)基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)和浮動負(fù)荷特征參數(shù)獲取調(diào)節(jié)溫度；

54、第三獲取模塊，用于獲取制冷區(qū)域體積，并基于恒壓量熱計獲取制冷區(qū)域體積內(nèi)的空氣比熱，并根據(jù)所述制冷區(qū)域體積、調(diào)節(jié)溫度、空氣比熱計算制冷量；

55、第四獲取模塊，用于獲取冷站設(shè)備的管道截面積和供氣流速，并根據(jù)所述管道截面積、供氣流速和制冷量獲取制冷負(fù)荷差值，根據(jù)所述制冷負(fù)荷差值和調(diào)節(jié)溫度獲取供冷時間，并根據(jù)所述供冷時間和制冷量獲取理想制冷功率；

56、第一控制模塊，用于根據(jù)理想制冷功率對冷站設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制調(diào)節(jié)。

57、作為優(yōu)選，所述第一獲取模塊，包括：

58、第一獲取單元，用于根據(jù)所述基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)獲取建筑體厚度，其中，基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)指代的是預(yù)設(shè)時間內(nèi)保持穩(wěn)定的參數(shù)；

59、第二獲取單元，用于獲取建筑體表對應(yīng)的預(yù)設(shè)導(dǎo)熱系數(shù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)導(dǎo)熱系數(shù)和建筑體厚度獲取墻體熱阻；

60、第三獲取單元，用于基于溫度傳感器獲取建筑體表的內(nèi)部空氣溫度和外部空氣溫度，將所述內(nèi)部空氣溫度作為室內(nèi)空氣溫度；

61、第一計算單元，用于根據(jù)所述墻體熱阻、室內(nèi)空氣溫度和外部空氣溫度計算建筑體表溫度；

62、第四獲取單元，用于獲取建筑墻體面積；

63、第五獲取單元，用于根據(jù)墻體熱阻獲取墻體傳熱系數(shù)；

64、第二計算單元，用于根據(jù)所述建筑墻體面積、墻體傳熱系數(shù)、建筑體表溫度和室內(nèi)空氣溫度計算基礎(chǔ)標(biāo)定溫度，其中，計算公式為：

65、q(t)＝t2+a(a)*u(s)*(t2-t1)；

66、其中，q(t)表示基礎(chǔ)標(biāo)定溫度，a(a)表示建筑墻體面積，u(s)表示墻體傳熱系數(shù)，t1表示建筑體表溫度，t2表示室內(nèi)空氣溫度。

67、本技術(shù)還提供了一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述方法的步驟。

68、本技術(shù)還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述方法的步驟。

69、本技術(shù)的有益效果為：本發(fā)明先獲取建筑的基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)和浮動負(fù)荷特征參數(shù)，其中，基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)包括建筑體表溫度和室內(nèi)空氣溫度，所述浮動負(fù)荷特征參數(shù)包括人流浮動溫度和室外光線輻射溫度，接著根據(jù)基礎(chǔ)負(fù)荷特征參數(shù)和浮動負(fù)荷特征參數(shù)獲取調(diào)節(jié)溫度，然后獲取制冷區(qū)域體積，并基于恒壓量熱計獲取制冷區(qū)域體積內(nèi)的空氣比熱，并根據(jù)所述制冷區(qū)域體積、調(diào)節(jié)溫度、空氣比熱計算制冷量，在接著獲取冷站設(shè)備的管道截面積和供氣流速，并根據(jù)所述管道截面積、供氣流速和制冷量獲取制冷負(fù)荷差值，根據(jù)所述制冷負(fù)荷差值和調(diào)節(jié)溫度獲取供冷時間，并根據(jù)所述供冷時間和制冷量獲取理想制冷功率，最后，根據(jù)理想制冷功率對對冷站設(shè)備中的壓縮機、水泵和冷卻塔輸出功率進(jìn)行協(xié)同調(diào)節(jié)，以達(dá)到動態(tài)對建筑內(nèi)的溫度進(jìn)行降溫的需求，這樣則可避免集中式的制冷造成能源浪費，且還能夠滿足建筑內(nèi)的溫度動態(tài)調(diào)節(jié)的需求，而溫度動態(tài)調(diào)節(jié)的冷站設(shè)備能夠避免能源浪費的問題。