[发明专利]一种地铁站空调冷却水出水温度设定值优化方法

说明书

本发明公开一种地铁站空调冷却水出水温度设定值优化方法，首先，建立冷凝温度的多元线性回归方程；获取仿真实验数据；迭代计算能够满足冷凝温度保持在设计值的冷却水出水温度设定值；根据冷却水出水温度设定值与冷凝温度和冷却水进水温度的关系，基于Mamdani模糊模型建立冷却水出水温度设定值在线调整模型，实现冷却水出水温度设定值能够根据冷却水进水温度和冷凝温度进行调整，增大冷却水进出水温差，减小冷却水流量。采用本发明技术方案，能够更好地控制冷凝温度保持不变，且冷却水系统的节能效果更加显著。

技术领域

本发明属于暖通空调领域，尤其涉及一种地铁站空调冷却水出水温度设定值优化方法。

背景技术

地铁在提供便利的同时也消耗着大量的能源，主要原因之一是因为通风空调系统是按照远期最大负荷进行设计的，这种设计方式不仅造成了大量资源浪费，也在一定程度上影响了站内人员的舒适度。在空调系统中，冷却水系统的作用是将新风中的热量排出室外，在部分负荷下，冷却水定流量运行会出现“大马拉小车”的现象。因此，需研究一种有效的冷却水变流量节能控制策略。

冷凝温度控制法通过设定冷却水出水温度控制冷却水流量，节能效果显著。但在冷却水进水温度较低时，仍然可以提高冷却水进出水温差，达到节能的目的，其节能潜力没有被充分挖掘。因此，需要一种能够随冷却水进水温度和冷凝温度变化对冷却水出水温度设定值做出调整的优化方法。

发明内容

本发明要解决的问题是在冷却水进水温度较低时，如何进一步挖掘冷却水系统的节能潜力。因此，提出一种地铁站空调冷却水系统出水温度设定值优化方法。该方法可以根据冷却水进水温度和冷凝温度的变化对冷却水出水温度设定值进行调整，进一步挖掘冷却水泵的节能潜力。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种地铁站空调冷却水出水温度设定值优化方法，包括如下步骤：

步骤(1)获取空调冷却水系统的历史运行数据，其中包括：冷却水进水温度、冷却水出水温度、冷却水流量和冷凝温度。

步骤(2)建立冷凝温度与冷却水进水温度、出水温度和冷却水流量的多元线性回归方程，如公式(1)所示：

T_cond＝a+b×T_in+c×T_out+d×G (1)

其中：T_cond为冷凝温度，T_in为冷却水进水温度，T_out为冷却水出水温度，G为冷却水流量，a,b,c,d为回归系数。

步骤(3)根据热力学公式迭代计算出不同冷却水进水温度下，能够满足使冷凝温度保持在设计值的冷却水出水温度，计算公式如式(2)所示：

其中：Q为冷水机组负荷，COP为冷水机组的能效比，c_p为水的比热容，ρ为水的密度，G为冷却水流量，T_in为冷却水进水温度，T_out为冷却水出水温度。

步骤(4)迭代计算出能够满足冷凝温度设计值的冷却水出水温度。在冷水机组负荷、冷却水进水温度不变的情况下，冷凝温度随冷却水出水温度的升高而升高，冷却水流量随冷却水出水温度的升高而减小，根据公式(1)和公式(2)，通过迭代计算得出能够使实际冷凝温度达到其设计值的冷却水出水温度设定值。

步骤(5)根据步骤(4)中计算出的冷却水出水温度设定值随冷却水进水温度和冷凝温度的变化规律，建立基于Mamdani模糊规则的冷却水出水温度设定值在线调整模型。首先确定模糊隶属度函数，其次根据实际值的变化范围和变化规律制定出模糊规则，最后将Mamdani模型的输出u*作为冷却水出水温度设定值的调整值u。