[发明专利]一种基于模型的冷库制冷系统智能控制方法

权利要求书

1.一种基于模型的冷库制冷系统智能控制方法，主要包括气象参数模型、冷库围护结构负荷模型、进出货物负荷模型、开关门渗风负荷模型、其他设备负荷模型、制冷系统模型；所述冷库负荷模型、进出货物负荷模型、开关门渗风负荷模型和其他负荷模型在室外气象参数变化时，并结合不同室外气象参数条件下的制冷系统模型预测的制冷系统性能变化趋势，根据冷库空气热平衡模型预测冷库内部负荷及冷库内部温度的变化趋势，控制制冷系统的冷机台数、压缩机台数/转速、冷凝器风机台数/转速、蒸发式冷凝器的喷淋/喷雾流量、循环泵台数/转速、冷风机台数/转速等制冷系统相关设备和运行参数；

其特征在于：所述气象参数模型采用自身设置相关传感器进行测量获得或采用当地气象部门的逐时预报数据，或两种方式相结合的方法获得并相互校验；

所述冷库围护结构负荷模型是在室外气象参数下，根据围护结构的结构参数和材料特性，计算并预测围护结构自身的温度变化和从室外环境传入冷库内部的热量；冷库围护结构负荷模型采用状态函数法模型或等效电阻电容法模型；

所述进出货物负荷模型是根据每次送入或运出冷库的货物参数与冷库温度差值，计算并预测进出货物自身的温度变化和带给库内温度的热量；进出货物负荷模型采用传热系数法模型或延迟系数法模型；

所述库门渗风模型是在室外气象参数下，根据冷库尺寸和库门尺寸和开门时间，计算每次开关门由于室内外空气温差所形成的空气密度差引起的渗风量和由此带入室内的热量；库门渗风负荷模型采用实验测试结果、解析模型或流场数值仿真模型获得的经验公式法模型；

所述其他设备负荷模型是依据冷库内照明设备、运输设备等的使用时间和发热情况，计算其所产生的热量及对库内温度的影响；设备负荷模型采用经验公式法模型或延迟系数法模型；

所述冷库制冷系统模型是依据制冷系统构成的核心部件压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置与辅助桶泵在室外气象参数和系统运行参数下，计算出制冷系统的制冷量、耗功率以及蒸发压力(P_e)、冷凝压力(P_c)、排气温度(T_d)等制冷系统运行状态；冷库制冷系统模型也可由基于部件详细仿真模型和实验测试结果生成的经验公式法模型或者性能图法模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于模型的冷库制冷系统智能控制方法，其特征在于：所述冷库空气热平衡模型基于上述冷库各负荷之和与制冷系统制冷量预测空气温度变化趋势，并与实测库温结果进行校验，用公式(1)进行表述；

3.根据权利要求1所述的一种基于模型的冷库制冷系统智能控制方法，其特征在于：冷库制冷系统控制是基于模型预测的冷冻负荷与库温的变化趋势和制冷系统的运行状态优化控制制冷系统的运行参数冷机台数、压缩机、冷凝器、蒸发器及循环泵部件和设备的运行参数。

4.根据权利要求1所述的一种基于模型的冷库制冷系统智能控制方法，其特征在于：冷库制冷系统选用多台冷机系统时，通过调节冷机台数实现制冷量和制冷系统运行状态的调节。

5.根据权利要求1所述的一种基于模型的冷库制冷系统智能控制方法，其特征在于：冷库制冷系统中选用多台压缩机时，通过控制压缩机台数实现制冷量和制冷系统运行状态的调节。

6.根据权利要求1所述的一种基于模型的冷库制冷系统智能控制方法，其特征在于：冷库制冷系统中选用变转速压缩机时，通过控制压缩机转速实现制冷量和制冷系统运行状态的调节。

7.根据权利要求1所述的一种基于模型的冷库制冷系统智能控制方法，其特征在于：冷库制冷系统中选用风冷式冷凝器时，通过控制风冷式冷凝器的台数、风机台数和风机转速实现制冷量和制冷系统运行状态的调节。

8.根据权利要求1所述的一种基于模型的冷库制冷系统智能控制方法，其特征在于：冷库制冷系统中选用蒸发式冷凝器时，通过控制蒸发式冷凝器的台数、风机台数、风机转速、喷淋/喷雾流量实现制冷量和制冷系统运行状态的调节和优化。