[发明专利]中央空调仿真测试系统及测试方法

说明书

本发明提供了一种中央空调仿真测试系统及测试方法，该仿真测试系统包括建筑动态仿真模块，用于模拟真实建筑参数，该建筑参数包括室内温度、冷/热负荷和室内含湿量；空调设备动态仿真模块，用于动态仿真空调设备实时工作状态及参数；管路动态仿真模块，用于动态仿真模拟管网参数，管网参数包括温度、流量和压力。本发明可以使得中央空调在出厂前可以利用计算机模型测试方便地测试其是否能正常运行以及控制策略的节能性。解决了传统中央空调测试方法只能在真实建筑实际运行中进行测试而带来的测试周期长、难以提供极端工况和现场改正不便等问题。

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，具体涉及一种中央空调仿真测试系统及测试方法。

背景技术

中央空调冷站为公共建筑提供空调冷冻水，一般由冷机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、阀门、管路、自动控制系统等组成。中央空调冷站自动控制系统可实现自动管理和控制，大幅提高冷站自动化水平，降低管理人力物力投入，提升中央空调系统能效水平。

现有的中央空调冷站自动控制系统要发挥协调、决策、优化控制和管理建筑日常运行的作用，必须在出厂前对软硬件系统进行全面测试。测试需求通常包括以下三方面内容：1、冷站自动控制系统正常运行的基本要求。例如：输入输出信号的正确性，控制逻辑正确性、可靠性等；2、控制策略的节能性。大量实际案例的运行结果表明，冷站控制逻辑对冷站整体运行能效具有非常大的影响。冷站自动控制系统的很多运行控制值，例如：主机启停控制、冷冻泵启停及变频控制、冷却塔出水温度设定值等，需要根据空调设备的实际性能曲线进行优化，从而使整体能效达到最高；3、新型节能优化控制逻辑的测试。随着控制器存储、计算、通讯功能的日益强大，大量新型的节能优化控制逻辑不断涌现，如：负荷预测控制、模糊控制、无中心控制等，基于以上新技术形成的各类能源管理系统，使冷站运行整体能效获得明显提升，是中央空调冷站自动控制系统未来的发展趋势。

然而，由于厂内难以提供冷站设备测试平台及相应的建筑负荷，传统测试方法只能在建筑实际运行中进行测试，以上三方面测试需求均难以满足。在传统测试方式下，一方面等出问题后再在现场进行改正，需要投入大量人力物力，并影响产品质量；另一方面，实际建筑运行调试时间周期相当长，至少需要一个制冷季，同时由于受实际情况限制空调系统无法任意调节，难以获得各类工况，尤其是极端工况下的控制调节性能。因此，传统冷站自动控制系统的出厂测试方式亟待改进。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有的中央空调只能通过在真实建筑中运行进行测试，从而测试周期长、无法提供极端工况、出现问题改正不便。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种中央空调仿真测试系统，包括：建筑动态仿真模块，用于模拟真实建筑参数，该建筑参数包括室内温度、冷/热负荷和室内含湿量；空调设备动态仿真模块，用于动态仿真空调设备实时工作状态及参数；管路动态仿真模块，用于动态仿真模拟管网参数，管网参数包括温度、流量和压力。

可选地，建筑动态仿真模块包括建筑围护结构仿真单元、气象参数模拟单元和室内物体发热模拟单元。

可选地，空调设备动态仿真模块包括空调末端设备模拟单元、末端控制器模拟单元、冷机模拟单元、水泵模拟单元、冷却塔模拟单元和水阀模拟单元；其中，

冷机模拟单元用于动态仿真模拟在不同负荷率、不同冷冻水出口温度、不同冷却水温度、不同冷冻水量和不同冷却水量下的功率和能效，以及开机、关机、待机、负荷变化过程的控制调节性能；

水泵模拟单元用于动态仿真模拟在不同频率、不同水网阻力特性下的流量、扬程和功率；

冷却塔模拟单元用于动态仿真模拟在不同风水比、不同进水温度、不同温湿度下的出水温度；

水阀模拟单元用于动态仿真模拟开启和关闭的开度以及阻力变化过程。