一种基于能效等级与功率的空调负荷调节方法及系统与流程

本发明属于空调控制，具体涉及一种基于能效等级与功率的空调负荷调节方法及系统，适用于实现空调负荷精确调控。

背景技术：

1、随着人们对能源消耗和环境保护的关注日益提高，空调设备的能效等级和功率特性成为了重要的研究领域。现有的空调负荷调节方法大多基于经验或简单的控制逻辑，根据设定好的负荷调节规律，在设定温度改变时，调节空调工作的负荷，从而达到调整温度的效果，但是这种调节方式无法实现负荷精准调节和控制，导致能源浪费和效率低下。而且这种调节方式使用起来不够灵活，当空调负荷陡变时，空调工作产生的温度变化也较大，温差变化过大会给使用者带来不舒适的体验感，甚至影响健康。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种能够实现空调负荷精确调控的基于能效等级与功率的空调负荷调节方法。

2、为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

3、一种基于能效等级与功率的空调负荷调节方法，所述空调负荷调节方法包括：

4、s1、获取待调节空调的多组历史运行数据，以构建训练数据集；其中，所述运行数据包括空调的基本信息与实际负荷值，所述空调的基本信息包括空调的能效比、额定功率、设定温度、环境温度；

5、s2、利用训练数据集对负荷预测模型进行拟合，所述负荷预测模型为：

6、p实＝p额*ct/η；

7、ct＝1+k1*(t1-tset)+k2*(tenv-t2)；

8、上式中，p实为空调的实际负荷；p额为空调工作时的额定功率；η为空调的能效比；ct为负荷调节系数；tset表示空调的设定温度；tenv表示环境温度；k1、k2均为拟合系数，用于调节负荷调节系数的变化量；t1表示设定温度阈值；t2表示环境温度阈值；

9、s3、实际采集待调节空调的当前基本信息，并将其输入至拟合好的负荷预测模型，得到实际负荷预测值，基于实际负荷预测值进行空调负荷调整。

10、s3中，所述空调负荷调整包括：

11、s31、设定负荷调整总时长t和调整阶段总数m0；

12、s32、逐阶段的进行空调负荷调整，每个调整阶段的调整时长均为t/m0，根据以下公式计算每个调整阶段内的负荷调整量：

13、pi＝|δ|/mi；

14、δ＝p1-p2；

15、上式中，pi为第i个调整阶段内的负荷调整量，i＝1，2，…m0；p1表示实际采集的第i个调整阶段开始前的空调当前实际负荷值；p2表示将实际采集的第i个调整阶段开始前空调当前基本信息输入至拟合好的负荷预测模型得到的空调实际负荷预测值；mi表示第i个调整阶段开始前剩余的调整阶段数，δ表示中间量。

16、s32中，根据各调整阶段的负荷调整量，调整各调整阶段内空调的出风温度和出风速度。

17、所述空调的出风温度和出风速度根据负荷调整模型得到，所述负荷调整模型为：

18、pi＝kt*(ttarget-tcurrent)+ks*(vtarget-vcurrent)；

19、上式中，kt、ks分别为温度调节系数、出风速度调节系数；ttarget、vtarget分别为调整后的出风温度、出风速度；tcurrent、vcurrent分别为调整前的出风温度、出风速度；若δ＜0则对出风温度、出风速度进行正向调整，δ＞0则对出风温度、出风速度进行反向调整。

20、一种基于能效等级与功率的空调负荷调节系统，所述空调负荷调节系统包括训练数据集获取模块、负荷预测模型构建与拟合模块、空调负荷调整模块；

21、所述训练数据集获取模块，用于获取待调节空调的多组历史运行数据，以构建训练数据集；其中，所述运行数据包括空调的基本信息与实际负荷值，所述空调的基本信息包括空调的能效比、额定功率、设定温度、环境温度；

22、所述负荷预测模型构建与拟合模块，用于构建负荷预测模型，并利用训练数据集对负荷预测模型进行拟合；构建的负荷预测模型为：

23、p实＝p额*ct/η；

24、ct＝1+k1*(t1-tset)+k2*(tenv-t2)；

25、上式中，p实为空调的实际负荷；p额为空调工作时的额定功率；η为空调的能效比；ct为负荷调节系数；tset表示空调的设定温度；tenv表示环境温度；k1、k2均为拟合系数，用于调节负荷调节系数的变化量；t1表示设定温度阈值；t2表示环境温度阈值；

26、所述空调负荷调整模块，用于实际采集空调的当前基本信息并将其输入至负荷预测模型，得到实际负荷预测值，基于实际负荷预测值进行空调负荷调整。

27、所述空调负荷调整模块包括数据采集模块、调整模块；

28、所述调整模块，用于逐阶段的进行空调负荷调整，各调整阶段的调整时长均为t/m0，t、m0分别为负荷调整总时长、调整阶段总数，各调整阶段内的负荷调整量的计算公式为：

29、pi＝|δ|/mi；

30、δ＝p1-p2；

31、上式中，pi为第i个调整阶段内的负荷调整量，i＝1，2，…m0；p1表示实际采集的第i个调整阶段开始前的空调当前实际负荷值；p2表示将实际采集的第i个调整阶段开始前的空调当前基本信息输入至拟合好的负荷预测模型得到的空调实际负荷预测值；mi表示第i个调整阶段开始前剩余的调整阶段数，δ表示中间量；

32、所述数据采集模块，用于实际采集每个调整阶段开始前的空调当前运行数据、当前实际负荷值。

33、所述调整模块用于根据各调整阶段的负荷调整量，调整各调整阶段内空调的出风温度和出风速度。

34、所述空调的出风温度和出风速度根据负荷调整模型得到，所述负荷调整模型为：

35、pi＝kt*(ttarget-tcurrent)+ks*(vtarget-vcurrent)；

36、上式中，kt、ks分别为温度调节系数、出风速度调节系数；ttarget、vtarget分别为调整后的出风温度、出风速度；tcurrent、vcurrent分别为调整前的出风温度、出风速度；若δ＜0则对出风温度、出风速度进行正向调整，δ＞0则对出风温度、出风速度进行反向调整。

37、一种基于能效等级与功率的空调负荷调节设备，所述空调负荷调节设备包括存储器和处理器；

38、所述存储器，用于存储计算机程序代码，并将所述计算机程序代码传输给所述处理器；

39、所述处理器，用于根据所述计算机程序代码中的指令执行前述的方法。

40、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的方法。

41、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

42、1、本发明一种基于能效等级与功率的空调负荷调节方法，首先获取待调节空调的多组历史运行数据构建训练数据集，运行数据包括空调的基本信息与实际负荷值，空调的基本信息包括空调的能效比、额定功率、设定温度、环境温度，然后利用训练数据集对负荷预测模型进行拟合，最后将实际采集的空调的当前基本信息输入至拟合好的负荷预测模型，得到实际负荷预测值，基于实际负荷预测值进行空调负荷调整；该方法是根据空调设定温度和周围环境温度对空调实际负荷进行预测，再利用实际负荷预测值对原工作负荷进行调节，随着预测模型的使用时间越长，预测模型的拟合精度越高，负荷调整精确度就会越高，从而达到空调负荷精确调控的效果，最终提高了空调运行效率，减少了能源浪费。因此，本发明能够实现空调负荷精确调控，提高空调运行效率，减少能源浪费。

43、2、本发明一种基于能效等级与功率的空调负荷调节方法，逐阶段的进行空调负荷调整，并且后一阶段的负荷调整量是基于前一阶段的负荷调整情况计算得到，这使得每个阶段的负荷调整量都在变化，整个调整过程给用户的感受是温度变化缓慢而平和，可以避免因空调负荷陡变而影响用户的体验感的情况发生，且空调最终的工作负荷与预测负荷值一致，不影响节约能耗的效果。因此，本发明能够在节约能耗的同时提高用户的体验感。

44、3、本发明一种基于能效等级与功率的空调负荷调节方法，将计算出的各调整阶段内的负荷调整量代入负荷调整模型，合理调整各调整阶段内空调的出风温度和出风速度，使带给用户的体验更加舒适。