一种面向空调水系统的最不利热力环路的辨识方法

本发明属于建筑环境控制。本发明涉及一种面向空调水系统的最不利热力环路的辨识方法。

背景技术：

1、空调水系统是现代建筑中不可或缺的一个环节，其负责将冷热能源有效地输送到各个空调末端设备，保证室内环境舒适。在设计阶段，为保证水系统具有足够的循环动力，保证管网中的所有用户在设计工况下均可得到所需的水流量，通常要选取一条环路阻力相对其他环路最大的环路，以该环路上的用户在设计工况下所需的资用压头为依据确定循环水泵的额定扬程。这条具有最大阻力的环路通常被称为最不利水力环路。

2、目前在空调水系统的运行调节阶段，最不利水力环路通常被作为参考对象引入控制策略的设计环节中，然而，在实际运行中参考最不利水力环路而制定的空调水系统变流量控制策略易引发诸多问题。对于中央空调系统，尤其是大型公建空调系统，由于空调用户的使用功能较多，且各用户均设有个性化调节功能，运行工况下的系统运行参数特性同设计工况存在较大差异，以最不利水力环路为参考的控制策略可能会无法满足末端负荷、无法有效提升能效甚至造成不必要的能耗。实际上，运行工况下水系统的最不利环路并不局限于水力特性，而是由用户负荷变化特性、空调设备所处工况与控制回路特性等诸多因素共同决定。

3、本发明针对上述问题，提出了一种新的最不利环路的概念，即最不利热力环路，并给出了在不同形式空调水系统中最不利热力环路的辨识方法。此方法对实现空调水系统的优化控制具有重要的理论意义和实用价值。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是目前工程中常采用的以最不利水力环路为参考的空调水系统变流量控制策略无法实现良好的控制效果，本发明针对此问题提出了一种面向空调水系统的最不利热力环路的辨识方法，从而为实现空调水系统优化控制提供理论意义。

2、本发明的技术方案：

3、一种面向空调水系统的最不利热力环路的辨识方法，步骤如下：

4、s1、判断空调水系统形式

5、针对不同形式的空调水系统，最不利热力环路有具体的辨识方法。根据末端设备流量调节方式，空调水系统基本可分为如下两类。

6、一类为连续调节型空调水系统。该系统中末端设备均设有电动连续调节阀，能够实现支路流量的连续调节。连续调节型空调水系统的空调末端设备代表为组合式空调机组。

7、二类为通断调节型空调水系统。该系统中末端设备均设有电动两通阀，能够实现支路流量的通断调节。通断调节型空调水系统的空调末端设备代表为风机盘管。

8、s2、根据空调水系统形式选择最不利热力环路的辨识方法

9、s2.1、连续调节型空调水系统中最不利热力环路的辨识方法

10、s2.1.1、供冷工况

11、在具有n条支路的连续调节型空调水系统中，如果为供冷工况，在某时段内，若第i条支路在连续3个以上最不利环路的辨识周期内同时满足以下条件的运行工况：

12、1)该支路的调节阀阀位δvi达到全开或接近全开的阀位δvmaxi，即δvi＝100％或δvi＝δvmaxi。

13、2)对于变风量系统，该支路空调机组送风温度tsai高于其设定值tsaspt或表冷器出水温度twri高于其设定值twrspt，即tsai>tsaspt或twri>twrspt；对于定风量系统，该支路空调机组回风温度trai高于其设定值traspt或表冷器出水温度高于其设定值，即trai>traspt或twri>twrspt；

14、则支路i所在的环路为该时段内系统的最不利热力环路。

15、s2.1.2、供热工况

16、在具有n条支路的连续调节型空调水系统中，如果为供热工况，在某时段内，若第i条支路在连续3个以上最不利环路的辨识周期内同时满足以下条件的运行工况：

17、1)该支路的调节阀阀位δvi达到全开或接近全开的阀位δvmaxi，即δvi＝100％或δvi＝δvmaxi。

18、2)对于变风量系统，该支路空调机组送风温度tsai低于其设定值tsaspt或表冷器出水温度twri低于其设定值twrspt，即tsai<tsaspt或twri<twrspt；对于定风量系统，该支路空调机组回风温度trai低于其设定值traspt或表冷器出水温度低于其设定值，即trai<traspt或twri<twrspt；

19、则支路i所在的环路为该时段内系统的最不利热力环路。

20、s2.2、通断调节型空调水系统中最不利热力环路的辨识方法

21、s2.2.1、供冷工况

22、在具有n根立管的通断调节型空调水系统中，在供冷工况的某时段内，若第j根立管对应的监测参数在连续3个最不利环路的辨识周期内同时满足以下两个条件的状态。

23、1)该立管的连续调节阀阀位δvj达到全开或接近全开的某阀位。

24、2)该立管冷冻水回水温度twrj持续高于其设定值twrspt。

25、则定义立管j所在的环路为该时段内系统的最不利热力环路。

26、s2.2.2、供热工况

27、在具有n根立管的通断调节型空调水系统中，在供热工况的某时段内，若第j根立管对应的监测参数在连续3个最不利环路的辨识周期内保持同时满足以下两个条件的状态。

28、1)该立管的连续调节阀阀位δvj达到全开或接近全开的某阀位。

29、2)该立管冷冻水回水温度twrj持续低于其设定值twrspt。

30、则定义立管j所在的环路为该时段内系统的最不利热力环路。

31、本发明有益效果：本发明中提出的最不利热力环路是能够全面反映实际运行工况下末端用户供水量及供能品质的最不利环路，有别于目前设计阶段常关注的最不利水力环路。本发明提出的最不利热力环路的实时辨识方法对实现空调水系统的优化控制具有重要的理论意义和实用价值。

技术特征：

1.一种面向空调水系统的最不利热力环路的辨识方法，其特征在于，步骤如下：

技术总结本发明属于建筑环境控制技术领域，公开一种面向空调水系统的最不利热力环路的辨识方法，步骤如下：判断水系统形式；根据水系统形式选择具体的最不利热力环路的辨识方法。本发明提出的方法可解决目前工程中常采用的以最不利水力环路为参考的空调水系统变流量控制策略，由于运行工况下同设计工况存在较大差异，而无法实现良好的控制效果的技术问题。本发明针对上述问题，提出了最不利热力环路的概念，可以全面反映实际运行工况下末端用户供水量及供能品质，并给出了在不同形式空调水系统中最不利热力环路的辨识方法，此方法对实现空调水系统的优化控制具有重要的理论意义和实用价值。技术研发人员：赵天怡,王翌婷受保护的技术使用者：大连理工大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4