本發(fā)明涉及變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變送風(fēng)溫度控制領(lǐng)域，提供了基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量耦合設(shè)定方法。

背景技術(shù)：

1、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)因其卓越的節(jié)能性和舒適性而在大型公共建筑中得到廣泛應(yīng)用，為滿足區(qū)域獨(dú)立調(diào)節(jié)的需求，提供更舒適的室內(nèi)環(huán)境起到至關(guān)重要的作用。

2、目前，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際工程中普遍采用定送風(fēng)溫度控制方法，以調(diào)節(jié)送風(fēng)量來(lái)確保房間內(nèi)的舒適度。然而，由于系統(tǒng)參數(shù)繁多且受到環(huán)境溫度、室內(nèi)人員活動(dòng)等因素的影響，各房間負(fù)荷持續(xù)動(dòng)態(tài)變化。傳統(tǒng)定送風(fēng)溫度設(shè)定的控制方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整送風(fēng)溫度的目標(biāo)，從而引發(fā)系統(tǒng)整體能耗升高、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量下降的情況。加之各控制子回路之間的強(qiáng)耦合性，使得系統(tǒng)容易產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象，因此導(dǎo)致大部分變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中并未取得理想的效果，難以保證室內(nèi)舒適度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)背景技術(shù)中變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)溫度設(shè)定存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量耦合設(shè)定方法，進(jìn)一步優(yōu)化變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)送風(fēng)溫度設(shè)定的自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能舒適控制。

2、本發(fā)明提出的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量耦合設(shè)定方法，包括以下步驟：采集并處理歷史時(shí)刻的氣象因素、人員數(shù)量、歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)；將處理后的數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練得到的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，得到未來(lái)時(shí)刻負(fù)荷數(shù)據(jù)；根據(jù)未來(lái)時(shí)刻負(fù)荷數(shù)據(jù)及送風(fēng)溫度初始值設(shè)定策略，確定送風(fēng)溫度初始值；根據(jù)各末端實(shí)際需求風(fēng)量及送風(fēng)溫度初始值修正策略，確定送風(fēng)溫度修正值；根據(jù)送風(fēng)溫度修正值與機(jī)組送風(fēng)溫度范圍確定最終的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量設(shè)定值。

3、進(jìn)一步，所述采集并處理歷史時(shí)刻的氣象因素、人員數(shù)量、歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)具體為：采集處理預(yù)測(cè)時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)前2時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)前3時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)時(shí)刻的水平太陽(yáng)總輻射、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻的水平太陽(yáng)總輻射、預(yù)測(cè)時(shí)刻相對(duì)濕度、預(yù)測(cè)時(shí)刻室內(nèi)人數(shù)、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻室內(nèi)人數(shù)、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻負(fù)荷。

4、進(jìn)一步，所述負(fù)荷預(yù)測(cè)模型具體為：利用采集處理后的數(shù)據(jù)訓(xùn)練徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，該模型共有三層結(jié)構(gòu)：第一層為輸入層，由預(yù)測(cè)時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)前2時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)前3時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)時(shí)刻的水平太陽(yáng)總輻射、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻的水平太陽(yáng)總輻射、預(yù)測(cè)時(shí)刻相對(duì)濕度、預(yù)測(cè)時(shí)刻室內(nèi)人數(shù)、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻室內(nèi)人數(shù)、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻負(fù)荷參數(shù)組成；第二層為隱含層；第三層為輸出層，輸出參數(shù)為未來(lái)時(shí)刻負(fù)荷預(yù)測(cè)值。

5、進(jìn)一步，所述送風(fēng)溫度初始值設(shè)定策略具體為：過(guò)渡季送風(fēng)溫度初始值取外氣溫度，送風(fēng)溫度修正值直接取送風(fēng)溫度初始值；冬季和夏季送風(fēng)溫度初始值以各末端需求風(fēng)量上下限值為約束，根據(jù)各末端預(yù)測(cè)所得負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各末端所需送風(fēng)溫度范圍，尋找各末端所需送風(fēng)溫度的范圍的重合區(qū)間，若存在重合區(qū)間，夏季送風(fēng)溫度初始值設(shè)定為重合區(qū)間的最大值，冬季送風(fēng)溫度初始值設(shè)定為重合區(qū)間的最小值；若不存在，夏季送風(fēng)溫度初始值取最不利末端送風(fēng)溫度范圍的最大值，冬季送風(fēng)溫度初始值取最不利末端送風(fēng)溫度范圍的最小值。

6、進(jìn)一步，所述送風(fēng)溫度初始值修正策略具體為：讀取各末端實(shí)際需求風(fēng)量，判斷是否存在需求風(fēng)量達(dá)到上限值的末端，若存在，夏季降低送風(fēng)溫度設(shè)定值，冬季提高送風(fēng)溫度設(shè)定值；若不存在，判斷是否存在需求風(fēng)量處于下限值，若存在，夏季提高送風(fēng)溫度設(shè)定值，冬季降低送風(fēng)溫度設(shè)定值；若不存在，不對(duì)送風(fēng)溫度進(jìn)行修正，得到送風(fēng)溫度修正值。

7、進(jìn)一步，所述根據(jù)送風(fēng)溫度修正值與機(jī)組送風(fēng)溫度范圍確定最終的送風(fēng)溫度設(shè)定值具體為：判斷得到的送風(fēng)溫度修正值是否在機(jī)組送風(fēng)溫度范圍內(nèi)，若是，直接對(duì)送風(fēng)溫度設(shè)定值進(jìn)行設(shè)定，若否，送風(fēng)溫度設(shè)定值取距離送風(fēng)溫度修正值最接近的機(jī)組送風(fēng)溫度限值。

8、本發(fā)明的有益效果是：基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的送風(fēng)溫度設(shè)定方法，通過(guò)考慮氣象因素、人員數(shù)量、歷史負(fù)荷等多方面數(shù)據(jù)的綜合影響，實(shí)現(xiàn)下一時(shí)刻負(fù)荷的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，從而對(duì)送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，可使變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)有效避免通風(fēng)不良，同時(shí)節(jié)省風(fēng)機(jī)能耗，使系統(tǒng)在節(jié)能、舒適的同時(shí)兼顧控制的穩(wěn)定。

技術(shù)特征：

1.基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量耦合設(shè)定方法，其特征在于，包括步驟：采集并處理歷史時(shí)刻的氣象因素、人員數(shù)量、歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)；將處理后的數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練得到的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，得到未來(lái)時(shí)刻負(fù)荷數(shù)據(jù)；根據(jù)未來(lái)時(shí)刻負(fù)荷數(shù)據(jù)及送風(fēng)溫度初始值設(shè)定策略，確定送風(fēng)溫度初始值；根據(jù)各末端實(shí)際需求風(fēng)量及送風(fēng)溫度初始值修正策略，確定送風(fēng)溫度修正值；根據(jù)送風(fēng)溫度修正值與機(jī)組送風(fēng)溫度范圍確定最終的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量設(shè)定值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量耦合設(shè)定方法，其特征在于，所述采集并處理歷史時(shí)刻的氣象因素、人員數(shù)量、歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)具體為：采集處理預(yù)測(cè)時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)前2時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)前3時(shí)刻的室外干球溫度、預(yù)測(cè)時(shí)刻的水平太陽(yáng)總輻射、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻的水平太陽(yáng)總輻射、預(yù)測(cè)時(shí)刻相對(duì)濕度、預(yù)測(cè)時(shí)刻室內(nèi)人數(shù)、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻室內(nèi)人數(shù)、預(yù)測(cè)前1時(shí)刻負(fù)荷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量耦合設(shè)定方法，其特征在于，所述送風(fēng)溫度初始值設(shè)定策略具體為：過(guò)渡季送風(fēng)溫度初始值取外氣溫度，送風(fēng)溫度修正值直接取送風(fēng)溫度初始值；冬季和夏季送風(fēng)溫度初始值以各末端需求風(fēng)量上下限值為約束，根據(jù)各末端預(yù)測(cè)所得負(fù)荷數(shù)據(jù)計(jì)算各末端所需送風(fēng)溫度范圍，尋找各末端所需送風(fēng)溫度的范圍的重合區(qū)間，若存在重合區(qū)間，夏季送風(fēng)溫度初始值設(shè)定為重合區(qū)間的最大值，冬季送風(fēng)溫度初始值設(shè)定為重合區(qū)間的最小值；若不存在，夏季送風(fēng)溫度初始值取最不利末端送風(fēng)溫度范圍的最大值，冬季送風(fēng)溫度初始值取最不利末端送風(fēng)溫度范圍的最小值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量耦合設(shè)定方法，其特征在于，所述送風(fēng)溫度初始值修正策略具體為：讀取各末端實(shí)際需求風(fēng)量，判斷是否存在需求風(fēng)量達(dá)到上限值的末端，若存在，夏季降低送風(fēng)溫度設(shè)定值，冬季提高送風(fēng)溫度設(shè)定值；若不存在，判斷是否存在需求風(fēng)量處于下限值，若存在，夏季提高送風(fēng)溫度設(shè)定值，冬季降低送風(fēng)溫度設(shè)定值；若不存在，不對(duì)送風(fēng)溫度進(jìn)行修正。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出基于負(fù)荷預(yù)測(cè)的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量耦合設(shè)定方法，屬于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)變送風(fēng)溫度控制領(lǐng)域，該方法包括：采集并處理歷史時(shí)刻的氣象因素、人員數(shù)量、歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)；將處理后的數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練得到的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，得到未來(lái)時(shí)刻負(fù)荷數(shù)據(jù)；根據(jù)未來(lái)時(shí)刻負(fù)荷數(shù)據(jù)及送風(fēng)溫度初始值設(shè)定策略，確定送風(fēng)溫度初始值；根據(jù)各末端實(shí)際需求風(fēng)量及送風(fēng)溫度初始值修正策略，確定送風(fēng)溫度修正值；根據(jù)送風(fēng)溫度修正值與機(jī)組送風(fēng)溫度范圍確定最終的送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量設(shè)定值。此方法可在不同工況的冷量需求下，依據(jù)送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量的耦合關(guān)系，動(dòng)態(tài)調(diào)整送風(fēng)溫度與需求風(fēng)量設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能、舒適運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：許江潔,顏承初,李誠(chéng)益,黃德海,劉振,秦一堯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9