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专利号: 2022107953436
申请人: 南京师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种温湿度独立控制空调需求响应控制方法,其特征在于:采用一种温湿度独立控制空调制冷系统,包括控制器、湿度控制子系统、温度控制子系统;所述湿度控制子系统包括冷水机组、循环水泵、除湿新风机组;所述温度控制子系统包括高温冷水机组、循环水泵、蓄冷水箱和室内换热末端;高温冷水机组通过供水支管分别与室内换热末端和蓄冷水箱连接,室内换热末端、蓄冷水箱通过回水支管分别与循环水泵连接,蓄冷水箱与室内换热末端之间另存在一个供回水通路,上述供回水通路上分别设有电磁阀,电磁阀接收来自控制器的控制信号用于控制水路的通断;具体包括如下步骤:步骤一、利用支持向量回归模型预测次日温度控制子系统承担的逐时冷负荷;

步骤二、根据预先确定的需求响应时段以及预测得到的温度控制子系统承担的逐时冷负荷,确定蓄冷水箱理论蓄冷量;

步骤二中所述蓄冷水箱理论蓄冷量指的是需求响应时段温度控制子系统理论上需要承担的冷量,计算公式如下:

其中,Qi为蓄冷水箱理论蓄冷量,QCL(t)为预测得到的次日逐时冷负荷,t1为需求响应时段起始时刻,t2为需求响应时段结束时刻;

步骤三、校核蓄冷水箱理论蓄冷量和实际最大蓄冷量,评估多种运行方案的可行性,进而确定需求响应时段的最优运行方案;其中确定需求响应时段最优运行方案的步骤具体如下:若蓄冷水箱实际最大蓄冷量能够满足理论蓄冷量,则需求响应时段运行策略采取方案A;方案A具体为:非占用时段,通过高温冷水机组对蓄冷水箱进行蓄冷,储存的冷量为蓄冷水箱理论蓄冷量,需求响应时段,通过蓄冷水箱提供温度控制子系统所需的冷量;

若蓄冷水箱实际最大蓄冷量接近但无法满足理论蓄冷量,计算蓄冷水箱的释冷时长,确定高温冷水机组的提前开机时间,需求响应时段运行策略采取方案B;方案B具体为:非占用时段,通过高温冷水机组对蓄冷水箱进行蓄冷,储存的冷量为蓄冷水箱实际最大蓄冷量,并计算释冷时长、需求响应时段与释冷时长的差值,确定高温冷水机组的提前开机时间,需求响应时段先后由蓄冷水箱和高温冷水机组提供温度控制子系统所需冷量;

若蓄冷水箱实际最大蓄冷量无法满足理论蓄冷量且高温冷水机组的提前开机时间过长,则需求响应时段运行策略采取方案C;方案C具体为:非占用时段,通过高温冷水机组对蓄冷水箱进行蓄冷,储存的冷量为蓄冷水箱实际最大蓄冷量,并基于室内热舒适的可接受范围内,提高需求响应时段的室内设定温度,直至当前室内设定温度下的蓄冷水箱释冷时长能够满足需求响应时段的要求,需求响应时段,通过蓄冷水箱提供温度控制子系统所需的冷量;

若蓄冷水箱实际最大蓄冷量无法满足理论蓄冷量,且考虑到极端恶劣天气条件下采取方案C仍然存在无法满足需求响应时段要求的可能性,则需求响应时段运行策略采取方案D;方案D具体为:非占用时段,通过高温冷水机组对蓄冷水箱进行蓄冷,储存的冷量为蓄冷水箱实际最大蓄冷量,并在室内热舒适可接受的范围内,取最高温度作为需求响应时段的室内设定温度,并计算释冷时长、需求响应时段与释冷时长的差值,确定高温冷水机组的提前开机时间,需求响应时段先后由蓄冷水箱和高温冷水机组提供温度控制子系统所需冷量。

2.根据权利要求1所述的一种温湿度独立控制空调需求响应控制方法,其特征在于,步骤一中采集相关参数包括温度控制子系统承担的历史逐时冷负荷、室外气象参数、室内人员设备作息作为输入参数,通过支持向量回归模型预测次日温度控制子系统承担的逐时冷负荷。

3.根据权利要求1所述的一种温湿度独立控制空调需求响应控制方法,其特征在于,步骤三中所述蓄冷水箱实际最大蓄冷量受限于蓄冷水箱的有效容积及温度控制子系统的设计工况,存在无法满足理论蓄冷量要求的情况,需要校核蓄冷水箱理论蓄冷量和实际最大蓄冷量。

4.根据权利要求1所述的一种温湿度独立控制空调需求响应控制方法,其特征在于,步骤三中所述蓄冷水箱实际最大蓄冷量计算公式如下:Qa=CpρVΔTaη1

其中,Qa为蓄冷水箱实际最大蓄冷量,Cp为蓄冷水箱中蓄冷液体的比热容,ρ为蓄冷水箱中液体的密度,V为蓄冷水箱的有效容积,ΔTa为设计工况下蓄冷水箱进出口流体温差,η1为蓄冷水箱保温效率。

5.根据权利要求1所述的一种温湿度独立控制空调需求响应控制方法,其特征在于,步骤三中所述蓄冷水箱的释冷时长计算公式如下:td=(V/v)×(ΔTa/ΔTd)

其中,td为蓄冷水箱的释冷时长,V为蓄冷水箱的有效容积,v为需求响应时段蓄冷水箱释冷时冷冻水的体积流量,ΔTa为设计工况下蓄冷水箱进出口流体温差,ΔTd为温度控制子系统室内换热末端的供回水温差。

6.根据权利要求1所述的一种温湿度独立控制空调需求响应控制方法,其特征在于:所述室内换热末端为辐射吊顶或干式风机盘管。

7.根据权利要求1所述的一种温湿度独立控制空调需求响应控制方法,其特征在于:所述湿度控制子系统中冷水机组提供的冷冻水由循环水泵送到除湿新风机组,除湿新风机组对新风进行冷冻除湿,新风由动力装置送往室内承担室内全部潜热冷负荷和部分显热冷负荷;温度控制子系统中高温冷水机组提供的冷冻水由循环水泵基于控制器的控制信号在不同时段分别送至室内换热末端和蓄冷水箱,承担室内大部分的显热冷负荷。