联合运行冷水机组负荷优化分配研究

多台冷水机组联合运行的系统中,各冷水机组大部分时间处于部分负荷运行状态.计及冷水机组能耗和其部分负荷率相关的特性,以系统最小能耗为目标函数,讨论了联合运行冷水机组负荷优化分配问题.为实现全局最优,采用试验设计方法和二次序列规划方法相结合的求解技术.MATLAB平台下的数值算例表明,采用的算法精度良好,效率高.     

基于遗传算法的冷水机组负荷分配与出水温度的优化

根据冷水机组的能耗与其部分负荷率的相关特性,提出基于遗传算法的冷水机组最小能耗的优化分配,从而获得各台机组的负荷分配率以及在此分配下的冷机出水温度优化设定,并对该分配进行MATLAB仿真.结果表明,该策略能够优化机组的运行并降低系统能耗.     

部分负荷下冷水机组运行方案的优化

冷水机组系统在部分负荷运行时,可选择调节冷水机组台数或每台冷水机组的运行功率来应对负荷的变化,但不同运行方案有不同的能耗。以某厂螺杆式冷水机组为例,测试不同负荷下冷水机组的性能参数,分析其总COP值,与现行运行方案下的冷水机组能耗相比,得到机组运行优化方案。结果表明,采用新运行方案,相对原运行方案可分别节能12％和23％。     

基于关联规则的复杂系统稳态运行参数优化

针对系统运行过程中,工况切换可能导致系统运行参数目标值的跃变,进而引发系统运行不稳定的问题,本文提出一种基于关联规则的变工况运行参数稳态优化方法,改进了原有的关联规则挖掘策略,将历史工况作为变工况关联规则挖掘的输入条件之一,以系统运行状态稳定为约束,优化稳态运行参数目标值,并讨论了变工况下系统的准稳态运行条件.以某商场...     

基于遗传算法的冷水机组运行参数优化

本文以中国中部某城市的地下综合体内的冷水机组为研究对象,使用参数辨识和人工神经网络两种方法基于机组运行数据建立了能耗模型。参数辨识模型和神经网络模型的决定系数分别为0.94和0.91,模型准确度较高。以机组能耗最小为优化目标,机组运行参数中的冷冻水供水温度、冷却水回水温度为优化控制变量,基于遗传算法提出机组的运行优化控制策略。将优化控制策略置于神经网络建立的能耗模型中进行仿真,与机组原有控制策略相比,优化控制策略在典型日节能百分比为2.38%,具有较好的节能效果。     

夏季不同冷水机组联合运行节能控制策略研究

夏季不同性能曲线的冷水机组联合使用的运行策略会对系统能耗产生重要影响,寻找最优的运行方案是实现系统节能的关键步骤之一。基于系统能耗模型和寻优目标函数,借助计算机辅助编程,建立了不同性能曲线的机组组合在不同运行策略下最小能耗与运行成本的计算方法,并对某实际工程进行了案例分析。结果表明,设计合适的运行策略能为不同冷水机组的联合运行带来良好的节能效益。     

数据挖掘中关联规则的频繁项集研究及算法设计

关联规则挖掘其主要研究目的是从大型数据集中发现隐藏的、有趣的、属性间存在的规律与数据间的联系。关联规则挖掘算法主要目的是从事务数据集项间挖掘出有意义的关联关系。Apriori算法是关联规则挖掘算法中最经典的方法。由Apriori算法产生的候选项集仍是巨量的。通过对Apriori算法中的候选项集支持频度的深入研究总结五条规律,并将这五条规律应用到Apriori算法中。     

基于梯度提升回归树的冷水机组能耗预测方法

冷水机组作为空调系统最主要的能耗设备,建立冷水机组能耗预测模型对于节能运行优化具有重要意义。本文针对冷水机组运行参数繁多,能耗预测模型超参数难以调优等特点,提出了基于梯度提升回归树的冷水机组能耗预测方法,并利用冷水机组实测数据对模型进行了训练与验证,同时对比了支持向量回归和决策树模型。结果表明:基于梯度提升回归树的能耗预测模型能够更准确的预测冷水机组能耗。对比其他两种模型,MAE和RMSE分别平均降低了24.5%和45.5%,相关系数达到0.999 7,并且模型对超参数不敏感,能够在较宽泛的范围内比较好地拟合数据,具有较高的实用价值。     

双级离心式冷水机组的数学模型及其应用

阐述了采用电机转速和入口导叶阀联合调节容量的双级离心式压缩机及其冷水机组的稳态灰箱数学模型的建立方法,即从离心式压缩机工作原理出发,确立电机转速和入口导叶阀开度对制冷剂流量的影响关系,利用压缩机或冷水机组的部分实验数据,定量给出与压缩机结构等参数有关的待定系数;应用该方法所建立的数学模型适用于冷水机组设计、控制策略优化和运行能耗分析,以一台NART—I型冷水机组为例,模拟其应用于北京、上海两地典型办公建筑中的全年运行能耗和季节能效比,以说明冷水机组数学模型的应用方法。     

矩阵加权关联规则在故障诊断系统中的应用

关联规则挖掘算法实现了对复杂设备的通用、快速、脱离主观经验的故障诊断。经典的关联规则算法以各项目均匀分布为前提,而实际的故障诊断过程中不同的故障因素对故障诊断的贡献度不同。针对这种情况,将"最小支持期望"和矩阵引入关联规则,提出一种适用于设备故障诊断的基于矩阵的加权关联规则模型——MWARMA模型,实例证明该模型在提高挖掘效率的同时,明显提高了故障诊断的准确率。以该模型为基础设计并实现了一套设备故障诊断系统。     

基于运行数据包络线的冷水机组运行优化策略研究

为提高冷水机组能效,本文提出一种基于冷水机组运行数据性能包络线的负荷分配优化控制策略。基于历史运行数据,采用数据衍生与移动窗口方法,获取了冷水机组的性能包络线,并基于性能包络线对负荷分配进行优化。通过在我国南方某机场空调系统运行测试,对本策略进行了验证并与顺序启停控制策略进行了对比,结果表明:该控制策略具有较好的节能效果。在典型日,该控制策略相比顺序启停控制策略的节能效果提升8. 2%。     

办公楼变频空气源热泵序列优化控制

为了满足公共建筑中空调系统部分负荷下的节能运行调节需求,制冷机房经常配置多台冷水机组。空调系统中冷水机组能耗占比较高,而机组序列控制在系统满足室内负荷需求与节能中运行起关键作用。为了提高热泵机组的运行能效,本文提出一种空气源热泵机组的序列优化控制方法。首先建立变频空气源热泵机组模型,然后建立多台同型号机组序列优化控制目标函数,同时给出实时建筑负荷下求解机组最佳运行序列组合的算法与步骤。以某工程为例,利用e QUEST软件分析了办公楼全年的空调负荷变化,并在夏季、冬季典型日负荷基础上,对比分析了热泵机组序列优化控制策略与传统策略。结果表明:与传统策略相比,在10%~100%的系统部分负荷范围内,采用序列优化控制策略的机组能耗平均降低13.4%。在夏季典型日,热泵机组能耗降低14.5%;在冬季典型日,热泵机组能耗降低12.3%;在过渡季典型日,热泵机组能耗降低3.3%。在供冷季,采用机组序列优化控制策略能耗降低14.1%;在供热季能耗降低9.0%。热泵机组的序列优化控制策略具有明显的节能效果。     

冷水机组和冷冻水泵联合运行方案节能研究

空调系统采用一机对一泵原则时,在部分负荷下,可通过调节冷水机组和泵的运行台数来应对负荷的变化,但不同的运行方案下的能耗不一样。结合工程实例,对螺杆冷水机在部分负荷下的COP值进行分析,确定冷水机组运行方案,进而确定冷冻水泵运行方案。通过对不同运行方案下的耗电量进行比较,得出了最优化的运行方案。结果表明,采用新的运行方案要比原运行方案节约7.3%的电量。     

Part-load characteristics of a new ammonia/lithium nitrate absorption chiller

A pre-industrial prototype of a new water-cooled ammonia/lithium nitrate absorption chiller was characterised at part-load operation mode. The chiller was built using brazed plate heat exchangers in all its components, including the absorber and the generator.A test campaign was carried out varying the thermal load in the chilled water circuit and keeping the hot and cooling water temperatures constant.Part-load curves of the thermal and electrical coefficients of performance were obtained, plotted and compared with data from the literature on small capacity absorption chillers with conventional working pairs, namely ammonia/water and water/lithium bromide. The experimental results showed that to achieve a higher electrical coefficient of performance at part-load operation, it was much more convenient to use an ON-OFF control than to modify the hot water temperature. Furthermore, using a simple ON-OFF control strategy, the behaviour of the new absorption chiller was more agile and responded more quickly.The part-load curve of the electrical coefficient of performance was obtained by adjusting the experimental data to the shape of the curve proposed in the standard prEN-14825:2011 for air-to-water chillers. The Cc coefficient was 0.7985 matching the value obtained dividing the remaining electrical consumption measured during the OFF half cycles by the total energy consumption generated.     

An enhanced chiller FDD strategy based on the combination of the LSSVR-DE model and EWMA control charts

Development of the fault detection and diagnosis (FDD) for chiller systems is very important for improving the equipment reliability and saving energy consumption. The results of FDD performance are strongly dependent on the accuracy of chiller models. Since the accuracy of the chiller models depends on the indefinite model parameters which are normally chosen by experiments or experiences, an accurate chiller model is difficult to build. Therefore, optimization of model parameters is very useful to increase the accuracy of chiller models. This paper presents a new FDD strategy for centrifugal chillers of building air-conditioning systems, which is the combination between the nonlinear least squares support vector regression (LSSVR) based on the differential evolution (DE) algorithm and the exponentially weighted moving average (EWMA) control charts. In this strategy, the nonlinear LSSVR, which is a reformulation of SVR model with better generalization performances, is adopted to develop the reference feature parameter models in a typical non-linear chiller system. The DE algorithm which is a real-coding optimal algorithm with powerful global searching capacity is employed to enhance the accuracy of LSSVR models. The exponentially weighted moving average (EWMA) control charts are introduced to improve the fault detection capability as well as to reduce the Type II errors in a t-statistics-based way. Six typical faults of the chiller from the real-time experimental data of ASHRAE RP-1043 project are chosen to validate proposed FDD methods. Comprehensive comparisons between the proposed method and two similarly previous studies are performed. The comparison results show that the proposed method has achieved significant improvement in accuracy and reliability, especially at low severity levels. The proposed DE-LSSVR-EWMA strategy is robust for fault detection and diagnosis in centrifugal chiller systems.     

集中空调水系统节能优化策略及仿真研究

公共建筑集中空调水系统能耗占建筑总能耗比例较高,各设备的合理启停及控制参数的优化设置在系统节能中起到了关键作用.本文在满足末端冷负荷的前提下,以系统总能耗最小为目标,提出了冷水机组、水泵启停优化策略及控制参数全局优化方法.以冷冻水供水温度、冷却水流量作为独立优化控制参数建立集中空调水系统能耗模型.以某建筑为例,利用De...     

对如何正确应用综合部分负荷系数IPLV之我见

IPLV提供评估全年按特定负荷特性运行的单台冷水机组的平均能耗水平的统一标准,但不能代表具体建筑物内冷水机组的实际能耗状况,同时也不能因为还有其他节能措施而否定IPLV的作用.提出应该按部分负荷时冷却水进水温度变与不变两种情况分别建立中国的IPLV计算公式.