【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及能源，特別涉及一種多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統。
技術介紹
1、在建筑內部存在大量余熱，并且各區域空調使用時間存在較大化差異的情況下，傳統集中空調系統各工況下存在供需不匹配、運行成本高的問題。此外，在建筑內部同時存在冷熱負荷需求時，比如按建筑進深將空調系統劃分為內區和外區，內區供冷，外區供熱；一般可通過四管制空調系統、水環系統等解決同時存在的冷熱負荷需求。但存在初投資高、建筑內廢熱不能充分利用、系統整體能效較低等問題。
2、同時，空調水系統的流量測量方法主要是在管路中安裝流量計與流量傳感器，近年的研究主要集中在如何提高流量傳感器的精度。這些直接測量流量的方法都會增加空調系統的設備投資，特別是在追求高精度的現狀驅動下，流量計的裝配使得整個測試系統的成本大大增加，同時還會破壞原有管路，增大系統阻力，這與建筑節能的目標相悖，因此，需要在不破壞管路、設備投資較少、保持一定精度的前提下，實現對空調系統水流量的快速測量。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，基于水環管網循環水泵和水環供水管路，利用最小二乘法對空調系統運行時的壓差、供水溫度數據進行擬合，分別得到h-q和n-q特性曲線，通過對2種擬合曲線進行修正后作為水流量監測模型，間接得到系統流量值，不破壞管路、設備投資較少，實現對空調系統水流量的快速測量。
2、本專利技術提供了一種多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，包括水環管網循環水泵和
3、所述水環供水管路采用預設的流量監測方法進行所述水環供水管路的水流量監測，預設的流量監測方法包括：
4、s1、調節所述水環管網循環水泵的運行頻率為設定頻率，并采集所述空調系統運行時的壓差、供水溫度數據；
5、s2、利用最小二乘法對采集的數據進行擬合，分別得到h-q特性曲線和n-q特性曲線；
6、s3、根據供水溫度和頻率的影響對h-q特性曲線和n-q特性曲線進行修正，以使擬合曲線應用于任何供水溫度或任意頻率；
7、s4、將修正后的h-q特性曲線和n-q特性曲線作為水流量監測模型，并利用所述水流量監測模型進行所述水環供水管路的水流量監測。
8、進一步地，所述步驟s2具體包括：
9、基于所述空調系統及水環管網循環水泵得到流量測量函數關系式為：
10、q＝f(ρg,h,n,d,n)
11、其中，q為水環管網循環水泵輸送到管路的流量，m3/h；ρ為被輸送液體的密度kg/m3；g為自由落體加速度，m/s2；h為水環管網循環水泵的揚程，m，可通過測量壓差得到；n為水環管網循環水泵的軸功率，kw；d為葉輪直徑，水環管網循環水泵固定，葉輪直徑不會變化；n為轉速，r/min；
12、水環管網循環水泵的性能曲線包含h-q曲線和n-q曲線，在固定轉速下用設定溫度的清水在常壓下由實驗測定，得到采用后向葉輪的離心式水泵的性能曲線；其中，對于h-q曲線，流量增大，揚程持續減小；對于n-q曲線，流量增大，軸功率先增大后趨于不變；
13、根據h-q曲線和n-q曲線的趨勢，對水環管網循環水泵的h-q曲線用最小二乘法的二次曲線進行擬合，即：
14、h＝α0+α1q+α2q2
15、對于n-q曲線用最小二乘法的三次曲線進行擬合，即：
16、n＝β0+β1q+β2q2+β3q3
17、其中，α0、β0為擬合常數；α1、α2、β1、β2、β3為擬合系數；
18、通過以上擬合過程得到h-q曲線和n-q曲線，能夠實現對水環供水管路的流量q的辨識。
19、進一步地，所述步驟s3中，水環管網循環水泵的特性曲線的影響因素包括轉速n、供水溫度tg、葉輪直徑d及管網壓力；
20、水泵流量q、揚程h、軸功率n均與轉速n有關，得到如下關系式為：
21、
22、其中，f為水環管網循環水泵頻率，下標1、2表示不同工況。
23、由于水環管網循環水泵轉速與頻率呈正比關系，若已知某一頻率時水泵的流量q、揚程h、軸功率n，則可求得任意頻率下的流量q、揚程h、軸功率n，同樣若擬合出某頻率時的水泵特性曲線，那么也可得到其他頻率下的水泵特性曲線。
24、進一步地，所述供水溫度tg影響水的密度與黏度，水環管網循環水泵的揚程h和流量q與密度無關，軸功率n隨密度的增大而增大，水環管網循環水泵的h-q特性曲線的影響因素為轉速n，n-q特性曲線的影響因素為轉速n與供水溫度tg。
25、進一步地，多個子系統包括閉式冷卻塔、辦公塔樓一分布式水源熱泵系統、地埋管換熱系統、數據機房廢熱回收利用系統、燃氣鍋爐、裙房部分水源熱泵系統、辦公塔樓二分布式水源熱泵系統、多效全程水處理裝置；
26、所述閉式冷卻塔、辦公塔樓一分布式水源熱泵系統、地埋管換熱系統、數據機房廢熱回收利用系統、燃氣鍋爐、裙房部分水源熱泵系統、辦公塔樓二分布式水源熱泵系統均連接能源管理系統，以及通過第一管路連接所述水環管網循環水泵、通過第二管路連接所述多效全程水處理裝置，所述第一管路和第二管路共同形成所述水環供水管路，所述多效全程水處理裝置連接所述水環管網循環水泵，所述水環管網循環水泵連接所述能源管理系統。
27、進一步地，所述閉式冷卻塔、辦公塔樓一分布式水源熱泵系統、地埋管換熱系統、數據機房廢熱回收利用系統、燃氣鍋爐、裙房部分水源熱泵系統、辦公塔樓二分布式水源熱泵系統與所述第二管路之間均設置有能量計；所有能量計均連接所述能源管理系統。
28、進一步地，所述燃氣鍋爐的數量為兩個，兩個燃氣鍋爐均連接所述能源管理系統，且兩個所述燃氣鍋爐分別配備有各自的能量計。
29、本專利技術的有益效果為：
30、1、利用水環管網循環水泵特性曲線作為水流量監測模型進行對空調系統水流量的測量，快速且有效、成本低，系統運行的同時即可得到流量值，并不需要其他儀表的安裝，只需要系統既有壓差傳感器與溫度傳感器，對管路影響很小。
31、2、根據h-q和n-q特性曲線對流量的求解，通過h-q特性曲線進行辨識的準確度高且誤差范圍穩定，在n-q特性曲線辨識流量的方法中功率值易獲取，在高頻率運行時誤差低。
32、3、基于壓差的流量與熱量間接辨識，打破了既有能耗監測平臺的局限，在變流量節能技術中也可發揮重要作用，具有一定的實用性，在各類水泵與其他動力部件的使用中也具有廣闊前景。
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1.一種多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，包括水環管網循環水泵和多個子系統，所述水環管網循環水泵連接多個子系統形成水環供水管路，所述水環供水管路上設置有溫度傳感器和壓差傳感器，用于采集供水溫度和壓差；
2.根據權利要求1所述的多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，所述步驟S2具體包括：
3.根據權利要求1所述的多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，所述步驟S3中，水環管網循環水泵的特性曲線的影響因素包括轉速n、供水溫度tG、葉輪直徑D及管網壓力；
4.根據權利要求3所述的多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，所述供水溫度tG影響水的密度與黏度，水環管網循環水泵的揚程H和流量Q與密度無關，軸功率N隨密度的增大而增大，水環管網循環水泵的H-Q特性曲線的影響因素為轉速n，N-Q特性曲線的影響因素為轉速n與供水溫度tG。
5.根據權利要求1所述的多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，多個子系統包括閉式冷卻塔、辦公塔樓一分布式水源熱泵系統、地埋管換熱
6.根據權利要求5所述的多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，所述閉式冷卻塔、辦公塔樓一分布式水源熱泵系統、地埋管換熱系統、數據機房廢熱回收利用系統、燃氣鍋爐、裙房部分水源熱泵系統、辦公塔樓二分布式水源熱泵系統與所述第二管路之間均設置有能量計；所有能量計均連接所述能源管理系統。
7.根據權利要求5所述的多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，所述燃氣鍋爐的數量為兩個，兩個燃氣鍋爐均連接所述能源管理系統，且兩個所述燃氣鍋爐分別配備有各自的能量計。
...【技術特征摘要】
1.一種多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，包括水環管網循環水泵和多個子系統，所述水環管網循環水泵連接多個子系統形成水環供水管路，所述水環供水管路上設置有溫度傳感器和壓差傳感器，用于采集供水溫度和壓差；
2.根據權利要求1所述的多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，所述步驟s2具體包括：
3.根據權利要求1所述的多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，所述步驟s3中，水環管網循環水泵的特性曲線的影響因素包括轉速n、供水溫度tg、葉輪直徑d及管網壓力；
4.根據權利要求3所述的多能互補的源網荷儲控一體化綠色低碳空調系統，其特征在于，所述供水溫度tg影響水的密度與黏度，水環管網循環水泵的揚程h和流量q與密度無關，軸功率n隨密度的增大而增大，水環管網循環水泵的h-q特性曲線的影響因素為轉速n，n-q特性曲線的影響因...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馮其明，楊士剛，左成，李清，孫曉慧，曹仁廷，王攀，
申請(專利權)人：青島東湖綠色節能研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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