一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法，通过房间负荷计算模块中的公式1)计算房间内的冷负荷，Q

【技术实现步骤摘要】
一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法


[0001]本专利技术涉及一种暖通空调领域，特别是一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着大型公共建筑的建设，建筑能耗在我国能耗的占比越来越大，而中央空调系统能耗在建筑能耗的占比达到50％以上。设计人员在对中央空调系统进行设计时，会多出20％左右的负荷余量，且在实际运行中，大部分情况下，冷水机组不是在额定工况下运行，只是在部分负荷下运行，冷机不能及时根据末端负荷的变化，作出相应调整。这就造成了大量的能量浪费，针对上述问题，合理的负荷计算方法是解决这类问题的关键。传统的中央空调系统在工作时，通过各种传感器，监测机房冷源的运行状态，根据冷冻水流量，冷冻水温差，计算机房冷源需要提供的冷量。因为温差存在滞后性，不能及时根据末端负荷的变化来调节中央空调系统的冷冻水供回水温差和冷冻水流量，导致机房冷源不能时时满足办公房间的负荷需求。
[0003]例如专利名称为“一种基于中央空调水系统的节能控制策略”的技术方案中，结合空调水系统水泵变频，对中央空调系统进行节能，但是其缺点在于：对于水泵的调节，仅仅依靠供回水温差来调节流量和水泵变频，但温差存在滞后性，进而无法实时满足房间负荷需求，与实际工程不符。
[0004]因此，现有的技术存在着因温差滞后性导致机房冷源不能时时满足办公房间的负荷需求的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法。本专利技术能够及时反馈末端负荷的变化，进而机房冷源在运行参数上做出相应调整，使得机房冷源对于末端负荷变化反应更为灵敏，更加节能。
[0006]本专利技术的技术方案：一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法，通过房间负荷计算模块中的公式1)计算房间内的冷负荷，
[0007]Q
总
＝α(Q
τ
+Q
c
)+δQ
n
+ηQ
s
+λQ
z
+ξ(Q
r
+Q
q
)+ρQ
X
，式1)；
[0008]式中：Q
总
代表房间总冷负荷，单位为W；α代表外围护结构的逐时冷负荷Q
τ
与外玻璃窗的逐时冷负荷Q
c
的系数；δ代表内围护结构冷负荷Q
n
的系数；η代表设备发热形成的冷负荷Q
s
的系数；λ代表照明形成的逐时冷负荷Q
z
的系数；ξ代表人体显热散热量形成的逐时冷负荷Q
r
与潜热散热形成的冷负荷Q
q
的系数；ρ代表夏季新风冷负荷Q
X
的系数；
[0009]α、δ、η、λ、ξ和ρ这六个系数通过粒子群优化算法算出系数群体最优解，把当前最优解时计算得到的房间冷负荷下发给机房冷源；与此同时，末端风机根据房间负荷计算模块计算得到的房间冷负荷对风量来进行调整。
[0010]前述的一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法中，外围护结构的逐时冷负
荷的计算、外玻璃窗的逐时冷负荷的计算以及内围护结构冷负荷的计算构成围护结构负荷计算模块；
[0011]外围护结构的逐时冷负荷Q
τ
的计算公式为：Q
τ
＝SK(t
τ
‑
t
R
)；
[0012]式中：S代表外围护结构的面积，
㎡
；K代表外围护结构的传热系数，W/(
㎡
·
℃)；t
τ
代表外围护结构的逐时计算温度，℃；t
R
代表室内温度，℃；
[0013]外玻璃窗的逐时冷负荷Q
c
的计算公式为：Q
c
＝K
c
A
c
(t
c
‑
t
R
)；式中：K
c
代表外玻璃窗的传热系数，W/(
㎡
·
℃)；A
c
代表外玻璃窗面积，
㎡
；t
c
代表外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃；t
R
代表室内温度，℃；
[0014]内围护结构冷负荷Q
n
的计算公式为：Q
n
＝A
n
P
n
(t
o
+
△
t
b
‑
t
R
)；
[0015]式中：A
n
代表内围护结构面积，
㎡
；P
n
代表内围护结构的传热系数，W/(
㎡
·
℃)；t
o
代表夏季空调室外计算日平均温度，℃；
△
t
b
代表附加温升，℃；t
R
代表室内温度，℃。
[0016]前述的一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法中，设备发热形成的冷负荷Q
s
的计算公式为：Q
s
＝Q
b C
l
[0017]式中：Q
b
代表设备实际显热量，W；C
l
代表设备显热散热冷负荷系数，若空调系统不连续运行，则C
l
＝1.0。
[0018]前述的一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法中，照明形成的逐时冷负荷Q
z
的计算公式为：Q
z
＝1000*n1*n2*N*C
z
；
[0019]式中：N代表照明工具所需功率，kW；n1代表镇流器消耗功率系数，当镇流器明装时，取n1＝1.2；当暗装时，取n1＝1.0；n2代表灯罩隔热系数；C
z
代表照明散热冷负荷系数。
[0020]前述的一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法中，人体显热散热量形成的逐时冷负荷Q
r
的计算公式为：
[0021]Q
r
＝q
r
Φ
n
C
r
；式中：q
r
代表不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；Φ代表群集系数；n代表室内全部人数；C
r
代表人体显热散热冷负荷系数。
[0022]前述的一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法中，潜热散热形成的冷负荷Q
q
的计算公式为：
[0023]Q
q
＝q1*n*Φ；式中：q1代表不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量，W；n代表室内全部人数；Φ代表群集系数。
[0024]前述的一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法中，夏季新风冷负荷Q
X
的计算公式为：
[0025]Q本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法，其特征在于：通过房间负荷计算模块中的公式1)计算房间内的冷负荷，Q
总
＝α(Q
τ
+Q
c
)+δQ
n
+ηQ
s
+λQ
z
+ξ(Q
r
+Q
q
)+ρQ
X
，式1)；式中：Q
总
代表房间总冷负荷，单位为W；α代表外围护结构的逐时冷负荷Q
τ
与外玻璃窗的逐时冷负荷Q
c
的系数；δ代表内围护结构冷负荷Q
n
的系数；η代表设备发热形成的冷负荷Q
s
的系数；λ代表照明形成的逐时冷负荷Q
z
的系数；ξ代表人体显热散热量形成的逐时冷负荷Q
r
与潜热散热形成的冷负荷Q
q
的系数；ρ代表夏季新风冷负荷Q
X
的系数；α、δ、η、λ、ξ和ρ这六个系数通过粒子群优化算法算出系数群体最优解，把当前最优解时计算得到的房间冷负荷下发给机房冷源；与此同时，末端风机根据房间负荷计算模块计算得到的房间冷负荷对风量来进行调整。2.根据权利要求1所述的一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法，其特征在于：外围护结构的逐时冷负荷的计算、外玻璃窗的逐时冷负荷的计算以及内围护结构冷负荷的计算构成围护结构负荷计算模块；外围护结构的逐时冷负荷Q
τ
的计算公式为：Q
τ
＝SK(t
τ
‑
t
R
)；式中：S代表外围护结构的面积，
㎡
；K代表外围护结构的传热系数，W/(
㎡
·
℃)；t
τ
代表外围护结构的逐时计算温度，℃；t
R
代表室内温度，℃；外玻璃窗的逐时冷负荷Q
c
的计算公式为：Q
c
＝K
c
A
c
(t
c
‑
t
R
)；式中：K
c
代表外玻璃窗的传热系数，W/(
㎡
·
℃)；A
c
代表外玻璃窗面积，
㎡
；t
c
代表外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃；t
R
代表室内温度，℃；内围护结构冷负荷Q
n
的计算公式为：Q
n
＝A
n
P
n
(t
o
+
△
t
b
‑
t
R
)；式中：A
n
代表内围护结构面积，
㎡
；P
n
代表内围护结构的传热系数，W/(
㎡
·
℃)；t
o
代表夏季空调室外计算日平均温度，℃；
△
t
b
代表附加温升，℃；t
R
代表室内温度，℃。3.根据权利要求1所述的一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法，其特征在于：设备发热形成的冷负荷Q
s
的计算公式为：Q
s
＝Q
b
C
l
式中：Q
b
代表设备实际显热量，W；C
l
代表设备显热散热冷负荷系数，若空调系统不连续运行，则C
l
＝1.0。4.根据权利要求1所述的一种基于粒子群算法的办公房间负荷计算方法，其特征在于：照明形成的逐时冷负荷Q
z
的计算公式为：Q
z
＝1000*n1*n2*N*C
z
；式中：N代表照明工具所需功率，kW；n1代表镇流器消耗功率系数，当镇流器明装时，取n1＝1....

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇，李航，何鑫，陆斌，李文鹏，张廷，
申请(专利权)人：浙江源创智控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：