【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种优化热传输系统能耗的方法。该方法的优选实施例包括以下循环步骤：记录由引入热传输系统的优化参数的所述变化导致的总功耗中的功率变化；确定优化参数的新的待引入的变化，并将新的待引入的变化引入热传输系统。
技术介绍
1、热传输系统通常涉及将热量从一个储存器传输到另一个储存器的热传输设备。在这种系统中，储存器以及热传输设备中的热交换涉及电能消耗。
2、热传输系统通常包括多个单元，例如冷却塔、热泵单元和热负载。这些单元被连接以形成热传输设备，并且每个这样的单元通常由被专门设计来为单元提供预定的温度设定点的控制函数来控制。
3、优化热传输设备的功耗(即减少功耗以实现冷却或加热的特定目标)通常是热传输系统的操作者和/或所有者最关心的问题。
4、优化热传输系统的常见方法是建立系统的数学模型，并使用该模型来寻求最小功耗的状态。ep3194865b1提供了一个这样的示例。
5、尽管这种基于模型的方法是优化功耗的可行解决方案，但它们受到以下事实的限制：必须很好地公开和理解热传输系统的各个组件，并且需要访问系统的多个变量。
6、因此，改进的优化将是有利的，特别是更有效和/或更可靠的优化将是有利的。
7、专利技术目的
8、本专利技术的另一个目的是提供现有技术的替代方案。
9、特别地，提供解决现有技术的上述问题的优化可以被视为本专利技术的目的。
技术实现思路
1、因此，在本专利技术的第一方面，上述目
2、●第一热负载、热传输设备和第二热负载，所述热传输设备被配置为
3、a)从通过使用第一泵在所述热传输设备的吸热侧和所述第二热负载之间循环的第一流体中提取热量，并将所述热量的至少一部分供应给通过使用第二泵在所述第一热负载和所述热传输设备的排热侧之间循环的第二流体；
4、其中，
5、●所述第一热负载和所述第二泵、所述热传输设备和所述第二热负载以及所述第一泵的操作均需要功耗；
6、●该方法基于指示或表示热传输系统的两个或更多个组件的总功耗的优化参数，其中，所述总功耗是所述功耗中的至少两个的和，所述总功耗在汇总时具有作为优化参数的函数的凸功耗特性，其中，所述总功耗可以通过将优化参数的变化引入热传输系统来改变，该方法优选地包括以下步骤：
7、a)当热传输系统处于稳定状态时，确定优化参数中的第一待引入的变化，并将所述第一待引入的变化引入热传输系统；
8、b)当热传输系统处于稳定状态时，记录由引入热传输系统的优化参数的变化导致的总功耗的功耗变化；
9、c)确定优化参数的新的待引入的变化，其中，所述新的待引入的变化导致：
10、●如果总功耗相对于所述优化参数的变化率小于零，则增加所述优化参数，以及
11、●如果所述总功耗相对于所述优化参数的变化率大于零，则减少所述优化参数，
12、d)当热传输系统处于稳定状态时，将所述新的待引入的变化引入热传输系统，并重复步骤b)至d)。
13、优选地，总功耗相对于所述优化参数的变化率通过评估或来确定。对于步骤c)中的离散方程这可以象征性地写成
14、
15、其中，t是指执行步骤c)的时间，并且t-1是指已经执行了先前步骤c)和后续步骤b)的时间。因此，步骤c)优选地包括确定总功耗相对于所述优化参数的变化率，其中所述确定是基于两个连续出现的稳定状态来执行的。
16、如本文所述，在许多情况下，将优化参数的变化引入热传输系统可能会导致热传输系统在再次进入稳定状态之前改变状态。因此，上述步骤b)中提到的稳定状态可以称为“新的稳定状态”，在这种情况下，系统在引入优化参数变化后已经恢复了稳定状态。
17、通过这种方法，在引入变化时从热传输系统接收到的反馈是由系统本身而不是由系统的数学模型(例如基于物理的数学模型、基于人工智能的模型或机器学习模型)确定的反馈，从而至少减轻了关于是否观察到热传输系统模型的正确表示的任何不确定性。
18、由于本专利技术的优选实施例不依赖于数学模型，而是依赖于系统的真实反馈，因此模型参数的损耗不需要修改来反映系统的这种和其它变化。这可以优选地概括为无模型或模型无关的方法。
19、此外，由于该方法可以使用指示总功耗的参数，因此该方法可以很容易地实现，因为通常不需要为系统配备精密昂贵的传感器。本专利技术的优选实施例还提供了使用传感器的可能性，例如已经存在于热传输系统中的流量和/或温度传感器。然而，在一些实施例中，一个或更多个功率传感器可以安装到热传输系统上以提供功耗读数。
20、本文使用的术语以对本领域技术人员常规的方式使用。下面对一些使用的术语进行了说明：
21、总功耗相对于优化参数的变化率，或简称为“变化率”被用于指代或
22、热传输设备用于指代被配置为将热量从第一储存器传输到温度高于第一储存器的第二储存器的设备。在优选实施例中，这种热传输设备可以是热泵或冷水机，尽管本专利技术不限于这种热泵或冷水机。注意的是，热泵和冷水机可以包括也可以不包括诸如压缩机、冷凝器、蒸发器和节流设备的类似的主要组件，并且热泵通常是指产生热量的需求，而冷水机通常是指冷却的需求。
23、功耗用于指代设备的总功耗或设备的一个或更多个特定组件的部分功耗。此类组件的非限制性示例是风扇、泵、热传输风扇、冷却塔喷淋泵、冷凝器泵、蒸发器主泵、蒸发器辅助泵、热传输设备的压缩机以及热传输系统中包括的具有可控功耗的其它组件。
24、本文所述的冷却塔可以是包括热交换器的干式冷却塔，也可以是包括热交换器的湿式冷却塔，其中，水被倒入和/或喷洒到热交换器上，以进一步增加在热交换器中流动的流体的热量释放。
25、组件通常用于指代构成诸如热负载、冷却负载或热传输设备的部分的功耗设备，和/或例如循环泵(例如第一泵和第二泵)。
26、稳定状态优选地用于指代热传输系统在经过稳定时间后和在施加优化参数变化后达到的状态。稳定时间通常取决于加热系统，并且通常受到热传输系统尺寸的影响。稳定时间可以通过实验确定。在一些实施例中，稳定状态是指总功耗psum在通常为5.0分钟或更长(优选小于15.0分钟)的时间段内变化不超过5％，例如估计超过2.5％的状态。这种稳定状态可以称为平稳期，因为psum随时间恒定。时间段的长度和变化的百分比可能是可变参数，通常取决于热传输系统的动态。
27、本专利技术的优选实施例优选地在计算机用于执行各种计算操作的情形下由计算机实现。此外，根据优选实施例的热传输系统通常配备有被配置为确定功耗的实际值或可从中得出功耗的值的一个或更多个传感器。可以提供传感器来确定优化参数的实际值。通常，这些传感器包括但不限于温度传感器、压力传感器、电功耗传感器、电流传感器、转速传感器等。这种传感器的输出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于优化热传输系统(1)的能耗的方法，所述热传输系统包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热传输设备(3)包括冷凝器(5)，所述冷凝器(5)在第一冷凝器温度(T1，cond)下接收来自所述第一热负载(2)的所述第二流体，并在第二冷凝器温度(T2，cond)下将所述第二流体输送至所述第一热负载(2)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述优化参数是所述第一冷凝器温度和第二冷凝器温度之差，以及所述总功耗(P)是第一热负载功耗和热传输设备(3)功耗的和。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一热负载(2)包括冷却塔(14)，所述第二流体在一个或更多个流动通道中流动通过所述冷却塔(14)，所述冷却塔(14)包括冷却塔风扇(7)以及喷淋泵(8)，所述冷却塔风扇(7)被配置成驱动空气流通过冷却塔(2)并经过所述一个或更多个流动变化，所述喷淋泵(8)将水喷淋到所述一个或更多个流动通道上，其中，所述优化参数是所述冷却塔风扇(7)的速度，其中，所述总功耗(P)是用于操作所述冷却塔风扇(7)的功率和用于操作所述喷淋泵(8)的功
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述优化参数是所述第一热负载(2)运行的环境温度和所述第一冷凝器温度(T1，cond)的差，其中，所述总功耗(P)是第一热负载(2)功耗和热传输设备(3)功耗的和。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一热负载(2)包括干式冷却器(15)和干式冷却器风扇(16)，所述第二流体在一个或更多个流动通道中流动通过所述干式冷却器(15)，所述干式冷却器风扇(16)被配置为驱动空气流通过所述干式冷却器(15)并经过所述一个或更多个流动通道，其中，所述第二泵(10)被布置成使所述第二流体在排热侧之间循环并通过所述第一热负载(2)，其中，所述优化参数是所述干式冷却器风扇(16)的速度，其中，所述总功耗(P)是用于操作所述第二泵(10)的功率和用于操作所述干式冷却器风扇(16)的功率的和。
7.根据前述权利要求2-5中任一项所述的方法，其中，所述吸热侧(11)包括蒸发器(6)，所述蒸发器(6)在第一蒸发器温度(T1，evap)下将所述第一流体输送至所述第二热负载(4)，并在第二蒸发器温度(T2，evap)下从所述第二热负载(4)接收所述第一流体，其中，所述第一泵(9)被布置成在所述蒸发器(6)和所述第二热负载(4)之间循环所述第一流体，其中，所述优化参数是所述第二蒸发器温度和所述第一蒸发器温度的差或所述第一蒸发器温度，其中，所述总功耗(P)是用于操作所述第一泵(9)和热泵(13)的功率的和。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述优化参数的待引入的变化必定受到上限和下限的限制，其中，所述上限和下限由所述优化参数的可能操作范围定义。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，所述待引入的变化的幅度与相对于所述优化参数的总功耗的变化率成比例地确定。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述热传输系统的稳定状态下确定总功耗中的所述功率变化的所述记录。
11.根据权利要求10的方法，其中，
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述热传输设备(3)包括热泵(17)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述热传输设备(3)包括冷水机(18)。
14.根据前述权利要求8-13中任一项所述的方法，还包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过使用累积和控制图(CUSUM)来识别所述第一稳定总功耗和第二稳定总功耗。
16.根据权利要求14或15的方法，其中，
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于优化热传输系统(1)的能耗的方法，所述热传输系统包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热传输设备(3)包括冷凝器(5)，所述冷凝器(5)在第一冷凝器温度(t1，cond)下接收来自所述第一热负载(2)的所述第二流体，并在第二冷凝器温度(t2，cond)下将所述第二流体输送至所述第一热负载(2)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述优化参数是所述第一冷凝器温度和第二冷凝器温度之差，以及所述总功耗(p)是第一热负载功耗和热传输设备(3)功耗的和。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一热负载(2)包括冷却塔(14)，所述第二流体在一个或更多个流动通道中流动通过所述冷却塔(14)，所述冷却塔(14)包括冷却塔风扇(7)以及喷淋泵(8)，所述冷却塔风扇(7)被配置成驱动空气流通过冷却塔(2)并经过所述一个或更多个流动变化，所述喷淋泵(8)将水喷淋到所述一个或更多个流动通道上，其中，所述优化参数是所述冷却塔风扇(7)的速度，其中，所述总功耗(p)是用于操作所述冷却塔风扇(7)的功率和用于操作所述喷淋泵(8)的功率的和。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述优化参数是所述第一热负载(2)运行的环境温度和所述第一冷凝器温度(t1，cond)的差，其中，所述总功耗(p)是第一热负载(2)功耗和热传输设备(3)功耗的和。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一热负载(2)包括干式冷却器(15)和干式冷却器风扇(16)，所述第二流体在一个或更多个流动通道中流动通过所述干式冷却器(15)，所述干式冷却器风扇(16)被配置为驱动空气流通过所述干式冷却器(15)并经过所述一个或更多个流动通道，其中，所述第二泵(10)被布置成使所述第二流体在排热侧之间循环并通过所述第一热负载(2)，其中，所述优化参数是所述干式冷却器风扇(16)...
【专利技术属性】
技术研发人员：扬·卡罗埃·奥勒斯楚普，莫根斯·格罗特·尼古拉森，
申请(专利权)人：格兰富控股公司，
类型：发明
国别省市：
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