神经网络法负荷预测与蓄冰空调系统的运行优化

    1前言

    蓄冰空调系统能否经济地成功运行,不仅取决于系统设计合理性,也取决于控制策略的正确选择和运行优化。如果蓄冰空调系统已具有较合理的设计,下面仅就运行策略的选择问题及实现运行优化的方法进行分析和讨论。

    冰蓄冷空调系统的设计前提是设计日的负荷分布,系统主要设备如制冷机和冰槽的容量是按设计日进行的。因此系统在设计日负荷条件下运行效果最佳,然而系统大 部分时间是在偏离设计条件下运行。如何在非设计条件下使系统最经济合理地运行,是蓄冰空调系统运行管理中面临的一个棘手而又必须解决的课题,是提高蓄冰空 调系统经济效益的重要途径之一。根据国外已发表的研究文献显示:通过优化运转控制策略将使蓄冷系统比一般的蓄冷系统节约30%的电费[1],这是一个很可 观的比例。目前,欧、美等工业发达国家已投入大量的研究经费与科技人员为提高蓄冷系统运转效率做进一步的研究工作。要充分发挥蓄冰空调系统的优越性,应尽 可能降低运行费用。也不可片面强调加大峰谷电价差对降低运行费用的作用,而应充分发挥系统本身的节能潜力,调整系统达到最佳性能,实现系统的优化运行。

    2蓄冰空调系统的控制方法

    从设计上讲蓄冰空调系统可分为全蓄冷和分量蓄冷两类。全蓄冷模式满足负荷的方式相对比较简单,夜间低谷时间制冷机满负荷制冰蓄冷,在用电高峰时释放所蓄的 冷量来满足空调负荷。如果次日供冷负荷减少,槽内将残留过多的余冰,影响并降低下次充冷循环的效率。分量蓄冷模式的控制和满足负荷的方式均较复杂,可用的 运行控制策略也较多,如图1所示。

    2.1制冷机优先控制

    采用制冷机优先控制方式,尽可能依靠制冷机来满足建筑物空调负荷,冷量的不足部分用蓄冰槽补充,这种控制方式实现比较简单。在制冷机位于冰槽上游的管 路布置中,当负荷超过制冷机容量时,回水温度升高,通过管路中的温度传感器来控制相关的泵和阀门,使部分回水通过冰槽,释放部分蓄冷量。如果控制不当将会 使槽内的冰不能完全融化,造成用电高峰时间制冷机不必要的运行,增加运行费用。这就需要进行准确的负荷预测,使夜间的蓄冷量刚好等于峰期空调负荷与制冷机 直供容量之差。日间峰期供冷时,制冷机满负荷高效地运行,再辅以适量的融冰供冷共同满足负荷需要。虽然这样能提高制冷机的运行效率并在供冷结束时蓄冷量刚 好用完,但不能充分发挥夜间蓄冷的优势,运行的费用偏高。这种控制方式易于实现,因而在国外被广泛采用[2]。