本發(fā)明涉及一種復合供冷供熱系統(tǒng)綜合能效計算方法、裝置及存儲介質(zhì),屬于暖通空調(diào)。
背景技術(shù):
1、暖通空調(diào)是建筑環(huán)境中一個重要的系統(tǒng),它集成了供暖、通風和空氣調(diào)節(jié)三個主要功能,旨在提供室內(nèi)環(huán)境的舒適性和空氣質(zhì)量。暖通空調(diào)一般會用到蓄能技術(shù)。蓄能技術(shù)是利用夜間電網(wǎng)低谷時間,利用低價電蓄冷/蓄熱,將冷/熱量儲存起來,而在白天空調(diào)高峰負荷時,將所冷/熱量釋放滿足空調(diào)高峰負荷需要的成套技術(shù)?,F(xiàn)有技術(shù)中,復合供冷供熱系統(tǒng)包括冷水機組系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、蓄能裝置和釋能系統(tǒng),蓄能裝置分別與冷水機組系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)和釋能系統(tǒng)連接。供冷供熱系統(tǒng)常與蓄能系統(tǒng)相結(jié)合,利用峰谷電價差,移峰填谷,提高電網(wǎng)用電負荷率,減少主機裝機容量,也減少用能成本。復合供冷供熱系統(tǒng)不僅僅是多種系統(tǒng)的簡單疊加,而是集成多種供能設備,將電力系統(tǒng)、供冷系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)以及蓄能系統(tǒng)建立對應耦合關(guān)系,因此其系統(tǒng)較為復雜,難以對系統(tǒng)能效做到有效評價。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是,克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷,提供一種復合供冷供熱系統(tǒng)綜合能效計算方法,能夠?qū)秃舷到y(tǒng)效率進行準確計算,方便對系統(tǒng)能效做到有效評價。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
3、第一方面,本發(fā)明提供一種復合供冷供熱系統(tǒng)綜合能效計算方法,所述復合供冷供熱系統(tǒng)包括冷水機組系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、蓄能裝置和釋能系統(tǒng),所述蓄能裝置分別與所述冷水機組系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)和釋能系統(tǒng)連接,所述綜合能效計算方法包括以下步驟:
4、對暖通空調(diào)進行動態(tài)負荷預測,得到全年逐時冷熱負荷數(shù)據(jù),從全年逐時冷熱負荷數(shù)據(jù)中提取日逐時冷熱負荷;
5、建立復合供冷供熱系統(tǒng)的能耗模型;
6、根據(jù)日逐時冷熱負荷和能耗模型確定復合供冷供熱系統(tǒng)中各系統(tǒng)當日運行時間來計算得到逐時能耗;
7、根據(jù)全年逐時冷熱負荷數(shù)據(jù)計算得到總負荷,以及將全年系統(tǒng)的逐時能耗進行求和得到系統(tǒng)總能耗,再計算總負荷和系統(tǒng)總能耗的比值得到系統(tǒng)運行能效值。
8、所述全年逐時冷熱負荷數(shù)據(jù)包括全年冷/熱負荷隨時間逐時變化數(shù)據(jù)及對應曲線圖,以及最大冷/熱負荷。
9、復合供冷供熱系統(tǒng)中各系統(tǒng)的供冷供熱量與冷熱負荷的關(guān)系為:
10、
11、
12、其中,loadcmax為最大冷負荷;qcl為冷水機組系統(tǒng)供冷量;qcr為熱泵系統(tǒng)供冷量;qcs為釋能系統(tǒng)釋冷量;loadhmax為最大熱負荷;qhr為熱泵系統(tǒng)供熱量;qhs為釋能系統(tǒng)釋熱量;以上單位均為kw。
13、復合供冷供熱系統(tǒng)的能耗模型包括冷水機組系統(tǒng)能耗模型、熱泵系統(tǒng)能耗模型和釋能系統(tǒng)能耗模型,
14、冷水機組系統(tǒng)能耗模型為:
15、
16、
17、其中,wcl(t)、wxcl(t)分別為冷水機組系統(tǒng)在t時刻供冷、蓄冷運行能耗;wcl1(t)、wxcl1(t)分別為冷水機組在t時刻供冷、蓄冷運行能耗;wcl2(t)、wxcl2(t)分別為冷水機組冷凍側(cè)水泵在t時刻供冷、蓄冷運行能耗;wcl3(t)、wxcl3(t)分別為冷水機組冷卻側(cè)水泵在t時刻供冷、蓄冷運行能耗;wcl4(t)、wxcl4(t)分別為冷卻塔在t時刻供冷、蓄冷運行能耗;單位均為kw。
18、熱泵系統(tǒng)能耗模型為:
19、
20、
21、
22、其中,wcr(t)、whr(t)、wxhr(t)分別為熱泵系統(tǒng)在t時刻供冷、供熱、蓄熱運行能耗;wcr1(t)、whr1(t)、wxhr1(t)分別為熱泵機組在t時刻供冷、供熱、蓄熱運行能耗;wcr2(t)、whr2(t)、wxhr2(t)分別為熱泵空調(diào)側(cè)水泵在t時刻供冷、供熱、蓄熱運行能耗;wcr3(t)、whr3(t)、wxhr3(t)分別為熱泵源側(cè)水泵在t時刻供冷、供熱、蓄熱運行能耗;單位均為kw。
23、釋能系統(tǒng)能耗模型為:
24、
25、
26、其中,wcs(t)、whs(t)分別為釋能系統(tǒng)在t時刻釋冷、釋熱運行能耗;wcs1(t)、whs1(t)分別為釋能一次泵在t時刻釋冷、釋熱運行能耗;wcs2(t)、whs2(t)分別為釋能二次泵在t時刻釋冷、釋熱運行能耗;單位均為kw。
27、當處于夏季時,復合供冷供熱系統(tǒng)中各系統(tǒng)運行時間和逐時能耗判定邏輯為:
28、a、谷電價時段:
29、冷水機組開啟蓄冷工況,夜間冷負荷,由基載冷水機組運行承擔,系統(tǒng)逐時能耗為:
30、
31、其中,wc(t)為系統(tǒng)在夏季t時刻運行能耗,單位為kw;
32、b、峰平電價時段:
33、b1、當蓄冷量大于當日峰平電價下逐時冷負荷之和,即時,則當日全部通過釋能系統(tǒng)釋冷,系統(tǒng)逐時能耗為:
34、
35、其中,qxc為蓄能裝置夏季蓄冷量,單位為kwh;loadc(t)為t時刻冷負荷,單位為kw;
36、b2、當蓄冷量小于當日峰平電價下逐時冷負荷之和,即時:
37、b21、處于平電價時段:
38、若loadc(t)<qcl,開啟冷水機組系統(tǒng)供冷,系統(tǒng)逐時能耗為:
39、若qcl<loadc(t)<qcl+qcr,開啟冷水機組系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)供冷,系統(tǒng)逐時能耗為:
40、若qcl+qcr<loadc(t)<qcl+qcr+qcs,開啟冷水機組系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、釋能系統(tǒng)供冷,系統(tǒng)逐時能耗為:
41、
42、b22、處于峰電價時段:
43、若loadc(t)<qcs,開啟釋能系統(tǒng)供冷,系統(tǒng)逐時能耗為:
44、若qcs<loadc(t)<qcl+qcs,開啟冷水機組、釋能系統(tǒng)供冷,系統(tǒng)逐時能耗為:
45、若qcl+qcs<loadc(t)<qcl+qcr+qcs,開啟冷水機組系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)、釋能系統(tǒng)供冷,系統(tǒng)逐時能耗為:
46、。
47、當處于冬季時,復合供冷供熱系統(tǒng)中各系統(tǒng)運行時間和逐時能耗判定邏輯為:
48、c、谷電價時段:
49、熱泵開啟蓄熱工況,夜間熱負荷,由基載熱泵機組運行承擔,系統(tǒng)逐時能耗為:
50、
51、其中,wh(t)為系統(tǒng)在t冬季時刻運行能耗,單位為kw。
52、d、峰平電價時段:
53、d1、當蓄熱量大于當日峰平電價下逐時熱負荷之和,即時,則當日全部通過釋能系統(tǒng)釋熱,系統(tǒng)逐時能耗為:
54、
55、其中,qxh為蓄能裝置冬季蓄熱量,單位為kwh;loadh(t)為t時刻熱負荷,單位為kw。
56、d2、當蓄熱量小于當日峰平電價下逐時熱負荷之和,即時:
57、d21、處于平電價時段:
58、若loadh(t)<qhr,開啟熱泵系統(tǒng)供熱,系統(tǒng)逐時能耗為:
59、若qhr<loadh(t)<qhr+qhs,開啟熱泵系統(tǒng)、釋能系統(tǒng)供熱,系統(tǒng)逐時能耗為:
60、d22、處于峰電價時段:
61、若loadh(t)<qhs,開啟釋能系統(tǒng)供熱,系統(tǒng)逐時能耗為:
62、若qhs<loadh(t)<qhr+qhs,開啟熱泵系統(tǒng)、釋能系統(tǒng)供熱,系統(tǒng)逐時能耗為:。
63、夏季時釋能系統(tǒng)當天累計供冷量應小于當天蓄冷量,即,冬季時釋能系統(tǒng)當日累計供熱量應小于當日蓄熱量,即。
64、系統(tǒng)能效值e的計算方式為:
65、
66、其中,?為夏季供冷系統(tǒng)總能耗,?為冬季供熱系統(tǒng)總能耗,為夏季總冷負荷,?為冬季總熱負荷,tc(total)為夏季供冷總小時數(shù),th(total)為冬季供熱總小時數(shù)。
67、第二方面,本發(fā)明提供一種復合供冷供熱系統(tǒng)綜合能效計算裝置,包括,
68、負荷預測和提取模塊,用于對暖通空調(diào)進行動態(tài)負荷預測,得到全年逐時冷熱負荷數(shù)據(jù),從全年逐時冷熱負荷數(shù)據(jù)中提取日逐時冷熱負荷;
69、模型構(gòu)建模塊,用于建立復合供冷供熱系統(tǒng)的能耗模型;
70、逐時能耗計算模塊,用于根據(jù)日逐時冷熱負荷和能耗模型確定復合供冷供熱系統(tǒng)中各系統(tǒng)當日運行時間來來計算得到逐時能耗;
71、運行能效計算模塊,用于根據(jù)全年逐時冷熱負荷數(shù)據(jù)計算得到總負荷,以及將全年的系統(tǒng)逐時能耗進行求和得到系統(tǒng)總能耗,再計算總負荷和系統(tǒng)總能耗的比值得到系統(tǒng)運行能效值。
72、第三方面,本發(fā)明提供一種計算機可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機程序/指令,該計算機程序/指令被處理器執(zhí)行時,實現(xiàn)權(quán)利要求1-8中任一所述的復合供冷供熱系統(tǒng)綜合能效計算方法的步驟
73、本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供一種復合供冷供熱系統(tǒng)綜合能效計算方法、裝置及存儲介質(zhì),結(jié)合動態(tài)冷熱負荷特性,建立各系統(tǒng)的能耗模型,通過復合供冷供熱系統(tǒng)中各系統(tǒng)當日運行時間來計算得到逐時能耗,計算方式合理,能夠?qū)秃舷到y(tǒng)能效進行準確計算,把控系統(tǒng)運行節(jié)能和經(jīng)濟性,保證系統(tǒng)始終高效運行,具有極高的應用和推廣價值。