四级查询时间基于 COP 曲线的冷水机组节能优化控制
张宏伟 张九根 陈大鹏
南京工业大学电气工程与控制科学学院
摘 要： 本次研究对数据中心空调系统整体COP 值与其冷水机组负载率 LR （Load rate ） 之间的关系进行了分析， 重点描述了基于空调系统冷水机组的 COP 值来对机房内的空调主机进行控制，建立了冷水机组能耗的数学模
型， 利用了 PSO 算法的简单易操作性对冷水机组之间的负荷分配进行了寻优计算， 实现了空调系统能源利用的 合理优化分配， 使得空调机组在高效率下运行， 取得了较为理想的节能效果。 关键词： 冷水机组 PSO 算法 COP 曲线 负载率LR
Energy saving optimization control of cold water unit bad on COP curve
ZHANG Hongwei,ZHANG Jiugen,CHEN Dapeng
School of Electrical Engineering and Control Science,Nanjing University of Technology
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Abstract: The relationship between the COP value of data centers ’air conditioning system and the LR (rate Load)was analyzed in this study,and the COP value of water chilling unit which bad on air conditioning system is mainly described to control the air conditioner in the room.Also,the mathematical model of energy consumption of chiller is established,and the load distribution of chiller is calculated by the simple and easy operation of PSO algorithm.The reasonable optimization of energy utilization of air conditioning system is realized,which makes the air conditioning unit run under high efficiency,and the ideal energy saving effect has been achieved.
Keywords: water chilling unit,PSO algorithm,COP curve,Load Rate (LR)
收稿日期： 201741 作者简介： 张宏伟 （1992~）， 男， 硕士研究生； 南京工业大学电气工程与控制科学学院 （211800）； Email:
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0 引言
数据中心行业飞速发展，其能耗需求不断增高， 对其进行节能改造或建造绿色数据中心对于节能降
耗工作具有重大的意义。目前， 数据中心能耗居高不 下的主要原因就是空调系统的常年运行和存在一些 不合理的工况。空调系统能耗平均占数据中心整体能
耗的 40%左右 [1]
， 笔者针对目前数据中心空调系统高
能耗这一现象， 研究了我国数据中心空调系统本身的
工况方面的问题， 通过对实例的考察， 制定出了一套 更合理的控制方案。
在空调系统的节能控制中， 一般的做法是利用自 然冷却， 气流组织优化，
mba方向蓄冷空调和余热回收等。或是 利用制冷主机进出水温差或制冷主机进水温度的PID
水泵变频调节的控制 [2]
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， 从而控制水泵的输出流量， 达 到节能的目的。虽然这种做法考虑到了冷却水泵的节配载
能， 但却忽视了冷却水流量的改变导致的冷水机组的 整体工况的变化， 使得冷水机组的 COP 值降低， 从而 让空调系统总体的能耗上升，
导致节能的效果不是很 理想。基于COP 曲线的控制系统， 根据现有的数据 [3]
， 利用曲线拟合技术得到较为理想的空调冷水机组的
COP 性能曲线，
efficientlyole再基于优化后的PSO 算法选取最佳负 荷分配策略。在外界环境一定的情况下，实现基于空
调性能综合优化（即保证空调系统中冷水机组在高
COP 值下运行）
hc什么意思的冷却水自适应控制 [45]
， 对于全天候 运行的数据中心空调系统来讲， 控制冷水机组在高效
第 37 卷第 1期 2018 年 1 月
建 筑 热 能 通 风 空 调
Building Energy &Environment Vol.37No.1 Jan.2018.6~10
和土豪做朋友文章编号： 10030344 （2018） 10065
