UPPC®超高效節(jié)能算法
對于相同的系統(tǒng)內(nèi)制冷負(fù)荷要求，冷凍機(jī)房系統(tǒng)可以有不同的滿足方法。其既可以采用較低的冷凍水供水溫度及較小的冷凍水流量(此時冷水機(jī)組的能耗較高，但冷凍水泵的能耗較低)，也可以采用較高的冷凍水供水溫度和較大的冷凍水流量(此時冷水機(jī)組的能耗較低，但冷凍水泵的能耗較高)。同樣，對于相同的冷水機(jī)組出力要求，可以選擇較高的冷卻水流量使冷水機(jī)組工作在較低的冷凝壓力下而使能耗較低；或者相反，采用較低的冷卻水流量使冷水機(jī)組能耗較高而冷卻水泵能耗較低的工作方式。當(dāng)多臺冷水機(jī)組并聯(lián)運行時，將有更多的選擇可能。相同的制冷負(fù)荷要求可以用較多的冷水機(jī)組同時工作，而每臺工作在較低負(fù)荷下來滿足負(fù)荷需求，也可以用較少的冷水機(jī)組同時工作，而每臺冷水機(jī)組工作在接近滿負(fù)荷狀態(tài)來滿足。冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔之間也可以不按照負(fù)荷需求“一一對應(yīng)”的方式進(jìn)行工作。
UPPC®系統(tǒng)的控制原理是對冷凍機(jī)房內(nèi)的全部設(shè)備，包括冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔以及水力管網(wǎng)，建立性能模型，并應(yīng)用計算機(jī)聯(lián)合計算求解出冷凍機(jī)房的最低總能耗，然后進(jìn)行尋優(yōu)控制來找出各設(shè)備實現(xiàn)機(jī)房最低能耗的運行工況，并對其進(jìn)行主動式控制而非傳統(tǒng)的被動式反饋控制。UPPC®節(jié)能控制系統(tǒng)能夠充分利用冷水機(jī)組在部分負(fù)荷下的高效率優(yōu)勢（對離心式和螺桿式冷水機(jī)組其最高效率點往往并非在100%負(fù)荷時，而是在某個部分負(fù)荷工況下），根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的實時負(fù)荷需求，運行不同的臺數(shù)組合。同時，主動控制水泵和冷卻塔，使系統(tǒng)的綜合效率趨于最佳，即冷凍機(jī)房能耗最低。
在具體的控制策略中，首先根據(jù)冷凍機(jī)房內(nèi)各設(shè)備的特性建立各自的能耗數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上建立整個冷凍機(jī)房的能量平衡及能耗數(shù)學(xué)模型。在系統(tǒng)運行時，控制計算機(jī)以一定的時間間隔測量制冷負(fù)荷的實時值，并據(jù)此進(jìn)行各能耗數(shù)學(xué)模型的聯(lián)合求解和尋優(yōu)計算，找出能夠滿足此制冷負(fù)荷、且整個冷凍機(jī)房總能耗最低（即整體效率最高）的工作狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，控制計算機(jī)確定各受控變量的設(shè)定值并將之傳送到對應(yīng)的PLC中，再由PLC控制各臺設(shè)備的運行狀態(tài)，使得整個冷凍機(jī)房運行在效率最高的狀態(tài)下。尋優(yōu)算法中所涉及到的數(shù)學(xué)模型有：冷水機(jī)組能耗模型、冷卻水泵能耗模型、冷凍水泵能耗模型、冷卻塔性能模型以及管網(wǎng)水力模型。
