醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法及裝置與流程
2023-12-04 01:00:21 1
本發明涉及醫院中央空調技術領域，更具體地說，涉及一種醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法及裝置。
背景技術：
當前，傳統的醫院中央空調冷水機組採用的加減機方法為對設置工況點進行對比，根據當前運行工況與設置工況點的大小關係進行加減機操作。例如：當中央空調冷負荷達到單臺主機負荷的100％並運行5分鐘以上時，進行加機操作，開啟另一臺冷水主機以滿足當前的冷負荷需求；當中央空調冷負荷小於兩臺冷水機組總負荷的30％並運行5分鐘以上時，進行減機操作，停止運行其中一臺冷水主機以節約能耗。
就上述方法本身來講，其存在一定缺點。主機長時間的處於滿負荷或超負荷狀態，會大大降低主機使用壽命，並提高主機的故障率；單純的對設置點進行對比容易在設置點周圍產生震動，即頻繁的啟停機、加減機，在當今提倡系統全生命周期控制的背景下，這些缺點顯然是致命的。
另一方面，隨著中央空調主機結構的不斷革新，磁懸浮冷水主機衝擊著傳統的螺杆、離心冷水主機市場，一部分前瞻業主已將磁懸浮冷水主機應用在醫院項目中，但由於磁懸浮冷水機組與傳統的螺杆機、離心機在機組運行曲線上有著巨大差別，隨之也出現了傳統中央空調控制策略與磁懸浮冷水主機兼容性不好的矛盾。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法及裝置。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：構造醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法，包括以下步驟：
s11、實時監測中央空調系統的部分負荷；
s12、根據所述中央空調系統的部分負荷，判斷所述中央空調系統的部分負荷是否在預設部分負荷範圍內；若否，則執行步驟s13；
s13、判斷所述中央空調系統的部分負荷是否小於第一預設部分負荷，若是，則執行步驟s14；若否，則執行步驟s15；
s14、判斷所述中央空調系統開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數是否為n臺，若否，則控制所述中央空調系統開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數為n臺；
s15、判斷所述中央空調系統開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數是否為m臺，若否，則控制所述中央空調系統開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數為m臺；
其中，m、n為正整數，且m＞n。
在本發明所述的醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法中，優選地，所述預設部分負荷根據以下步驟獲取：
a、獲取所述磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線；
b、結合所述磁懸浮冷水主機組的性能曲線、所述單臺冷凍泵的性能曲線、獲得每一臺所述磁懸浮冷水主機與所述單臺冷凍泵的總能耗與所述中央空調系統部分負荷的第一對應關係曲線；
c、根據所述單臺冷凍泵的性能曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線；
d、基於所述多臺冷凍泵的揚程與流量曲線，計算在相同工況點下，開啟x臺所述磁懸浮冷水主機時所述冷凍泵增加的能耗；
e、根據所述冷凍泵增加的能耗、所述第一對應關係曲線，獲得開啟x臺時，x臺所述磁懸浮冷水主機與x臺冷凍泵的總能耗與所述中央空調系統部分負荷的第x對應關係曲線；
f、確定所述第一對應關係曲線和所述第x對應關係曲線的交點，並基於所述交點獲得所述預設部分負荷範圍。
在本發明所述的醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法中，優選地，所述步驟b之前還包括：
採用bp神經網絡算法對所述磁懸浮冷水主機組的性能曲線和所述單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，獲得所述磁懸浮冷水主機組的bp神經網絡數學模型和所述單臺冷凍泵的bp神經網絡數學模型。
在本發明所述的醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法中，優選地，所述磁懸浮冷水主機組的性能曲線包括每一臺所述磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷與能耗的特性曲線。
在本發明所述的醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法中，優選地，所述單臺冷凍泵的性能曲線包括所述單臺冷凍泵的揚程與流量曲線、所述單臺冷凍泵的效率與流量曲線、所述單臺冷凍泵的管網特性曲線。
在本發明所述的醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法中，優選地，所述每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷與能耗的特性曲線通過以下步驟獲得：
a、採集每一臺所述磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷數據和能耗數據；
b、根據所述部分負荷數據和所述能耗數據獲得每一臺所述磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷與能耗的特性曲線。
在本發明所述的醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法中，優選地，所述步驟c包括：
基於相同冷凍泵並聯時揚程不變，且流量成倍增長的原理，根據所述單臺冷凍泵的揚程與流量曲線獲得所述多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。
本發明還提供一種醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制裝置，包括：
監測單元，用於實時監測中央空調系統的部分負荷；
第一判斷單元，用於根據所述中央空調系統的部分負荷，判斷中央空調系統的部分負荷是否在預設部分負荷範圍內；若否，則執行第二判斷單元；
第二判斷單元，用於判斷所述中央空調系統的部分負荷是否小於第一預設部分負荷，若是，則執行第三判斷單元；若否，則執行第四判斷單元；
第三判斷單元，用於判斷所述中央空調系統開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數是否為n臺，若否，則控制所述中央空調系統開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數為n臺；
第四判斷單元，用於判斷所述中央空調系統開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數是否為m臺，若否，則控制所述中央空調系統開啟的所述磁懸浮冷水主機的臺數為m臺；
其中，m、n為正整數，且m＞n。
實施本發明的醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法，具有以下有益效果：本發明通過對中央空調系統的部分負荷進行實時監測，進而控制中央空調系統磁懸浮冷水主機的開啟的臺數，有效減少磁懸浮冷水主機滿負荷或超負荷運行，在節能的同時提高磁懸浮冷水主機使用壽命，減少故障率，實現對系統全生命周期的控制。
附圖說明
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：
圖1是應用本發明醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法的中央空調系統結構示意圖；
圖2是本發明醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法的第一實施例的流程示意圖；
圖3是本發明醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法第二實施例的流程示意圖；
圖4是磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的性能曲線圖；
圖5是單臺冷凍泵增加為雙臺冷凍泵的變頻示意圖；
圖6是單臺冷凍泵變為雙臺冷凍泵的效率變化情況示意圖；
圖7是冷卻水進出水溫度為20℃/25℃時磁懸浮冷水主機+冷凍泵能耗與部分負荷關係曲線；
圖8是圖7關鍵區域放大圖。
具體實施方式
為了對本發明的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的具體實施方式。
本發明適用於全變頻中央空調系統，即冷水主機、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔都可以變頻的中央空調系統，並且冷水主機組與冷凍泵、冷卻泵為一對一的系統結構，即一臺磁懸浮冷水主機與一臺冷凍泵和一臺冷卻泵串聯連接，其具體結構如圖1所示。
參見圖2，圖2是本發明醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法的第一實施例的流程示意圖；該實施例的醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法包括如下步驟：
s11、實時監測中央空調系統的部分負荷；
s12、根據中央空調系統的部分負荷，判斷中央空調系統的部分負荷是否在預設部分負荷範圍內；若否，則執行步驟s13；
在該步驟中，預設部分負荷範圍的具體數值可根據所實施的項目進行確定，例如，在某一應用實施例中，預設部分負荷範圍可為25％～40％。當在步驟s11中所監測的中央空調系統的部分負荷在預設部分負荷範圍內時，假設實時監測的部分負荷為p，則25％＜p＜40％。可以理解地，當25％＜p＜40％時，繼續進行實時監測，不對中央空調系統的磁懸浮冷水主機執行動作。
其次，當檢測到中央空調系統的部分負荷時，先將所監測到的中央空調系統的實時部分負荷數據發送到中央空調系統的控制器中，控制器再將實時部分負荷數據與預設部分負荷範圍進行比較，判斷實時部分負荷數據是否落入預設部分負荷範圍內，若是則繼續監測，若否則執行步驟s13。
另外，該步驟中的預設部分負荷範圍可預先存在存儲器中。本發明可以通過各種存儲器件存儲預設部分負荷範圍。各存儲器件可由一個或多個存儲組件所實現。於此，存儲組件可以是諸如內存或緩存器等，但在此並不對其限制。內在可諸如只讀存儲器(read-onlymemory；rom)、隨機存取內存(randomaccessmemory；ram)、非永久性內存、永久性內存、靜態內存、易失存儲器、快閃記憶體和/或任何存儲數字信息的設備。
優選地，在該實施例中，預設部分負荷可根據以下步驟獲取：
a、獲取磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線。
優選地，在該實施例中，磁懸浮冷水主機組的性能曲線包括每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷與能耗的特性曲線。且每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷與能耗的特性曲線可通過以下步驟獲得：
a、採集每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷數據和能耗數據；
b、根據部分負荷數據和能耗數據獲得每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷與能耗的特性曲線。
可以理解地，若項目中使用各臺磁懸浮冷水主機為相同的冷水主機，則只需採集一臺磁懸浮冷水主機的部分負荷與能耗的特性曲線；若項目中使用不同型號、大小的磁懸浮冷水主機，則需採集不同型號、大小的磁懸浮冷水主機的部分負荷與能耗的特性曲線。
優選地，單臺冷凍泵的性能曲線包括單臺冷凍泵的揚程與流量曲線、單臺冷凍泵的效率與流量曲線、單臺冷凍泵的管網特性曲線。
b、結合磁懸浮冷水主機組的性能曲線、單臺冷凍泵的性能曲線、獲得每一臺磁懸浮冷水主機與單臺冷凍泵的總能耗與中央空調系統部分負荷的第一對應關係曲線。
可以理解地，第一對應關係曲線為一臺磁懸浮冷水主機+一臺冷凍泵的總能耗與中央空調系統的部分負荷的關係曲線。
優選地，在該步驟執行前，先採用bp神經網絡算法對磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，獲得磁懸浮冷水主機組的bp神經網絡數學模型以及單臺冷凍泵的bp神經網絡數學模型。可以理解地，通過採用bp神經網絡算法以磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，可對離散的、無序的數據進行數學建模，從而可對曲線變化情況進行預測。另外，通過進行數學建模使各曲線可以數學模型進行表示，這樣後續步驟中各曲線的交點就可通過控制器進行計算獲得。
c、根據單臺冷凍泵的性能曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。
優選地，多臺冷凍泵的揚程與流量曲線可根據相同冷凍泵並聯時揚程不變、且流量成倍增長的原理，並根據單臺冷凍泵的揚程與流量曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。
d、基於多臺冷凍泵的揚程與流量曲線，計算在相同工況點下，開啟x臺磁懸浮冷水主機時冷凍泵增加的能耗；
e、根據冷凍泵增加的能耗、第一對應關係曲線，獲得開啟x臺磁懸浮冷水主機時，x臺磁懸浮冷水主機與x臺冷凍泵的總能耗與中央空調系統部分負荷的第x對應關係曲線；
在該步驟中，x為大於1的正整數。例如，當所開啟的磁懸浮冷主機為2臺時，x＝2，此時所輸出的總能耗即為2臺磁懸浮冷水主機與2臺冷凍泵的總能耗，所獲得的關係曲線為第2對應關係曲線，即2臺磁懸浮冷水主機與2臺冷凍泵的總能耗與中央空調系統部分負荷的第2對應關係曲線。
進一步地，第2對應關係曲線的獲取可根據以下方法獲得：先計算在相同工況點下，只開啟1臺冷凍泵的能耗與開啟2臺冷凍泵時的能耗之差值，該差值即為磁懸浮冷水主機從開啟1臺到開啟2臺後，冷凍泵所增加的能耗。接著，將所計算得到的增加的能耗在第一對應關係曲線的基礎上進行相應的疊加，即可得到第2對應關係曲線。同理，也可以計算磁懸浮冷水主機組從開啟n臺到開啟m臺(n＜m)時冷凍泵所增加的能耗，將從開啟n臺到開啟m臺冷凍泵所增加的能耗在開啟n臺時的第n對應關係曲線上進行疊加獲得第m對應關係曲線。
f、確定第一對應關係曲線和第x對應關係曲線的交點，並基於交點獲得預設部分負荷範圍。
在獲得第一對應關係曲線和第x對應關係曲線後，先在曲線圖中確定第一對應關係曲線和第x對應關係曲線的交點，由於無法精確計算實時工況，因此可根據項目經驗在交點的周圍確定緩衝區域範圍，即估算出預設部分負荷範圍。
s13、判斷中央空調系統的部分負荷是否小於第一預設部分負荷，若是，則執行步驟s14；若否，則執行步驟s15；
在該步驟中，由於在步驟s12中已經判斷出中央空調系統的實時部分負荷不在預設部分負荷範圍內，因此可進一步比較判斷中央空調系統的實時部分負荷與預設部分負荷範圍的端點值的大小。在本實施例中，預設部分負荷範圍的端點值可為第一預設部分負荷和第二預設部分負荷，且第一預設部分負荷小於第二預設部分負荷；即第一預設部分負荷為預設部分負荷範圍的下限值，第二預設部分負荷為預設部分負荷範圍的上限值。
於此，可先與第一預設部分負荷或第二預設部分負荷進行比較。在該實施中，採用與第一預設部分負荷進行比較判斷，若中央空調系統的實時部分負荷小於第一預設部分負荷，則執行步驟s14；若中央空調系統的實時部分負荷大於第一預設部分負荷，由於實時部分負荷既不在預設部分負荷範圍內且大於第一預設部分負荷，即實時部分負荷大於第二預設部分負荷，此時需轉到步驟s15。
s14、判斷中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為n臺，若否，則控制中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為n臺；
在該步驟中，中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為n臺時，磁懸浮冷水主機與冷凍泵所產生的總能耗是最低的，也就是說，當中央空調系統的部分負荷小於第一預設部分負荷時，開啟n臺磁懸浮冷水主機和n臺冷凍泵所產生的總能耗是最低的。
因此，當在步驟s13中判斷出中央空調系統的實時部分負荷小於第一預設部分負荷時，需先判斷所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為n臺，若是，則保持磁懸浮冷水主機開啟的臺數不變，返回步驟s11繼續監測中央空調系統的部分負荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數不是n臺，則需調整磁懸浮冷水主機開啟的臺數變為n臺，使中央空調系統在滿足需求的前提下，達到能耗最低。
s15、判斷中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為m臺，若否，則控制中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為m臺；
其中，m、n為正整數，且m＞n。
在該步驟中，中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為m臺時，磁懸浮冷水主機與冷凍泵所產生的總能耗是最低的，也就是說，當中央空調系統的部分負荷大於第二預設部分負荷時，此時開啟m臺磁懸浮冷水主機和m臺冷凍泵所產生的總能耗是最低的。
因此，當在步驟s13中判斷出中央空調系統的實時部分負荷大於第二預設部分負荷時，先進一步判斷所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為m臺，若是，則保持磁懸浮冷水主機開啟的臺數不變，返回步驟s11繼續監測中央空調系統的部分負荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數不是m臺，則需調整磁懸浮冷水主機開啟的臺數變為m臺，使中央空調系統在滿足需求的前提下，達到能耗最低。
圖3是本發明醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法第二實施例的流程示意圖。如圖3所示，在該實施例中，n為2，m為4，此時預設部分負荷範圍為25％～40％。該實施例的磁懸浮冷水主機的控制方法包括如下步驟：
s21、實時監測中央空調系統的部分負荷；
s22、根據中央空調系統的部分負荷，判斷中央空調系統的部分負荷是否在預設部分負荷範圍內；若否，則執行步驟s23；
在該步驟中，預設部分負荷範圍為25％～40％。當在步驟s21中所監測的中央空調系統的部分負荷在預設部分負荷範圍內時，假設實時監測的部分負荷為p，則25％＜p＜40％。可以理解地，當25％＜p＜40％時，繼續進行實時監測，不對中央空調系統的磁懸浮冷水主機執行動作，保持原有開啟的磁懸浮冷水主機的數量。
其次，當檢測到中央空調系統的部分負荷時，先將所監測到的中央空調系統的實時部分負荷數據發送到中央空調系統的控制器中，控制器再將實時部分負荷數據與預設部分負荷範圍進行比較，判斷實時部分負荷數據是否落入預設部分負荷範圍內，若是則繼續監測，若否則執行步驟s23。
另外，該步驟中的預設部分負荷範圍可預先存在存儲器中。本發明可以通過各種存儲器件存儲預設部分負荷範圍。各存儲器件可由一個或多個存儲組件所實現。於此，存儲組件可以是諸如內存或緩存器等，但在此並不對其限制。內在可諸如只讀存儲器(read-onlymemory；rom)、隨機存取內存(randomaccessmemory；ram)、非永久性內存、永久性內存、靜態內存、易失存儲器、快閃記憶體和/或任何存儲數字信息的設備。
優選地，在該實施例中，預設部分負荷可根據以下步驟獲取：
a、獲取磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線。
優選地，在該實施例中，磁懸浮冷水主機組的性能曲線包括每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷與能耗的特性曲線。且每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷與能耗的特性曲線可通過以下步驟獲得：
a、採集每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷數據和能耗數據；
b、根據部分負荷數據和能耗數據獲得每一臺磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的部分負荷與能耗的特性曲線。
可以理解地，若項目中使用各臺磁懸浮冷水主機為相同的冷水主機，則只需採集一臺磁懸浮冷水主機的部分負荷與能耗的特性曲線；若項目中使用不同型號、大小的磁懸浮冷水主機，則需採集不同型號、大小的磁懸浮冷水主機的部分負荷與能耗的特性曲線。
優選地，單臺冷凍泵的性能曲線包括單臺冷凍泵的揚程與流量曲線、單臺冷凍泵的效率與流量曲線、單臺冷凍泵的管網特性曲線。
b、結合磁懸浮冷水主機組的性能曲線、單臺冷凍泵的性能曲線、獲得每一臺磁懸浮冷水主機與單臺冷凍泵的總能耗與中央空調系統部分負荷的第一對應關係曲線。
可以理解地，第一對應關係曲線為一臺磁懸浮冷水主機+一臺冷凍泵的總能耗與中央空調系統的部分負荷的關係曲線。
優選地，在該步驟執行前，先採用bp神經網絡算法對磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，獲得磁懸浮冷水主機組的bp神經網絡數學模型以及單臺冷凍泵的bp神經網絡數學模型。可以理解地，通過採用bp神經網絡算法以磁懸浮冷水主機組的性能曲線和單臺冷凍泵的性能曲線進行擬合，可對離散的、無序的數據進行數學建模，從而可對曲線變化情況進行預測。另外，通過進行數學建模使各曲線可以數學模型進行表示，這樣後續步驟中各曲線的交點就可通過控制器進行計算獲得，可有效提高運算速率。
c、根據單臺冷凍泵的性能曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。
優選地，多臺冷凍泵的揚程與流量曲線可根據相同冷凍泵並聯時揚程不變、且流量成倍增長的原理，並根據單臺冷凍泵的揚程與流量曲線獲得多臺冷凍泵的揚程與流量曲線。
d、基於多臺冷凍泵的揚程與流量曲線，計算在相同工況點下，開啟x臺磁懸浮冷水主機時冷凍泵增加的能耗；
e、根據冷凍泵增加的能耗、第一對應關係曲線，獲得開啟x臺時，x臺磁懸浮冷水主機與x臺冷凍泵的總能耗與中央空調系統部分負荷的第x對應關係曲線；
在該步驟中，x為大於1的正整數。例如，當所開啟的磁懸浮冷主機為2臺時，x＝2，此時所輸出的總能耗即為2臺磁懸浮冷水主機與2臺冷凍泵的總能耗，所獲得的關係曲線為第2對應關係曲線，即2臺磁懸浮冷水主機與2臺冷凍泵的總能耗與中央空調系統部分負荷的第2對應關係曲線。
進一步地，第2對應關係曲線的獲取可根據以下方法獲得：先計算在相同工況點下，只開啟1臺冷凍泵的能耗與開啟2臺冷凍泵時的能耗之差值，該差值即為磁懸浮冷水主機從開啟1臺到開啟2臺後，冷凍泵所增加的能耗。接著，將所計算得到的增加的能耗在第一對應關係曲線的基礎上進行相應的疊加，即可得到第2對應關係曲線。同理，也可以計算磁懸浮冷水主機組從開啟2臺到開啟4臺時冷凍泵所增加的能耗，將從開啟2臺到開啟4臺冷凍泵所增加的能耗在開啟2臺時的第2對應關係曲線上進行疊加獲得第4對應關係曲線。
f、確定第一對應關係曲線和第x對應關係曲線的交點，並基於交點獲得預設部分負荷範圍。
在獲得第一對應關係曲線和第x對應關係曲線後，先在曲線圖中確定第一對應關係曲線和第x對應關係曲線的交點，由於無法精確計算實時工況，因此可根據項目經驗在交點的周圍確定緩衝區域範圍，即估算出預設部分負荷範圍。
在該實施例中，可直接確定開啟2臺磁懸浮冷水主機和開啟4臺磁懸浮冷水主機時的關係曲線的交點，並估算出交點周圍的緩衝區域範圍，預設部分負荷的範圍，該實施例為25％～40％。
s23、判斷中央空調系統的部分負荷是否小於第一預設部分負荷，若是，則執行步驟s24；若否，則執行步驟s25；
在該步驟中，由於在步驟s22中已經判斷出中央空調系統的實時部分負荷不在預設部分負荷範圍內，因此可進一步比較判斷中央空調系統的實時部分負荷與預設部分負荷範圍的端點值的大小。在本實施例中，預設部分負荷範圍的端點值可為第一預設部分負荷和第二預設部分負荷，且第一預設部分負荷小於第二預設部分負荷；即第一預設部分負荷為預設部分負荷範圍的下限值，第二預設部分負荷為預設部分負荷範圍的上限值。
於此，可先與第一預設部分負荷或第二預設部分負荷進行比較。在該實施中，採用與第一預設部分負荷進行比較判斷，若中央空調系統的實時部分負荷小於第一預設部分負荷，則執行步驟s24；若中央空調系統的實時部分負荷大於第一預設部分負荷，由於實時部分負荷既不在預設部分負荷範圍內且大於第一預設部分負荷，即實時部分負荷大於第二預設部分負荷，此時需轉到步驟s25。
s24、判斷中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為2臺，若否，則控制中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為2臺；
在該步驟中，中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為2臺時，磁懸浮冷水主機與冷凍泵所產生的總能耗是最低的，也就是說，當中央空調系統的部分負荷小於第一預設部分負荷時，開啟2臺磁懸浮冷水主機和2臺冷凍泵所產生的總能耗是最低的。
因此，當在步驟s23中判斷出中央空調系統的實時部分負荷小於第一預設部分負荷時，需先判斷所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為2臺，若是，則保持磁懸浮冷水主機開啟的臺數不變，返回步驟s21繼續監測中央空調系統的部分負荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數不是2臺，則需調整磁懸浮冷水主機開啟的臺數變為2臺，使中央空調系統在滿足需求的前提下，達到能耗最低。
s25、判斷中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為4臺，若否，則控制中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為4臺；
在該步驟中，中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為4臺時，磁懸浮冷水主機與冷凍泵所產生的總能耗是最低的，也就是說，當中央空調系統的部分負荷大於第二預設部分負荷時，此時開啟4臺磁懸浮冷水主機和4臺冷凍泵所產生的總能耗是最低的。
因此，當在步驟s23中判斷出中央空調系統的實時部分負荷大於第二預設部分負荷時，先進一步判斷所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為4臺，若是，則保持磁懸浮冷水主機開啟的臺數不變，返回步驟s21繼續監測中央空調系統的部分負荷。若所開啟的磁懸浮冷水主機的臺數不是4臺，則需調整磁懸浮冷水主機開啟的臺數變為4臺，使中央空調系統在滿足需求的前提下，達到能耗最低。
圖4至圖8是應用於某醫院項目的具體實施例，該項目建築面積為100,000m2，高200m，地下4層停車場，地上40層，中央空調系統採用四臺800冷噸的磁懸浮冷水機、四臺75kw冷凍泵以及四臺55kw冷卻泵。且每臺磁懸浮冷水機與一臺冷凍泵和一臺冷卻泵串聯，對該醫院供冷。
參見圖4，圖4是磁懸浮冷水主機在不同冷卻水進出水溫度下的性能曲線圖。如圖4所示為某品牌的磁懸浮冷水主機，該品牌磁懸浮冷水主機在冷卻水溫度相同的情況下，磁懸浮冷水主機的部分負荷越低能耗越高，而在相同冷卻水進出水溫度、相同部分負荷的情況下冷卻水進出水溫度越低、能耗越高。
但是，由於本項目中，醫院中央空調系統採用的是一臺磁懸浮冷水主機對應一臺冷凍泵和一臺冷卻泵的一對一聯鎖控制模式，啟用一臺新的磁懸浮冷水主機，相應地也要啟動一臺冷凍泵和一臺冷卻泵。因此，在考慮磁懸浮冷水主機節能的同時也要考慮到開啟冷凍泵所帶來的能耗變化。即參考圖5至圖6的分析。
圖5是單臺冷凍泵增加為雙臺冷凍泵的變頻示意圖。如圖5所示，當單個冷凍泵處於50hz時，a點為系統的運行點。此時，若要增加一臺冷凍泵，由於需要保持此時末端水利平衡的流量以及揚程，兩臺冷凍泵會同時降頻到nhz，從而維持與管網特性曲線的交點在a點。由於兩臺冷凍泵為並聯時，根據相同冷凍泵並聯時揚程不變、且流量成倍增長的原理，此時當兩臺冷凍泵降頻到nhz時，單臺冷凍泵也應保持a點的揚程且流量為a點的一半，即圖5中的b點。
若認為變頻前後冷凍泵所提供的揚程、流量沒有變化，則管網特性曲線並不會偏移或改變。因為冷凍水封閉的管路系統，其特性曲線公式為：
h＝hr+hs，
其中：
hr為管網的沿程阻力，hs為管網的局部阻力。
將公式擴展則有：
即：
h＝s·q2
其中：
上式中，只有λ與管網流量有關但非常微小，可以忽略不計。這樣管網特性曲線的係數s可近似認為與流量不相關。也就是說，當管網內流量一定且末端情況不變的情況下管網特性曲線不會發生變化。
單臺冷凍泵在b點時所作的機械功為在a點時的一半，變頻後兩臺冷凍泵所作的機械功與變頻前一臺冷凍泵所做的機械功相等。變頻後冷凍泵能耗是否變化應考慮其變頻前後的效率變化情況。
圖6是單臺冷凍泵變為雙臺冷凍泵的效率變化情況示意圖。如圖6所示，上凸曲線為一臺冷凍泵的效率曲線。可以看出，該冷凍泵的效率曲線為一條向上突起的曲線，有最高點沒有最低點，當水泵處於額定工況點運行時(551.2m3/h，30.15m，83.26％)，其效率點在效率曲線最高點的右側(如圖中的c點所示)。而若在此由一臺冷凍泵變為兩臺冷凍泵，兩臺冷凍泵中的每一臺冷凍泵將以275.6m3/h、30.15m運行，此時的效率點在最高點的左側(如圖中的d點所示)，相較於額定工況點效率略微下降。
若僅看效率曲線，單臺冷凍泵流量在350m3/h–550m3/h區間內變化較為平穩，但在流量小於300m3/h以內下降較為迅速。由於無法精確計算實時工況，故本實施例可根據已有經驗預留效率下降20％，即增加一臺冷凍泵能耗增加15kw。
根據前述，當計算出由一臺冷凍泵變為兩臺冷凍泵時所增加的能耗，即可得到從開啟一臺磁懸浮冷水主機+一臺冷凍泵變為開啟兩臺磁懸浮冷水主機+兩臺冷凍泵時，主機+冷凍泵的總能耗與部分負荷的關係曲線。圖7即為開啟不同臺數的磁懸浮冷水主機時，主機+冷凍泵的總能耗與部分負荷對應的關係曲線。參見圖7。
圖7是冷卻水進出水溫度為20℃/25℃時磁懸浮冷水主機+冷凍泵能耗與部分負荷關係曲線；圖8是圖7關鍵區域放大圖。如圖8所示，中央空調系統的部分負荷在25％以下時，開啟兩臺磁懸浮冷水主機時的總能耗較低；當中央空調系統的部分負荷在40％以上時開啟四臺磁懸浮冷水主機的總能耗較低。同理，當對比其他冷卻水進出水溫度時的磁懸浮冷水主機+冷凍泵的總能耗與部分負荷的關係曲線，可以得出相同的結論。
綜上，當中央空調系統部分負荷小於25％時，開啟兩臺磁懸浮冷水主機；當中央空調系統部分負荷大於40％時，開啟四臺磁懸浮冷水主機。本發明充分考慮磁懸浮冷水主機的運行曲線，通過阻尼加減機技術對磁懸浮冷水主機組進行群控操作，有效減少冷水主機滿負荷或超負荷運行，在節能的同時提高磁懸浮冷水主機的使用壽命，減少故障率，實現對中央空調系統全生命周期的控制。
本發明還提供了一種醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機控制裝置，包括：監測單元，用於實時監測中央空調系統的部分負荷；
第一判斷單元，用於根據中央空調系統的部分負荷，判斷中央空調系統的部分負荷是否在預設部分負荷範圍內；若否，則執行第二判斷單元；
第二判斷單元，用於判斷中央空調系統的部分負荷是否小於第一預設部分負荷，若是，則執行第三判斷單元；若否，則執行第四判斷單元；
第三判斷單元，用於判斷中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為n臺，若否，則控制中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為n臺；
第四判斷單元，用於判斷中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數是否為m臺，若否，則控制中央空調系統開啟的磁懸浮冷水主機的臺數為m臺；
其中，m、n為正整數，且m＞n。
可以理解地，上述醫院中央空調系統磁懸浮冷水主機的控制方法可在該控制裝置中實現。
以上實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據此實施，並不能限制本發明的保護範圍。凡跟本發明權利要求範圍所做的均等變化與修飾，均應屬於本發明權利要求的涵蓋範圍。
應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。