在公共建筑中,中央空调水系统冷冻水泵和冷却水泵的耗电量占整个空调系统耗电量的30%左右,制冷机约占60%。随着技术的不断更新,制冷机组的能耗水平已有了显著的下降,而空调水系统的能耗却未得到足够的重视,以至于在整个系统中所占的比例越来越大。根据有关资料统计,中央空调设备97%的时间在70%负荷以下波动运行,所以实际负荷总不能达到满负荷;特别是冷气需求量较少的情况下,主机负荷率低。保证有较好的运行状态和较高的运行效率,找出冷水机组的最优运行工况,并通过控制系统实现能量匹配的自动调节,将大幅度地降低中央空调系统能耗。中央空调水系统优化关键问题是建立中央空调水系统的数学模型,在模型的选择上,诸如二次模型、准优化控制模型、人工神经网络模型、黑箱模型、自适应控制模型等,尽管形式上多种多样,但概括起来无非两类:一类是以描述物理特性为主的模型,它虽然能够较好地描述各个部件的工作特性和整个系统的运行特征,但由于参数辨识量大,许多甚至难以获得,因此这种模型不适合于实际系统中的优化控制。另一类是基于统计、系统辨识或人工智能技术的系统预测性模型,这种模型具有较强的适应性,由于模型不涉及实际系统的物理特性,需要空调系统提供大量的信息以保证模型可靠性。随着系统集成技术的发展,数据采集将会更加容易获得,这种方向将代表了未来的发展方向。本文选用了使用线性回归方法建立的描述空调各设备性能的性能曲线作为其数学模型,以水系统总能耗最低为目标,使用序列二次规划算法进行了最优化计算,得到了使空调水系统运行中总能耗最低的各操纵变量的值。优化计算中,本文将计算机仿真技术应用到研究中,利用计算机的简便、快速和低成本的特点对水系统中各设备的工作过程进行模拟、分析和预测,并对结果进行了分析和比较,讨论和分析了对空调系统能耗产生影响的主要因素。本文还对冷冻水温度与温差值的进行了设计阶段的最优化计算。该优化计算基于技术经济的观点,建立了以冷冻水温度与温差为变量的冷冻水系统各部分的年运行费用或折旧费用模型,并利用拟牛顿法,以系统的年运行费用与折旧费用和最小为目标,分别对不同能源价格下的优化冷冻水温度与温差进行优化计算,较好地分析了最优冷冻水温度与温差同能源价格的关系,为设计中确定冷冻水温与温差提供了依据。