中央空调系统能耗是建筑能耗重要组成部分，在建筑节能是世界性大潮流和大趋势下的今天，中央空调系统节能显得尤为重要。目前大多数中央空调系统都是根据最大负荷确定，但系统在绝大部分时间里都在部分负荷下运行，若能找出空调系统在不同负荷下的最佳工况点，并通过自控系统控制其运行，将会大幅减少空调系统运行能耗，为建筑节能提供新途径。中央空调系统是一个复杂的系统，运行优化必须从系统的观点出发，保证系统节能的整体性，切不可追求某一指标而单纯强调某一侧面，确保整个系统的最优化。数学模型是系统优化的基础和重点，本文首先对空调系统各设备做了详细的理论分析，在此基础上利用参数辨识法建立了空调系统各部件的性能曲线数学模型，为了研究了各参数变化对设备性能的影响，本文对部件数学模型进行拟合，并对拟合结果作了详细分析，结果显示简化模型能准确反映设备性能，满足实际工程应用要求。其次，根据确定的目标函数和约束条件，利用LINGO语言编写系统优化的LINGO运行程序代码，并运用强大的LINGO非线性优化求解程序对空调系统进行了全局寻优计算，其优化结果收敛精度高，为解决HVAC空调领域的非线性优化问题提供了好的方法。本文举例分析了不同负荷下空调系统优化运行节能潜力及室外气象参数对优化工况的影响，结果表明负荷率越低，系统节能潜力越大；室外湿球温度也是影响系统能耗的一个重要因素，实时负荷越大，室外湿球温度对能耗影响也就越大。针对空调系统运行特点，本文提出了优化运行方案，并给出了相应技术方案图，为解决系统优化控制运行提供了理论基础。最后，利用Matlab/Simulink仿真平台建立了各设备仿真模型和系统仿真模型。鉴于空调系统多变量的特点，本文先对冷却水环路进行能耗仿真，然后对整个系统进行能耗仿真，仿真结果与优化结果高度吻合，由此验证了本文全局优化的准确性,为解决系统优化仿真提供了新思路。另外，通过控制仿真模型的输入变量，Scope会直观反映空调系统能耗的变化动态，其仿真结果对分析各变量的影响权重及系统优化设计运行具有一定的参考价值。