在大型中央空调系统中,由冷却塔和冷水机组组成的空调水系统的能耗约占整个空调系统能耗的55%左右,其中冷却塔子系统的耗电量占整个系统耗电量的15%左右,而目前的空调冷却塔系统的设计是按全年最不利工况进行设计的,如何改善其工作状况,实现节能的目的,具有重要意义。由于整个暖通空调系统是按最大负荷设计,而空调系统大多数时间内处于部分负荷状况下运行,如果能根据负荷在线找出空调系统的最佳工作点,并通过控制系统实现能量最佳匹配,将大幅度地降低空调系统能耗。本文通过分析空调水系统的运行工艺过程和冷却塔系统中设备的能耗特点,提出了针对中央空调冷却塔系统的工作设定点的在线优化方式,使中央空调冷却塔系统在任何工况下,可以实现最佳运行,从而节约大量的能量消耗。其中根据中央空调冷却塔系统的热交换特点,同时结合前人的研究成果及传统热力学原理,推导出了较为简单的模型方程式,并对散热模型中的未知参数分别用几种不同的数值计算方法进行了辨识,结果表明采用列文伯格-马夸尔特法计算得到的参数,能够较为准确的反映冷却塔散热模型。并在此基础上提出了冷却塔系统的优化控制方法,解决了中央空调水系统冷却塔与制冷机系统之间协调优化控制的问题;其中应用SUMT外点法来求解冷却塔风机与水泵之间存在的最优工作点:并在此基础上应用插值优化的思想解决了空调水系统中冷却塔子系统与制冷机子系统之间的协调问题,通过实验室仿真验证了这种方法的有效性,取得了很好的节能效果。通过插值优化方法对中央空调冷却塔系统的静态模型的工作点进行在线优化,解决了由于空调系统设备模型复杂、待定系数数量多、优化方法初始值不易恰当选取等因素引起中央空调控制系统局部最小点和实时性差等问题。