按區(qū)域劃分的空調節(jié)能優(yōu)化控制策略及仿真

【摘要】：隨著人們生活水平日益提高及室內環(huán)境的不斷改善,空調設備消耗大量能源。因此在保證房間舒適度的基礎上降低設備運行能耗將產生一定經濟效益和社會公益利益。根據(jù)空調房間特點和控制方式,空調控制系統(tǒng)可籠統(tǒng)劃分為單區(qū)域和多區(qū)域兩種情況,為此本文提出了兩種對應的控制策略,并展開以下幾方面研究： (1)根據(jù)熱平衡方程分別就空調控制系統(tǒng)的主要設備——混風通道、表冷器、空調房間、風機進行建模,為后續(xù)控制策略研究奠定了數(shù)學基礎。 (2)針對單區(qū)域控制系統(tǒng),將焓值理論、有效溫度國際標準綜合運用到混風動態(tài)調節(jié)過程中,通過改變新風閥與回風閥開度比例實現(xiàn)保持房間舒適度的同時降低了表冷器能耗的18%。 (3)針對多區(qū)域控制系統(tǒng),對定送風溫度控制問題進行了優(yōu)化,提出了基于熱臨界閾值的變送風溫度控制策略,并將其運用到送風溫度調節(jié)中,提高了表冷器能源利用率。 (4)對變送風溫度控制方法進行了舒適度優(yōu)化,根據(jù)有效溫度標準在三維焓濕空間創(chuàng)建了溫度優(yōu)化曲面,改善了多區(qū)域的舒適度。 本課題將空調控制與房間舒適度計算相結合,提出改善夏季工況下空調機組能耗利用率的控制策略并進行仿真驗證,在空調節(jié)能管理上具有一定現(xiàn)實意義。 【關鍵詞】：空調節(jié)能優(yōu)化控制 最小焓差 有效溫度標準 熱臨界閾值 分層遞階模型 溫度優(yōu)化曲面
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TU831
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 目錄6-8
• 1 引言8-16
• 1.1 研究目的及意義9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.3 發(fā)展趨勢14
• 1.3 論文主要研究內容14-16
• 2 空調系統(tǒng)建模16-38
• 2.1 混風過程模型17-21
• 2.1.1 混風過程方程17-19
• 2.1.2 混風過程仿真模型19-21
• 2.2 表冷器模型21-28
• 2.2.1 工況判斷模塊22-24
• 2.2.2 干工況模塊24-26
• 2.2.3 濕工況模塊26-28
• 2.3 風機模型28-31
• 2.4 空調房間熱工模型31-35
• 2.4.1 空調房間溫度模塊31-32
• 2.4.2 空調房間濕度模塊32-35
• 2.5 空調房間舒適度軟模型35-37
• 2.6 本章小結37-38
• 3 單區(qū)域空調系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化研究38-52
• 3.1 概述38-39
• 3.2 最小焓差原理39-40
• 3.3 基于有效溫度標準的舒適區(qū)域劃分40-44
• 3.4 混風過程控制策略44-45
• 3.5 最小焓差控制算法45-46
• 3.6 實驗及結果分析46-51
• 3.6.1 固定風閥的PID控制仿真47-48
• 3.6.2 最小焓差的PID控制仿真48-49
• 3.6.3 結果分析49-51
• 3.7 本章小結51-52
• 4 多區(qū)域空調系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化研究52-70
• 4.1 概述52-53
• 4.2 定送風溫度空調系統(tǒng)53-59
• 4.2.1 變風量空調系統(tǒng)組成53-54
• 4.2.2 變風量空調系統(tǒng)控制54-56
• 4.2.3 定送風溫度空調系統(tǒng)仿真分析56-59
• 4.3 變送風溫度空調系統(tǒng)59-64
• 4.3.1 概述59-60
• 4.3.2 變送風溫度控制方法60-61
• 4.3.3 房間舒適度優(yōu)化曲面61-64
• 4.4 分層遞階控制系統(tǒng)64-70
• 4.4.1 概述64-66
• 4.4.2 分層控制系統(tǒng)設計66-67
• 4.4.3 仿真結果分析67-70
• 5 結論與展望70-72
• 5.1 論文總結70
• 5.2 未來展望70-72
• 參考文獻72-76
• 個人簡介76-78
• 導師簡介78-80
• 致謝80-82
• 獲得成果目錄清單82

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