基于物联网的中央空调节能控制

【摘要】：随着社会的进步,人民生活水平的提高,中国居民的空调普及率越来越高。空调的普及调高了人们生活的舒适性,但随着空调的大量使用加剧了能源的危机。因此,研究空调系统的节能降耗问题具有重要意义,但是目前针对建筑物空调系统的节能研究,大都集中在空调系统的单个设备的节能控制上,缺乏系统的节能解决方案。虽然孤立设备的节能效果比较明显,但是从整个系统角度来看,并没有获得与孤立设备相匹配的节能效果。针对问题,本文研发了基于物联网的中央空调节能控制系统。 首先,综述了物联网的概念与兴起背景、系统架构、关键技术等。总结了物联网的应用领域及典型实验案例,表明了物联网的特点适用于智能建筑的相关应用,尤其适用于中央空调的节能控制。 其次,完善了中央空调系统能效理论体系。本文将系统能效的思想应用到末端设备上,提出末端设备系统能效的概念,并给出简化的公式。并根据大区域公共空间的特点,提出了空调区域控制的策略。 再次,设计了一套基于物联网的中央空调节能控制系统。介绍了系统的技术架构及系统工作原理,包括物联网在中央空调节能控制系统中每一层的实现,即应用层、网络层、控制层及感知层。应用层是中央空调节能管理中心,实现对节能数据的存储和对设备的远程控制。网络层实现多种通信网络的融合,实现数据的可靠传输。控制层对中央空调设备进行实时控制管理。感知层对中央空调系统控制所需的环境信息进行检测采集。 最后,将基于物联网的中央空调节能控制系统应用于实际的工程。搭建了基于物联网的中央空调节能控制系统,并将系统调试运行成功,实现了对某公司内空调的节能控制。通过对整个夏季控制数据的分析,表明节能控制后,夏季的耗电量比节能控制前有明显的降低。 【关键词】：物联网 系统能效 中央空调 嵌入式系统
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 课题研究背景及实际意义13-14
• 1.2 课题国内外研究现状14-18
• 1.2.1 中央空调节能研究现状14-15
• 1.2.2 物联网研究现状15-18
• 1.3 论文主要工作及内容18-19
• 1.4 本章小结19-20
• 第二章 物联网的研究及应用20-27
• 2.1 物联网的基本介绍20-24
• 2.1.1 物联网发展概述20-21
• 2.1.2 物联网定义21-22
• 2.1.3 物联网的关键技术22-24
• 2.2 物联网的架构及应用24-26
• 2.2.1 物联网体系结构24-25
• 2.2.2 物联网的实际应用25-26
• 2.2.3 物联网的发展前景26
• 2.3 本章小结26-27
• 第三章 系统能效理论27-39
• 3.1 空调负荷27-29
• 3.2 系统能效29-38
• 3.2.1 系统能效的引入29-30
• 3.2.2 系统能效的定义30-31
• 3.2.3 末端系统能效31-36
• 3.2.4 区域能效管理36-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第四章 系统构成与设计39-65
• 4.1 控制系统架构39-41
• 4.2 系统工作原理41-42
• 4.3 物联网应用层42-44
• 4.4 物联网网络层的实现44-56
• 4.4.1 网络服务器硬件实现45-48
• 4.4.2 网络服务器软件设计48-56
• 4.5 物联网控制层56-61
• 4.5.1 系统硬件实现56-58
• 4.5.2 系统软件实现58-61
• 4.6 物联网感知层61-64
• 4.6.1 温度传感器62-63
• 4.6.2 湿度传感器63-64
• 4.6.3 红外探测器64
• 4.7 本章小结64-65
• 第五章 工程应用及效果分析65-75
• 5.1 工程应用65-68
• 5.1.1 工程背景介绍65
• 5.1.2 方案实施65-68
• 5.2 控制策略的实施68-69
• 5.2.1 公共办公区的控制68-69
• 5.2.2 办公室的控制69
• 5.3 控制效果评估69-73
• 5.3.1 公共区域控制效果评估69-73
• 5.3.2 办公室控制效果评估73
• 5.4 分析总结73-74
• 5.5 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 6.1 工作总结75
• 6.2 工作展望75-77
• 附录一77-78
• 附录二78-79
• 附录三79-80
• 参考文献80-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士期间发表的论文及参与项目84-85
• 学位论文评阅及答辩情况表85

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