全年工况下VAV空调系统节能控制策略的研究与分析

【摘要】： 随着世界经济水平的不断发展,人们对空调系统提出了更高的要求,除了良好的室内环境,还有环保与节能。现代空调系统日益复杂,自控系统也跟着不断完善,从控制策略上来满足这些要求已经成为了一个主流。但是采用的控制策略过多会造成控制系统的日益复杂,给空调系统的控制和调试增加难度,非常有必要针对系统提出与之适应的最佳优化控制策略。 由于空气温度、相对湿度、送风温度以及新风量等室内环境参数是任何一种空调系统控制必须达到的最基本目的,因此相关的这些参数控制也就成为空调系统控制策略中最重要的组成部分,它们不仅关系到系统能否保证一个舒适的室内环境,还强烈的影响到空调系统的运行能耗。合理的控制策略可以有效地减少系统运行能耗,反之则会造成系统能耗增加,甚至影响室内热舒适、降低室内的空气质量,这都是非常不利的。空调系统是一个动态开放的系统,同时受室内外条件、气候参数、建筑类型和空调运行方式的影响很大,不同控制策略在不同的条件下,分析所得到的结果并不一样,研究控制策略对系统运行时的室内环境参数以及能耗、室内空气品质以及热舒适性等的影响已经成为了一个重要的课题。 本文通过BIN法和多元回归分析对空调系统能耗进行快速的计算和一些数学处理,得到影响建筑能耗的主要因素:室内人数、内部负荷、室内温度设定值、新风标准。在此基础上,提出了改变室内温度、室内动态人数检测的最小新风控制、送风温度重设定和新风的经济性循环相结合的三种控制策略,并且在VAV空调系统仿真平台上实现了这些策略。实验结果表明:改变室内温度策略是最节能的方式,但是相对室内热舒适性最差;室内动态人数检测的最小新风控制策略节能效果其次,室内空气品质受到了一些影响;送风温度重设定和新风的经济性循环控制全年的节能效果最弱,但是在过渡季节却可以显著改善室内空气品质。 【关键词】：节能控制策略 动态人数检测 改变送风温度 新风经济性循环 改变室内温度
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 研究的意义和背景12-14
• 1.2 空调系统中的节能策略14-17
• 1.2.1 利用室外新风14
• 1.2.2 利用大温差送风14-15
• 1.2.3 合理确定室内环境参数15-16
• 1.2.4 利用空调设备进行节能16-17
• 1.2.5 送风温度的优化控制17
• 1.3 研究对象17-18
• 1.4 本文主要工作18-20
• 第二章 建筑能耗的影响因素分析20-31
• 2.1 概述20
• 2.2 BIN 法及改进20-26
• 2.2.1 BIN 法介绍20-24
• 2.2.2 BIN 法改进24-25
• 2.2.3 建筑能耗计算25-26
• 2.3 正交试验26-30
• 2.3.1 正交试验安排26-27
• 2.3.2 多元回归模型及显著性分析27-30
• 2.4 小结30-31
• 第三章 控制策略的确定及其仿真31-41
• 3.1 仿真平台和试验条件31-32
• 3.2 控制策略确定及节能效果验证32-39
• 3.2.1 最小新风控制及节能效果32-36
• 3.2.2 送风温度重设定和新风经济性循环控制及节能效果36-37
• 3.2.3 改变室内温度控制及节能效果37-39
• 3.3 小结39-41
• 第四章 控制策略的性能评价与对比41-64
• 4.1 控制策略全年综合评价模型41-46
• 4.1.1 层次分析法介绍42-44
• 4.1.2 评价模型44-46
• 4.2 控制策略在典型工况下的性能对比46-60
• 4.2.1 夏季试验日控制策略的性能对比47-51
• 4.2.2 过渡季节试验日控制策略的性能对比51-56
• 4.2.3 冬季试验日控制策略的性能对比56-60
• 4.3 控制策略综合评价60-62
• 4.4 小结62-64
• 第五章 结论64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 攻读硕士期间发表的论文69

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