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基于物联网的中央空调节能控制

作　者: 车远强
导　师: 刘红波
学　校: 山东大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 物联网 系统能效 中央空调 嵌入式系统
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 317次
引　用: 3次
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  10-11
ABSTRACT  11-13
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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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 空气调节、采暖、通风及其设备 > 空气调节
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