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空调系统的优化运行策略研究

作 者: 骆婉婧
导 师: 沈国民
学 校: 华中科技大学
专 业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 能耗 系统建模 曲线拟合 优化策略
分类号: TU831.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 38次
引 用: 0次
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内容摘要


建筑节能问题已经被越来越多的人重视,而空调系统作为建筑的耗能大户,耗能量占建筑总能耗的50%以上,所以研究空调系统的节能问题具有实际的意义。空调系统在运行的时候,大多数情况并未处于满负荷运行状态,本文的目标就是找到空调系统在某一负荷下运行时的最优状态,在该状态运行时整个系统耗能最小。为达到该研究目标,本文分空调系统建模优化策略分析两个步骤来实现。本文的空调系统建模使用MATLAB软件中的Simulink工具箱。首先对空调系统的各组成部分建模,然后根据温度、压力等关系将各模块连接起来得到系统的模型。本文只考虑空调系统在某一个负荷下运行的情况,使用蒸发器冷冻水出口温度、冷凝器冷却水进口温度、冷冻水流量、冷却水流量四个量作为变量,系统总能耗作为目标变量进行研究。通过调节变量,可以得到在不同运行状态时相应的系统能耗。将多组状态下的对应数据提取出来并进行拟合,就可以得到系统状态和系统能耗之间的函数关系。本文的优化策略分析建立在系统状态和系统能耗之间的函数关系之上。首先分别研究四个变量跟系统耗能的关系,然后研究了蒸发器出口温度、冷凝器进口温度同时变化时系统能耗的变化,以及冷冻水流量、冷却水流量同时变化时系统能耗的变化。最后编程用软件算出系统运行的最优状态,也就是能耗最低的状态点。本文最后对拟合结果进行了分析,从理论上说明了拟合结果的正确性。该研究结果也为进一步研究空调系统节能运行策略提供了一个很好的理论参考。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 课题的研究背景与意义  8-10
  1.2 国内外研究概况  10-12
  1.3 暖通空调系统的仿真技术  12-13
  1.4 主要研究内容及仿真优化方法  13-15
  1.5 本章小结  15-17
2 系统动态模型的建立  17-31
  2.1 空调机组模型  18-25
  2.2 冷冻水泵模型  25-26
  2.3 冷却水泵模型  26
  2.4 空调末端模型  26-28
  2.5 冷却塔模型  28-30
  2.6 系统模型  30
  2.7 本章小结  30-31
3 中央空调系统的动态仿真  31-39
  3.1 系统模型参数的确定  31
  3.2 空调系统的动态模型  31-38
  3.3 本章小结  38-39
4 仿真结果与分析  39-57
  4.1 系统优化目标分析  39-40
  4.2 优化方法  40-47
  4.3 拟合结果分析  47-56
  4.4 本章小结  56-57
5 总结与展望  57-59
  5.1 全文总结  57-58
  5.2 进一步展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-62

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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 > 空气调节系统
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