【摘要】：隨著全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日漸發(fā)展和大眾生活水平的逐步提高,城市內(nèi)的建筑能源問題日益嚴(yán)重,在建筑能源消耗中占比最大的是空調(diào)系統(tǒng)能耗,因此,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的綠色節(jié)能研究成為當(dāng)今時(shí)代背景下的著重點(diǎn)。面向綠色建筑和智能建筑的發(fā)展趨勢(shì),以及當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)控管理平臺(tái)能為空調(diào)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與智能的控制,更好的保障空調(diào)系統(tǒng)的綠色節(jié)能運(yùn)行。本文以山東建筑大學(xué)科技樓六樓的太陽能-空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)為對(duì)象,搭建其物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理平臺(tái)。本空調(diào)系統(tǒng)分為太陽能-空氣源熱泵系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)末端房間系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)在夏季可利用空氣源熱泵為室內(nèi)末端房間供冷,冬季太陽能集熱器作為輔助供熱設(shè)備,與空氣源熱泵一同為室內(nèi)末端房間供熱。新風(fēng)機(jī)組為室內(nèi)末端房間提供室外新風(fēng),新風(fēng)在新風(fēng)機(jī)組內(nèi)利用室內(nèi)回風(fēng)的余熱進(jìn)行預(yù)冷或預(yù)熱。本課題基于Niagara Framwork與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),進(jìn)行太陽能-空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控管理平臺(tái)開發(fā)。硬件系統(tǒng)以JACE8000網(wǎng)絡(luò)控制器為核心,用來連接多個(gè)設(shè)備和子系統(tǒng),主要通過Modbus和TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集通信,軟件開發(fā)采用Niagara Workplace N4平臺(tái)。監(jiān)控管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了太陽能-空氣源熱泵系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)末端房間三個(gè)子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成,并可通過web瀏覽器遠(yuǎn)程訪問平臺(tái)。為使系統(tǒng)節(jié)能,監(jiān)控管理平臺(tái)設(shè)計(jì)有風(fēng)機(jī)盤管與熱泵機(jī)組一體化控制、循環(huán)泵變頻控制、新風(fēng)機(jī)組控制等節(jié)能措施。在冬季對(duì)平臺(tái)監(jiān)控管理下的太陽能-空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,獲取了在該空調(diào)系統(tǒng)不同設(shè)計(jì)工作模式下的太陽能集熱器、空氣源熱泵機(jī)組的運(yùn)行性能等數(shù)據(jù),據(jù)此研究系統(tǒng)運(yùn)行方式對(duì)機(jī)組運(yùn)行效果的影響。研究結(jié)果表明該平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定,達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo),基于Niagara技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理平臺(tái),可有效將多個(gè)系統(tǒng)集成到一個(gè)平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)管理,使各子系統(tǒng)具有良好的可視化展現(xiàn)。通過平臺(tái)可通過web瀏覽器遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),自動(dòng)或手動(dòng)控制機(jī)組或設(shè)備的啟停,實(shí)現(xiàn)了太陽能-空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)整體節(jié)能降耗。最后,對(duì)監(jiān)控管理平臺(tái)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試并對(duì)所采集的數(shù)據(jù)整理計(jì)算和比較分析,發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)在空氣源熱泵機(jī)組由于節(jié)能策略停止運(yùn)行時(shí)所造成的熱量計(jì)量誤差。通過研究空氣源熱泵機(jī)組的節(jié)能啟停和熱量表計(jì)量原理,對(duì)末端房間風(fēng)機(jī)盤管的制熱量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn),最終分析計(jì)算出壓縮機(jī)停止運(yùn)行到其重新開始運(yùn)行時(shí)的空氣源熱泵機(jī)組的實(shí)際制熱量,并通過該監(jiān)控管理平臺(tái)設(shè)計(jì)出新的系統(tǒng)總熱量計(jì)量策略。經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證,該方法可以為太陽能-空氣源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行與調(diào)節(jié)控制提供更加合理的分析,保障了平臺(tái)對(duì)建筑能源數(shù)據(jù)采集掌握的準(zhǔn)確性。
【圖文】：

圖 2.1 系統(tǒng)原理圖控管理系統(tǒng)通過與現(xiàn)場(chǎng)的各類傳感器遠(yuǎn)程通訊，，以此對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的溫度、壓力熱量、電能和功率等各種參數(shù)、系統(tǒng)各設(shè)備如新風(fēng)機(jī)組、水泵以及空氣源熱泵

太陽能集熱器和空氣源熱泵機(jī)組實(shí)物圖
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU83;TU18

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本文編號(hào)：2639469