目前末端溫控調(diào)節(jié)閥雖能分時設(shè)定房間溫度,但由于房間熱惰性的存在,用戶很難預(yù)知需提前多長時間開啟才能保證房間在使用時間達(dá)到溫度要求,且盡量不超調(diào);提前多長時間關(guān)閉閥門也能保證房間在使用時間末期基本達(dá)到溫度要求,而盡量的節(jié)約能源。也即難以預(yù)知預(yù)熱時間、停熱時間等參數(shù)。為實現(xiàn)對房間溫度的精準(zhǔn)控制,提高房間的舒適度。提出一種基于熱惰性的新末端調(diào)節(jié)閥參數(shù)設(shè)定方法。這種閥門參數(shù)設(shè)定方法能夠根據(jù)不同房間的熱惰性及不同的房間作息經(jīng)過計算準(zhǔn)確的給出系統(tǒng)的預(yù)熱時間、停熱時間及合理的房間節(jié)能溫度。在用戶操作簡單的前提下,實現(xiàn)與用戶需求相匹配的舒適時間及舒適溫度。達(dá)到按需供熱的熱泵供暖水系統(tǒng)控制策略目標(biāo)。本文基于建筑和相關(guān)設(shè)備的傳熱及控制過程進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,利用Matlab軟件中的Simulink可視化仿真工具對數(shù)學(xué)建模的微分方程進(jìn)行仿真計算。建立了建筑室溫動態(tài)模型,分別對寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)的辦公及住宅建筑進(jìn)行室溫模擬。將建筑的升溫過程劃分為快升過程和緩升過程,在此基礎(chǔ)上提出了預(yù)熱時間的概念。將建筑的降溫過程劃分為快降過程和緩降過程。提出了停熱時間的概念。得出停熱時間與房間開始降溫時刻的溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度18℃之間差值有關(guān)的結(jié)論。并且溫差越大房間停熱時間越長。通過模擬給出了兩個氣候區(qū)辦公及住宅建筑在不同低溫設(shè)定值條件下的預(yù)熱時間、停熱時間。經(jīng)過模擬計算對比,得出嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)辦公及住宅建筑的合理低溫設(shè)定值。應(yīng)用計算出來的預(yù)熱時間、停熱時間及最佳低溫設(shè)定值進(jìn)行供暖末端調(diào)節(jié)閥參數(shù)設(shè)定驗證。模擬結(jié)果充分表現(xiàn)了新末端調(diào)節(jié)閥設(shè)定參數(shù)能夠在用戶使用房間的時刻,使房間溫度恰好達(dá)到18℃,在用戶離開房間的時刻房間溫度恰好下降到18℃。使用戶使用房間的時間段房間溫度始終處于標(biāo)準(zhǔn)溫度以上,提高了房間的熱舒適性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU832
【部分圖文】：

溫控閥溫度設(shè)定值與學(xué)校師生的作息時間關(guān)系圖

圖 1-2 房間室內(nèi)溫度隨時間變化曲線由圖 1-2 可知，溫控閥在 5:30 將溫度設(shè)定值提高至 21℃（如圖 1-2 中紅色所示），此時房間開始預(yù)熱，但是當(dāng) 8:00 時（如圖 1-2 中綠色豎線所示），即時間房間的溫度還未達(dá)到設(shè)定的溫度值 21℃，并且有的房間還未達(dá)到最低標(biāo) 18℃。并且中午還出現(xiàn)了溫度高于 21℃的超調(diào)現(xiàn)象。在 22:30 后溫控閥將溫定值降至 12℃，但在圖中可以看到房間的溫度并沒有在下調(diào)溫度后下降，而現(xiàn)出一定的時滯性，顯示有小幅度的上升而后才開始緩慢下降�？偨Y(jié)來說，溫控閥的設(shè)定溫度與實際溫度值差距較大，并且體現(xiàn)了一定的性。具體表現(xiàn)為：在工作日期間，上學(xué)或上班時溫度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，中午時室度超調(diào)，無人工作的夜間室內(nèi)溫度降不下去。這樣會使熱泵供熱水系統(tǒng)很難達(dá)到用戶所希望的溫度，并且在這樣的過程中也會浪費(fèi)能源。無論是從經(jīng)濟(jì)是節(jié)能角度都是不利的。.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.2.1 國外研究現(xiàn)狀Vahid Arabzadeh 等對住宅建筑的數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)測需求響應(yīng)控制進(jìn)行了深入研

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文不同的房間功能也會決定房間或建筑有不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致建筑的熱惰性有所不同。現(xiàn)階段的末端控制均無法準(zhǔn)確預(yù)知房間升溫所需要的時間，這是由于房間溫度變化影響因素眾多，實際測量過程又會出現(xiàn)許多偏差，無法準(zhǔn)確確定房間的升降溫時間。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立可以對房間的預(yù)熱時間進(jìn)行預(yù)測，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型需要程序?qū)W習(xí)訓(xùn)練的過程，此過程需要利用大量實測數(shù)據(jù)。并且對于用戶來講學(xué)習(xí)使用操作成本過高。
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本文編號：2857723