發(fā)布時(shí)間：2021-01-25 20:19

　　隨著建筑采暖需求的不斷增長(zhǎng),以及我國(guó)節(jié)能減排工作的深入推進(jìn),降低校園能耗對(duì)促進(jìn)節(jié)約型校園具有非常重要的意義。同時(shí),由于技術(shù)的快速發(fā)展,更多的智能設(shè)備應(yīng)用于供熱領(lǐng)域,這極大地提高了集中供熱和能源使用的質(zhì)量。在校園供熱系統(tǒng)中,由于建筑承擔(dān)功能不一,使得用熱需求存在較大差異,且調(diào)節(jié)具有周期性、階段性等特點(diǎn),對(duì)于供熱系統(tǒng)基于室溫反饋的精細(xì)化控制要求更高。本文針對(duì)校園公共類(lèi)建筑供熱運(yùn)行特點(diǎn),基于TRNSYS建模與機(jī)器學(xué)習(xí)方法,對(duì)校園供熱系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行控制策略進(jìn)行研究。首先,以實(shí)際校園供熱系統(tǒng)為基礎(chǔ),建立了供熱系統(tǒng)中從換熱站到熱用戶(hù)的各個(gè)部分的數(shù)學(xué)模型。在TRNSYS中調(diào)用系統(tǒng)所需的模塊,根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)各部分的連接關(guān)系,進(jìn)行相應(yīng)的模塊連接以及參數(shù)設(shè)置,并通過(guò)調(diào)試運(yùn)行對(duì)模型進(jìn)行修改,實(shí)現(xiàn)了基于TRNSYS軟件進(jìn)行供熱系統(tǒng)熱動(dòng)態(tài)仿真模型的搭建。并以實(shí)際校園供熱系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)模型進(jìn)行校核驗(yàn)證。其次,根據(jù)校園公共類(lèi)建筑的用熱特點(diǎn)提出分時(shí)供熱策略系統(tǒng)形式,研究了不同室外溫度下,不同預(yù)熱時(shí)間和停熱時(shí)間建筑室內(nèi)溫度的升降值,為分時(shí)供熱運(yùn)行策略中啟停時(shí)間的確定提供了依據(jù),通過(guò)對(duì)供暖中期和供暖末期公共類(lèi)建筑進(jìn)行... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

論文結(jié)構(gòu)圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文8第2章校園供熱系統(tǒng)模型的建立與仿真分析在研究供熱系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行過(guò)程中，每個(gè)部分的模型都十分重要，此次主要對(duì)校園二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)的各個(gè)組成部分建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。然后，利用TRNSYS搭建相應(yīng)的仿真模型，通過(guò)相應(yīng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行校核。2.1供熱系統(tǒng)熱力數(shù)學(xué)模型的建立二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)主要包含以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：換熱站、管網(wǎng)、熱用戶(hù)，通過(guò)這幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行熱量的傳遞，滿(mǎn)足建筑熱負(fù)荷的要求。本次主要以該校園二次網(wǎng)供熱系統(tǒng)為基礎(chǔ)，由熱平衡方程建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，各個(gè)部分所需建立的數(shù)學(xué)模型如圖2-1所示，為后續(xù)模擬仿真的建立做鋪墊。圖2-1供熱系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型2.1.1換熱站（器）數(shù)學(xué)模型供熱系統(tǒng)一級(jí)管網(wǎng)和二級(jí)管網(wǎng)通過(guò)換熱站連接起來(lái)，換熱站在一次管網(wǎng)中相對(duì)于系統(tǒng)熱源來(lái)說(shuō)是用熱末端，在二級(jí)網(wǎng)中，則成為用熱末端的熱源。換熱站中的最主要的設(shè)備是換熱器，想要建立起換熱站的數(shù)學(xué)模型，關(guān)鍵便是換熱器模型。根據(jù)換熱器換熱機(jī)理及能量守恒原理，可以認(rèn)為一次側(cè)流體放出熱量等于二次側(cè)流體吸收的熱量。通過(guò)研究換熱器兩側(cè)供回水溫度、流量之間的關(guān)系，以建立換熱器熱力工況數(shù)學(xué)模型[43]。由能量守恒可得，對(duì)于換熱器一次側(cè)，其熱平衡關(guān)系為：一次側(cè)流體帶入的熱量減去換熱器兩側(cè)的換熱量等于一次側(cè)流體的凈得熱量。1211111112(-)-dTMccQTTKATdt=（2-1）

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文13容易與其它應(yīng)用軟件連接，如MicrosoftExcel、Matlab和Python等，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)計(jì)算與傳遞。所以，在建筑能耗模擬軟件中，Trnsys被認(rèn)為是最靈活的系統(tǒng)模擬軟件之一[47]。2.2.2基于Transys的仿真模型構(gòu)建對(duì)于本次的仿真模型，是以實(shí)際的校園供熱系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行搭建和仿真的。供熱系統(tǒng)共包含7棟公共建筑，每棟建筑的熱力入口都裝有電動(dòng)兩通閥，供熱系統(tǒng)的總流量由熱力站的變頻水泵提供。實(shí)際的建筑模型都是采用SketchUp軟件進(jìn)行建模。通過(guò)在SketchUp中添加T3d插件，實(shí)現(xiàn)建筑物中的所有熱區(qū)的邊界條件匹配。以教學(xué)樓2為例,對(duì)教學(xué)樓2進(jìn)行熱區(qū)劃分，熱區(qū)的劃分要考慮建筑各房間的功能、朝向以及各溫度測(cè)點(diǎn)的分布等因素，本次對(duì)教學(xué)樓2共劃分17個(gè)熱區(qū)，得到教學(xué)樓2建筑模型如圖2-2所示：圖2-2教學(xué)樓2建筑模型圖除建筑模型之外，本次模擬主要的部件還包含變頻水泵、管道模塊以及散熱器模塊等使用到的Trnsys庫(kù)中所含有的模塊，其主要功能及參數(shù)設(shè)置如下：（1）散熱器模塊Type1231，通過(guò)該模塊實(shí)現(xiàn)將熱量傳遞給建筑物室內(nèi)的,以教學(xué)樓某一散熱器為例，其參數(shù)設(shè)置如圖2-3所示：(2)地?zé)崮KType77，這個(gè)模塊給出了地面的垂直溫度分布、年平均地面溫度和地面溫度的振幅以及土壤的熱擴(kuò)散率。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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