基于定冷凍水溫差的空調末端設備節(jié)能控制策略研究
發(fā)布時間:2022-12-22 04:07
隨著人們生活水平提高,我國建筑能耗呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢,建筑節(jié)能挑戰(zhàn)巨大。在有中央空調的建筑中,中央空調運行能耗非常高,超過建筑總能耗的60%。現(xiàn)代化白的快速發(fā)展,能源問題愈加緊張,這將制約經濟可持續(xù)發(fā)展。節(jié)約公共建筑中央空調能耗迫在眉睫,中央空調系統(tǒng)為末端用戶服務,末端設備是中央空調系統(tǒng)的主要組成部分。相關資料顯示,末端設備的運行能耗高于系統(tǒng)的輸送能耗,約占中央空調系統(tǒng)能耗的30%。中央空調系統(tǒng)中,通過調節(jié)末端設備冷凍水流量和風量可改變表面換熱器的換熱量,滿足負荷變化的需求。由于空調系統(tǒng)設計按極端負荷考慮,加上工程項目可靠性要求和大部分的末端設備不具備水流量連續(xù)調節(jié)的功能,末端設備的冷凍水常出現(xiàn)“大流量、小溫差”現(xiàn)象,而且由于用戶負荷的差異性,每一終端設備之間的冷水供應和回流的溫差也是不均勻的,以風機盤管為主的空調系統(tǒng)尤為明顯。在采用冷凍水泵變頻調節(jié)時,無論定溫差調節(jié)或定壓差調節(jié),都是以供回水干管的集中效應為依據,與末端設備的實際運行狀態(tài)有較大差異,調節(jié)效果受到制約。另外,目前空調系統(tǒng)節(jié)能研究中,往往忽略末端風機的節(jié)能,對末端設備送風系統(tǒng)能耗的關注不足。實際上,風機的控制方式對房間溫度以...
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外中央空調末端設備運行控制發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 表冷器中風機的調節(jié)方式
1.2.2 基于末端“大流量小溫差”研究
1.2.3 中央空調系統(tǒng)末端設備運行控制的研究
1.3 研究意義及目的
1.4 研究內容
第二章 中央空調系統(tǒng)末端設備換熱物理模型及Simulink模型
2.1 中央空調末端系統(tǒng)概述
2.2 表面式換熱器模型
2.2.1 表面式換熱器工作原理
2.2.2 表冷器換熱物理模型和仿真模型
2.2.3 析濕系數(shù)物理模型及仿真模型
2.2.4 換熱量物理模型及仿真模型
2.2.5 表冷器Simulink模型連接與封裝
2.3 水閥模型
2.3.1 水閥物理模型
2.3.2 水閥的Simulink仿真模型
2.4 風機模型
2.4.1 風機物理模型
2.4.2 風機的仿真模型
2.5 控制器模型
2.5.1 控制器概述
2.5.2 風機控制器模型
2.5.3 水閥控制器模型
2.6 空調房間溫度模型
2.6.1 空調房間溫度物理模型
2.6.2 空調房間的溫度仿真模型
2.7 本章小結
第三章 表面式換熱器換熱過程仿真模擬研究
3.1 仿真模型測試
3.1.1 表面式換熱器標準工況仿真測試
3.2 空調末端系統(tǒng)仿真模型測試
3.2.1 空調末端系統(tǒng)仿真模型連接
3.2.2 仿真模型測試
3.3 單變量調節(jié)對表面換熱器換熱量影響仿真研究
3.3.1 調節(jié)冷凍水流量對表面換熱器換熱量影響的仿真研究
3.3.2 冷凍水流量對換熱量影響的敏感區(qū)域分析
3.3.3 調節(jié)送風量對表面換熱器換熱量影響的仿真研究
3.3.4 送風量對換熱量影響的敏感區(qū)域分析
3.3.5 換熱量受冷凍水流量和風量影響的綜合分析
3.4 單變量調節(jié)對冷凍水出水溫度影響的仿真研究
3.4.1 調節(jié)冷凍水流量對冷凍水出水溫度影響的仿真研究
3.4.2 調節(jié)送風量量對冷凍水出水溫度影響的仿真研究
3.4.3 變冷凍水流量和變風量對表冷器出水溫度影響的仿真對比分析
3.5 本章小結
第四章 中央空調末端系統(tǒng)定溫差控制的節(jié)能優(yōu)化控制策略
4.1 基于定溫差的控制策略研究
4.1.1 基于定溫差的控制策略的提出
4.1.2 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略
4.2 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略仿真研究
4.2.1 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略仿真模型的建立
4.2.2 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略的調節(jié)性能分析
4.3 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略的節(jié)能性分析
4.3.1 風機能耗分析
4.3.2 冷凍水泵輸送能耗分析
4.4 本章小結
第五章 末端系統(tǒng)定溫差控制的節(jié)能優(yōu)化控制策略實驗研究
5.1 基于定溫差調節(jié)的風機盤管控制器設計方案
5.1.1 研究概述
5.1.2 技術方案
5.1.3 控制器樣機操作
5.2 實驗方案
5.2.1 實驗目的
5.2.2 實驗內容
5.2.3 實驗步驟
5.2.4 實驗過程原始記錄
5.3 實驗結果分析
5.3.1 實驗結果匯總
5.3.2 控制效果分析
5.3.3 節(jié)能效果分析
5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
附錄
致謝
本文編號:3723418
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外中央空調末端設備運行控制發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 表冷器中風機的調節(jié)方式
1.2.2 基于末端“大流量小溫差”研究
1.2.3 中央空調系統(tǒng)末端設備運行控制的研究
1.3 研究意義及目的
1.4 研究內容
第二章 中央空調系統(tǒng)末端設備換熱物理模型及Simulink模型
2.1 中央空調末端系統(tǒng)概述
2.2 表面式換熱器模型
2.2.1 表面式換熱器工作原理
2.2.2 表冷器換熱物理模型和仿真模型
2.2.3 析濕系數(shù)物理模型及仿真模型
2.2.4 換熱量物理模型及仿真模型
2.2.5 表冷器Simulink模型連接與封裝
2.3 水閥模型
2.3.1 水閥物理模型
2.3.2 水閥的Simulink仿真模型
2.4 風機模型
2.4.1 風機物理模型
2.4.2 風機的仿真模型
2.5 控制器模型
2.5.1 控制器概述
2.5.2 風機控制器模型
2.5.3 水閥控制器模型
2.6 空調房間溫度模型
2.6.1 空調房間溫度物理模型
2.6.2 空調房間的溫度仿真模型
2.7 本章小結
第三章 表面式換熱器換熱過程仿真模擬研究
3.1 仿真模型測試
3.1.1 表面式換熱器標準工況仿真測試
3.2 空調末端系統(tǒng)仿真模型測試
3.2.1 空調末端系統(tǒng)仿真模型連接
3.2.2 仿真模型測試
3.3 單變量調節(jié)對表面換熱器換熱量影響仿真研究
3.3.1 調節(jié)冷凍水流量對表面換熱器換熱量影響的仿真研究
3.3.2 冷凍水流量對換熱量影響的敏感區(qū)域分析
3.3.3 調節(jié)送風量對表面換熱器換熱量影響的仿真研究
3.3.4 送風量對換熱量影響的敏感區(qū)域分析
3.3.5 換熱量受冷凍水流量和風量影響的綜合分析
3.4 單變量調節(jié)對冷凍水出水溫度影響的仿真研究
3.4.1 調節(jié)冷凍水流量對冷凍水出水溫度影響的仿真研究
3.4.2 調節(jié)送風量量對冷凍水出水溫度影響的仿真研究
3.4.3 變冷凍水流量和變風量對表冷器出水溫度影響的仿真對比分析
3.5 本章小結
第四章 中央空調末端系統(tǒng)定溫差控制的節(jié)能優(yōu)化控制策略
4.1 基于定溫差的控制策略研究
4.1.1 基于定溫差的控制策略的提出
4.1.2 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略
4.2 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略仿真研究
4.2.1 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略仿真模型的建立
4.2.2 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略的調節(jié)性能分析
4.3 基于定冷凍水溫差的空調末端設備控制策略的節(jié)能性分析
4.3.1 風機能耗分析
4.3.2 冷凍水泵輸送能耗分析
4.4 本章小結
第五章 末端系統(tǒng)定溫差控制的節(jié)能優(yōu)化控制策略實驗研究
5.1 基于定溫差調節(jié)的風機盤管控制器設計方案
5.1.1 研究概述
5.1.2 技術方案
5.1.3 控制器樣機操作
5.2 實驗方案
5.2.1 實驗目的
5.2.2 實驗內容
5.2.3 實驗步驟
5.2.4 實驗過程原始記錄
5.3 實驗結果分析
5.3.1 實驗結果匯總
5.3.2 控制效果分析
5.3.3 節(jié)能效果分析
5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
附錄
致謝
本文編號:3723418
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