發(fā)布時(shí)間：2017-09-27 03:00

  本文關(guān)鍵詞：地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 地源熱泵空調(diào) TRNSYS 變風(fēng)量系統(tǒng) 預(yù)測(cè)模型 優(yōu)化控制

【摘要】：憑借低廉清潔的淺層土壤地?zé)豳Y源,地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)以其較低的電耗優(yōu)勢(shì)得到迅速的發(fā)展。盡管如此,大部分地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行期間仍然存在較大的節(jié)能空間。本文研究的目的是實(shí)現(xiàn)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制,在保證室內(nèi)人員舒適度的前提下進(jìn)一步降低能源消耗,以提高能源利用率。本文依據(jù)某實(shí)際辦公建筑及其空調(diào)系統(tǒng)建立了基于TRNSYS的地源熱泵空調(diào)仿真系統(tǒng)。該仿真系統(tǒng)由辦公建筑的能耗模型以及熱泵機(jī)組、循環(huán)水泵、換熱盤管、送回風(fēng)機(jī)和變風(fēng)量末端的輸入輸出模型組成。仿真系統(tǒng)中送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)還有變風(fēng)量末端的工作狀態(tài)由PID控制器決定。通過分析仿真系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)、結(jié)合熱泵機(jī)組的能耗機(jī)理模型以及空調(diào)控制系統(tǒng)的可測(cè)與可控參數(shù),確定熱泵空調(diào)仿真系統(tǒng)能耗預(yù)測(cè)模型和各溫區(qū)溫度預(yù)測(cè)模型的輸入輸出參數(shù),其中輸入?yún)?shù)由系統(tǒng)的可控和可測(cè)參數(shù)組成。通過采集地源熱泵空調(diào)仿真系統(tǒng)工作于不同設(shè)定參數(shù)下的運(yùn)行數(shù)據(jù),利用多層感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了熱泵空調(diào)仿真系統(tǒng)的能耗預(yù)測(cè)模型和各溫區(qū)溫度預(yù)測(cè)模型。基于所建立的預(yù)測(cè)模型,確定了以溫區(qū)溫度控制誤差和系統(tǒng)總能耗之和為最終優(yōu)化目標(biāo)的優(yōu)化控制模型,并利用收集到的仿真系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),借助PSO尋優(yōu)算法進(jìn)行了優(yōu)化控制模型的求解驗(yàn)證。通過MATLAB和TRNSYS的聯(lián)合仿真,實(shí)現(xiàn)了對(duì)地源熱泵空調(diào)仿真系統(tǒng)的在線智能優(yōu)化控制。相比定流量定靜壓下控制的運(yùn)行結(jié)果,在相同溫度控制效果下,空調(diào)電能的消耗可以節(jié)約近11.12%。為了實(shí)現(xiàn)某辦公建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制,結(jié)合該建筑現(xiàn)有空調(diào)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了可以實(shí)現(xiàn)上述預(yù)測(cè)模型和優(yōu)化控制模型的地源熱泵空調(diào)節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：地源熱泵空調(diào) TRNSYS 變風(fēng)量系統(tǒng) 預(yù)測(cè)模型 優(yōu)化控制
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU831
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 符號(hào)和縮略詞說明13-17
• 第1章 緒論17-27
• 1.1 研究背景17-18
• 1.2 研究現(xiàn)狀18-24
• 1.2.1 地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展18-19
• 1.2.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)模型構(gòu)建現(xiàn)狀19-21
• 1.2.3 暖通空調(diào)系統(tǒng)控制方法發(fā)展21-24
• 1.3 進(jìn)一步研究的問題24-25
• 1.4 本文的主要工作25-27
• 第2章 基于TRNSYS的地源熱泵空調(diào)仿真系統(tǒng)27-57
• 2.1 多區(qū)域建筑模型的搭建27-32
• 2.1.1 天氣參數(shù)模型27
• 2.1.2 Type56介紹27-28
• 2.1.3 實(shí)例辦公建筑的模型建立28-32
• 2.2 空調(diào)系統(tǒng)組件輸入輸出模型32-48
• 2.2.1 熱泵機(jī)組模型32-34
• 2.2.2 循環(huán)水泵模型34-35
• 2.2.3 風(fēng)機(jī)模型35-41
• 2.2.4 加熱盤管模型41-43
• 2.2.5 變風(fēng)量末端模型43-48
• 2.3 地源熱泵空調(diào)仿真系統(tǒng)建立與驗(yàn)證48-56
• 2.3.1 實(shí)例空調(diào)系統(tǒng)介紹48-50
• 2.3.2 空調(diào)水系統(tǒng)部分50-51
• 2.3.3 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)部分51-52
• 2.3.4 定流量定靜壓控制下仿真系統(tǒng)的驗(yàn)證52-56
• 2.4 本章小結(jié)56-57
• 第3章 地源熱泵空調(diào)仿真系統(tǒng)優(yōu)化控制57-79
• 3.1 仿真系統(tǒng)的溫度與能耗預(yù)測(cè)模型57-68
• 3.1.1 多層感知器概述57-58
• 3.1.2 預(yù)測(cè)模型定義58-60
• 3.1.3 訓(xùn)練數(shù)據(jù)獲取60-65
• 3.1.4 預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練65-66
• 3.1.5 預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證66-68
• 3.2 基于預(yù)測(cè)模型的優(yōu)化控制模型68-69
• 3.2.1 約束條件68
• 3.2.2 優(yōu)化目標(biāo)68-69
• 3.2.3 優(yōu)化控制模型69
• 3.3 PSO算法求解優(yōu)化控制模型69-72
• 3.3.1 PSO算法描述70
• 3.3.2 PSO算法應(yīng)用70-71
• 3.3.3 優(yōu)化控制模型的求解71-72
• 3.4 優(yōu)化控制下的地源熱泵空調(diào)仿真系統(tǒng)運(yùn)行72-77
• 3.4.1 地源熱泵空調(diào)優(yōu)化控制仿真系統(tǒng)72-73
• 3.4.2 優(yōu)化控制結(jié)果分析73-77
• 3.5 本章小結(jié)77-79
• 第4章 地源熱泵空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)79-101
• 4.1 實(shí)例辦公建筑現(xiàn)有空調(diào)控制系統(tǒng)79-86
• 4.1.1 DLCS 3000E分散式控制系統(tǒng)79-82
• 4.1.2 菲利克斯控制系統(tǒng)82-84
• 4.1.3 優(yōu)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)84-86
• 4.2 數(shù)據(jù)采集與控制單元86-90
• 4.2.1 單元資源介紹86-87
• 4.2.2 通訊協(xié)議開發(fā)87-90
• 4.3 地源熱泵空調(diào)節(jié)能優(yōu)化控制軟件設(shè)計(jì)90-98
• 4.3.1 用戶界面設(shè)計(jì)90-91
• 4.3.2 測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)通訊配置91-92
• 4.3.3 優(yōu)化控制模型實(shí)現(xiàn)92-95
• 4.3.4 軟件功能驗(yàn)證95-98
• 4.4 本章小結(jié)98-101
• 第5章 總結(jié)與展望101-103
• 5.1 工作總結(jié)101-102
• 5.2 研究展望102-103
• 參考文獻(xiàn)103-107
• 致謝107-109
• 攻讀碩士期間參與的項(xiàng)目109-110
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表110

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本文編號(hào)：927221