变风量空调系统优化控制研究

摘要

随着社会的发展，人类的进步，人们越来越意识到节约能源的必要性，因此节能技术的开发和应用在各个领域如火如荼的开展起来。由于良好的室内热舒适性和节能效果，变风量空调系统在建筑空调系统的应用过程中受到暖通工作者的广泛关注。
　　变风量空调系统主要有定静压控制和变静压控制两种控制模式。本文以武汉某大楼空调系统为研究对象，研究其变风量送风系统在定送风静压控制模式（既有控制模式）下的运行状态和能耗水平，并在此基础上提出了优化控制方案（变送风静压控制模式），探究采用优化控制方案后空调送风系统节能潜力。
　　为了比较变风量空调系统在优化控制模式和既有控制模式下的运行效果，本文主要采用现场调研和利用软件模拟仿真两种研究手段。依据现场调研数据，利用DeST能耗模拟软件，建立大楼标准层能耗模型，计算该标准层全年逐时冷热负荷，作为变风量系统模拟的输入数据。利用Trnsys软件搭建变风量空调送风系统模拟平台，对送风系统在优化控制模式下和既有控制模式下全年运行数据进行仿真模拟。在文中，选取了5个典型日，详细对比分析了在这5个典型日，变风量系统在优化控制模式和既有控制模式下的运行状态和能耗水平。
　　模拟结果表明，优化控制方案节能效果明显，制冷季总计节能率为17.19％，制热季总计节能率为14.96%，全年总计节能率为16.58%。通过此研究过程，分析了该空调送风系统在各典型日下的运行状态，可以为实际工程中VAV空调系统的设计或优化运行提供参考与借鉴。

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1 绪论

1.1 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

2 建筑及空调系统概况

2.1 建筑概况

2.2 空调系统形式

2.3 典型楼层空调系统布局

2.4 本章小结

3 空调系统控制策略分析

3.1 AHU及末端系统控制策略分析

3.2 优化控制策略

3.3 本章小结

4 建筑全年冷热负荷计算

4.1 软件介绍

4.2 典型楼层建筑概况及热工参数

4.3 建模及模拟结果分析

4.4 本章小结

5 变风量系统模拟建模

5.1 变风量末端空调系统模型简化及假设

5.2 管网阻力模型

5.3 VAV末端阻力模型

5.4 风机模型

5.5 PID控制算法

5.6 优化控制逻辑

5.7 模拟平台

5.8 本章小结

6 模拟及结果分析

6.1 模拟边界条件设定

6.2 典型日模拟结果及分析

6.3 月能耗结果及分析

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 主要研究结论

7.2 展望

致谢

参考文献