VAV与VWV结合的空调系统控制模式优化

摘要

作为建筑能耗中的大户，如何有效地降低自身能耗是空调系统的切实问题。一个典型而又完整的空调系统包含着空气系统和冷水系统，实现两者的最优结合是实现节能的有力措施之一。空调系统大部分时间是在低负荷下运行的。对于空气系统部分而言，变风量(VAV)空调系统由于其具有追踪负荷、利于节能的特点，为人们所研究，出现了多种控制方法；对于冷水系统而言，为了能使冷源输出的流量与经常变化着的末端(表冷器)所需冷量相匹配，节约运行费用，也出现了多种控制方法。因此，面对多种组合方式，从减少响应时间着手，找到一种最佳的组合方式以便适应变化的负荷，将具有十分重大的意义。 本文对空调系统中的表冷器进行了灵敏度分析，指出了其出风温度与进风温度、空气流量、冷冻水流量三者之间的关系，并将之公式化，为在同一个空调大系统中引入空气系统和冷冻水系统奠定基础；在现有的控制法中提出新的回水温度预测，加入前馈思想，以达到提前响应的目的；通过Matlab/simulink软件对某变风量空调系统进行了仿真，模拟了其冷冻水系统分别采用了回水温度控制法、改进的回水温度控制法、变压差控制法以及回水温度预测控制法下的室温波动情况，从送风量、水流量、室内温度、送风温度及水终温对室外温度的跟随情况说明了四种结合方式的可行性；验证了回水温度预测控制法具有前馈作用，并且通过对目标函数的对比，说明了该控制方法的优越性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1概述

1.1.1变风量(VAV)空调系统

1.1.2变风量(VAV)空调系统的适用场所

1.1.3变风量(VAV)空调系统的能耗

1.1.4国内外现状

1.2本论文的研究意义及目的

第2章典型的全空气空调系统

2.1变风量空调系统的概念及特点

2.2变风量系统的分类

2.2.1按服务区间分类

2.2.2按风量分配管道布置方式

2.2.3按风机控制方法的不同

2.2.4根据变风量系统末端侧的控制方法

2.3冷冻水变流量调节的必要性

2.4冷冻水变流量调节的可行性

2.5冷冻水变流量调节的控制方法

2.5.1变流量调节原理

2.5.2水泵的几种控制方法

2.6几种控制方式的节能效果分析

第3章空调系统的分析和建模

3.1变风量空调房间

3.2表冷器

3.2.1灵敏度定义

3.2.2表冷器的灵敏度

3.2.3简化模型

3.2.4表冷器模型验证

3.3风机、水泵

3.4风管、水管

3.5各类传感器

3.5.1温度传感器

3.5.2流量传感器

3.6 PID控制器

第4章变风量空调系统优化分析

4.1系统优化的必要性

4.2控制系统性能指标

4.2.1动态性能指标

4.2.2稳态性能指标

4.2.3常用的性能指标

4.2.4本文构建的新性能指标

第5章变风量空调系统的仿真研究

5.1概述

5.1.1仿真技术的概念

5.1.2控制系统仿真技术的发展

5.1.3空调控制系统仿真的概况

5.2仿真软件简介

5.2.1 MATLAB语言简介

5.2.2 MATLAB 7.0/Simulink 6.0最新特点

5.3仿真模型的建立

5.3.1相关参数

5.3.2各子仿真模块的建立

5.3.3加入控制模式后的仿真模块

5.4仿真试验的结果及分析

5.4.1各参数对室外温度的响应情况

5.4.2结果分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文