中央空调动态负荷预测及节能优化控制模式研究

【摘要】：随着城市的发展，使用中央空调系统的建筑数量日益增加，建筑能耗也相继上升，有效降低建筑空调系统能耗，对节约能源、提高能源利用率、实施绿色建筑具有重要战略意义。 在满足舒适度要求的前提下,合理控制中央空调系统运行是降低空调能耗的最有效的措施。目前对中央空调冷源的运行节能采用基于“定温差”或“定压差”的变流量控制技术，相对于传统的中央空调定流量运行模式，变流量控制模式的应用降低了中央空调冷冻水泵的运行能耗，得到了广泛的应用。然而实际应用的效果显示，现行的变流量控制模式在保证用户舒适性和节能效果等方面存在明显不足，由于获取末端设备和用户信息存在的困难，仍然以用户负荷的集中效应为控制依据，不能很好地体现用户负荷变化的实际情况和保证所有用户的舒适性。这一控制模式存在的不足，使得进一步降低中央空调系统运行能耗受到了制约，因此需对其控制模式进行更加深入的研究，才能进一步提高节能效果。 本研究正是基于对现有的中央空调节能控制模式的基础缺陷和对网络控制技术发展的认识，不再采用以用户负荷的集中效应为依据的控制模式，而是充分利用网络控制技术的优势，直接以中央空调末端用户信息为依据，以研究“按用户负荷需求调节”为目标，以本研究提出的中央空调系统末端设备冷量消耗模型为基础，根据末端用户当前负荷采用改进的动态三次指数平滑模型实时预测下一个时间段内用户的负荷需求。在空调动态负荷实时预测的基础上，完成中央空调系统变流量控制策略研究，为中央空调系统变流量控制提供新的控制模式，实现按用户负荷需求调节中央空调主机负荷的目的，以求更加有效地降低中央空调运行能耗。 【关键词】：中央空调 负荷预测 动态三次指数 变流量控制
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU831.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 国内外变流量技术与空调负荷预测研究现状13-19
• 1.2.1 变流量技术研究13-15
• 1.2.2 空调负荷预测研究15-19
• 1.3 研究目的19
• 1.4 研究技术路线19-20
• 1.5 研究内容20-21
• 1.6 研究意义21-22
• 1.7 本章小结22-23
• 第2章 末端用户负荷计算的物理模型23-41
• 2.1 末端用户负荷的物理模型23-26
• 2.1.1 风机盘管冷量计算23-25
• 2.1.2 新风机冷量计算25-26
• 2.1.3 全空气机组冷量计算26
• 2.2 冷量计算模型的实验研究26-38
• 2.2.1 实验测试方案27-29
• 2.2.2 风机盘管冷量计算模型实验研究29-33
• 2.2.3 新风机冷量计算模型实验研究33-36
• 2.2.4 全空气机组冷量计算模型实验研究36-38
• 2.3 冷量计算误差分析38-40
• 2.4 本章小结40-41
• 第3章 中央空调系统动态负荷预测模型41-56
• 3.1 时间序列指数平滑模型41-46
• 3.1.1 时间序列分析法41-42
• 3.1.2 指数平滑法42-45
• 3.1.3 指数平滑法小结45-46
• 3.2 动态指数平滑模型46-55
• 3.2.1 动态三次指数平滑模型及其证明46-54
• 3.2.2 动态三次指数平滑模型小结54-55
• 3.3 本章小结55-56
• 第4章 动态负荷预测模型参数的优化56-69
• 4.1 空调负荷时间序列的建立56-57
• 4.2 预测模型精度评价指标57-59
• 4.3 平滑参数的计算机寻优59-60
• 4.4 优化算法60-68
• 4.4.1 0.618算法（近似黄金分割法）61-63
• 4.4.2 Fibonacci（斐波那契）算法63-67
• 4.4.3 两种优化算法对比分析67-68
• 4.5 本章小结68-69
• 第5章 中央空调动态负荷预测的实例应用69-77
• 5.1 风机盘管负荷预测分析69-71
• 5.2 新风机负荷预测分析71-74
• 5.3 全空气机组负荷预测分析74-76
• 5.4 本章小结76-77
• 第6章 中央空调变流量优化控制策略77-83
• 6.1 中央空调管理与控制系统77-80
• 6.2 变流量优化控制策略80-81
• 6.3 变流量优化控制策略的优点81
• 6.4 本章小结81-83
• 结论与展望83-85
• 参考文献85-90
• 攻读学位期间发表的论文90-91
• 致谢91-92
• 附录92-96

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