中央空调冷却水系统的优化

发布时间：2017-09-22 18:01

  本文关键词：中央空调冷却水系统的优化

  更多相关文章： 中央空调 优化 量子行为粒子群优化算法 节能 能耗模型

【摘要】：在我国的能源产业结构中,建筑能耗所占的比例高达30%左右,且建筑节能率很低。其中,中央空调能耗占建筑能耗的比例达到60%左右。中央空调的设计是按照满负荷的情况下设计的,但中央空调在实际运行中绝大多数时间是在部分负荷下工作的,这将导致空调的热效率降低,从而造成了能源的浪费,因此对中央空调系统的节能成为重要的课题,其中,冷却水系统是中央空调的重要组成部分,冷却水系统的能耗与环境的温度、室内的负荷需求有关,因为空气中的空气环境温湿度是实时变化的,并且用户的负荷也是实时变化的,如何使冷却系统的散热能力和制冷量相匹配,是中央空调节能的最关键的问题之一。本文分析了中央空调系统的工作原理,对于冷却塔与冷水机组之间的热交换存在一个最佳的匹配工作点,使得冷却水系统的能耗最低。为了寻找到冷却水系统能耗最低的工作点,建立和分析了冷却水系统的数学模型,能耗模型包括冷水机组、冷却水泵、冷却塔,对于冷却水系统的复杂热交换问题,提出了一种基于改进量子行为粒子群优化法,在算法中按照某一规则加入了干扰因子、在迭代的过程中,a参数自适应调整及将粒子的自身的最好的位置,即Pbest能够依一定的概率向其他粒子的Pbest进行学习三种策略,通过这种改进使其值能够有效的跳出局部极值附近的区域,并且利用标准的Benchmark函数进行测试,结果表明改进的量子行为粒子群优化算法具有更好的收敛性。对上述改进的量子行为粒子群优化算法应用在冷却水系统的优化过程中,对于典型况,进行了冷却水系统的仿真研究,在模拟全天的环境温度变化与冷负荷变化的条件下,采用改进的量子行为粒子群优化算法都得到了最优工作点,实现散热与制冷的最佳匹配,达到系统节能目的。
【关键词】：中央空调 优化 量子行为粒子群优化算法 节能 能耗模型
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB657.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究的背景和意义9
• 1.2 国内外研究现状9-15
• 1.2.1 中央空调系统控制技术发展现状9-13
• 1.2.2 优化方法的研究13-15
• 1.3 本文研究的主要内容15-17
• 第2章 中央空调的系统的构成与运行工艺过程17-24
• 2.1 中央空调系统的构成17-18
• 2.2 空调冷却水系统的运行工艺过程18-23
• 2.2.1 冷却塔的散热过程18-21
• 2.2.2 冷却水系统的传热过程21-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 智能算法的基础知识24-29
• 3.1 智能算法的介绍24-25
• 3.2 量子行为粒子群优化算法的原理25-27
• 3.4 量子行为粒子群优化算法的基本流程27-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第4章 冷却水系统的模型建立与QPSO算法的改进29-43
• 4.1 中央空调冷却水系统的模型29-32
• 4.1.1 冷水机组的数学模型29-30
• 4.1.2 冷却水泵的数学模型30
• 4.1.3 冷却塔风扇的数学模型30-31
• 4.1.4 各设备能耗模型的参数辨识31-32
• 4.2 冷却水系统的优化目标32-34
• 4.2.1 冷却水系统的目标函数32
• 4.2.2 冷却水系统中设备的物理约束32-33
• 4.2.3 冷却水系统中设备之间的相互约束33-34
• 4.3 量子行为粒子群优化算法34-42
• 4.3.1 分析参数沆对量子行为粒子群优化算法收敛的影响34-39
• 4.3.2 量子行为粒子群优化算法的改进39-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第5章 实验与分析43-57
• 5.1 冷却水系统优化结果比较44-54
• 5.1.1 环境湿球温度发生改变44-51
• 5.1.2 不同的冷冻水供水温度51-53
• 5.1.3 不同的冷负荷53-54
• 5.2 全天的冷却水系统的能耗比较54-55
• 5.3 本章小结55-57
• 第6章 结论57-58
• 参考文献58-61
• 在学研究成果61-62
• 致谢62

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本文编号：902246