中央空调多目标优化
发布时间：2021-08-08 12:11
随着现代技术的高速发展,人们对生活的要求不断提高,建筑能耗急剧上升。中央空调系统能够为人们提供舒适的工作和生活环境,在楼宇建筑中发挥着重要的作用,但因其系统复杂、设备众多,在为人们营造舒适环境同时,造成了大量能源消耗。所以,研究如何有效权衡处理中央空调节能和舒适要求对解决建筑能耗问题有重要意义。本文考虑在实际应用中中央空调实现节能和舒适是两个相互冲突的目标,在进行中央空调优化时,不可能实现单独优化,应是一个多目标优化的过程。首先详细介绍了中央空调系统的应用、构成和工作原理,分析了中央空调系统运行能耗及空调房间舒适性要求。通过分析系统运行特性,分别建立了中央空调系统总能耗模型和舒适度评价模型。总能耗模型包括冷水机组能耗、冷冻水泵能耗、冷却水泵能耗、冷却塔风机能耗、空调机组风机能耗;舒适度模型的描述应用表征人体冷热感的评价指标PMV和表征热环境不满意程度的PPD指标。详细给出了系统参数物理约束和各个部分之间的相互约束,并基于约束条件对问题进行简化处理。最后,以中央空调运行总能耗指标和舒适度PPD指标最小为目标,建立了中央空调多目标优化模型。本文选取MOPSO算法求解中央空调多目标优化问题,...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中央空调系统运行示意图
量的循环动力，是中央空调实现环境调节功能的重要部分。（3）中央空调风系统中央空调风系统主要包括末端风系统和冷却塔风系统。空调末端风系统主要作用是把空气处理设备产生的冷风送入需制冷空调房间内，并把空调房间内的回风送回空调系统循环制冷。冷却塔风系统的作用是把冷却水带来的热量通过空气散到室外环境中，从而保证系统持续正常运行。（4）中央空调空气处理设备中央空调空气处理设备是空调系统调节室内空气的重要设备，按照空气参数设定值调节空气状态，以满足空调房间内人员需求。中央空调空气处理设备主要有空调机组、新风机组和风机盘管，共同构成中央空调空气处理系统[55]。空气处理机组简称空调机组（Air Handling Unit，AHU），其主要作用是对空气进行处理以满足末端需要。图 2.2 中虚线框内为空调机组的功能组成结构，包括空气混合段、过滤段、表冷段、风机段和辅助功能段，每个功能段都有其功能作用，缺一不可。
人体舒适感的环境影响因素很多，应用 PMV 和 PPD 指标来评价室内热舒适性，主要考虑以上提到的六大因素，包括 4 种环境变量（at 、aP 、av 和rt ）和 2 种人体变量（M 和clI ）。当人体自身相关变量 和clI 确定时，合理的环境变量值能够创造一个舒适的室内生活环境。表 3.1 和图 3.1 给出了 PMV-PPD 指标和舒适度的对应关系。表 3.1 PMV-PPD 指标与舒适度对应表Tab. 3.1 Correspondence between PMV-PPD index and comfortPMV 热感觉 PPD（%）+3 热 100+2 暖和 75+1 稍微暖和 250 舒适 5-1 稍微凉快 25-2 凉快 75-3 冷 100
【参考文献】：
期刊论文
[1]高层建筑中央空调的节能技术[J]. 梁富君. 智能城市. 2018(18)
[2]供热系统循环水泵变频运行的能耗分析[J]. 杜威. 节能. 2018(09)
[3]智能建筑能源管理技术研究现状与发展综述[J]. 赵光辉. 智能建筑与智慧城市. 2018(04)
[4]一种基于多样性信息和收敛度的多目标粒子群优化算法[J]. 韩红桂,卢薇,乔俊飞. 电子学报. 2018(02)
[5]基于融合多策略改进的多目标粒子群优化算法[J]. 杨景明,侯新培,崔慧慧,呼子宇,穆晓伟. 控制与决策. 2018(02)
[6]中央空调智能控制系统在公用建筑节能中的应用[J]. 郭云翔. 现代商贸工业. 2017(27)
[7]中央空调的节能控制优化分析[J]. 徐铭轩. 电子世界. 2017(02)
[8]多策略改进的多目标粒子群优化算法[J]. 杨景明,穆晓伟,车海军,呼子宇,侯宇浩. 控制与决策. 2017(03)
[9]基于遗传算法的空调机组风量水量最优组合优化研究[J]. 周璇,刘国强,李利文,闫军威. 建筑科学. 2016(12)
[10]基于人体舒适度的室内温度优化设定方法[J]. 王玉山,彭辉,王丹,刘明月,杨晗,武明源,覃业梅. 中南大学学报(自然科学版). 2015(11)
博士论文
[1]变风量中央空调系统的分解协调优化控制研究[D]. 杨世忠.西安建筑科技大学 2015
[2]变风量空调系统递阶结构协调优化控制研究[D]. 白燕.西安建筑科技大学 2013
[3]中央空调水系统的优化控制与节能技术研究[D]. 李明海.西安建筑科技大学 2011
硕士论文
[1]中央空调系统的全局节能优化研究[D]. 刘宇婷.沈阳工业大学 2018
[2]基于参数集总的中央空调系统调控策略优化及节能研究[D]. 凌善旭.东南大学 2017
[3]基于舒适度的室内空气调节系统研究[D]. 贺培春.重庆大学 2010
[4]既有建筑空调系统节能运行模式的研究[D]. 赵志丹.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3329933
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中央空调系统运行示意图
量的循环动力，是中央空调实现环境调节功能的重要部分。（3）中央空调风系统中央空调风系统主要包括末端风系统和冷却塔风系统。空调末端风系统主要作用是把空气处理设备产生的冷风送入需制冷空调房间内，并把空调房间内的回风送回空调系统循环制冷。冷却塔风系统的作用是把冷却水带来的热量通过空气散到室外环境中，从而保证系统持续正常运行。（4）中央空调空气处理设备中央空调空气处理设备是空调系统调节室内空气的重要设备，按照空气参数设定值调节空气状态，以满足空调房间内人员需求。中央空调空气处理设备主要有空调机组、新风机组和风机盘管，共同构成中央空调空气处理系统[55]。空气处理机组简称空调机组（Air Handling Unit，AHU），其主要作用是对空气进行处理以满足末端需要。图 2.2 中虚线框内为空调机组的功能组成结构，包括空气混合段、过滤段、表冷段、风机段和辅助功能段，每个功能段都有其功能作用，缺一不可。
人体舒适感的环境影响因素很多，应用 PMV 和 PPD 指标来评价室内热舒适性，主要考虑以上提到的六大因素，包括 4 种环境变量（at 、aP 、av 和rt ）和 2 种人体变量（M 和clI ）。当人体自身相关变量 和clI 确定时，合理的环境变量值能够创造一个舒适的室内生活环境。表 3.1 和图 3.1 给出了 PMV-PPD 指标和舒适度的对应关系。表 3.1 PMV-PPD 指标与舒适度对应表Tab. 3.1 Correspondence between PMV-PPD index and comfortPMV 热感觉 PPD（%）+3 热 100+2 暖和 75+1 稍微暖和 250 舒适 5-1 稍微凉快 25-2 凉快 75-3 冷 100
【参考文献】：
期刊论文
[1]高层建筑中央空调的节能技术[J]. 梁富君. 智能城市. 2018(18)
[2]供热系统循环水泵变频运行的能耗分析[J]. 杜威. 节能. 2018(09)
[3]智能建筑能源管理技术研究现状与发展综述[J]. 赵光辉. 智能建筑与智慧城市. 2018(04)
[4]一种基于多样性信息和收敛度的多目标粒子群优化算法[J]. 韩红桂,卢薇,乔俊飞. 电子学报. 2018(02)
[5]基于融合多策略改进的多目标粒子群优化算法[J]. 杨景明,侯新培,崔慧慧,呼子宇,穆晓伟. 控制与决策. 2018(02)
[6]中央空调智能控制系统在公用建筑节能中的应用[J]. 郭云翔. 现代商贸工业. 2017(27)
[7]中央空调的节能控制优化分析[J]. 徐铭轩. 电子世界. 2017(02)
[8]多策略改进的多目标粒子群优化算法[J]. 杨景明,穆晓伟,车海军,呼子宇,侯宇浩. 控制与决策. 2017(03)
[9]基于遗传算法的空调机组风量水量最优组合优化研究[J]. 周璇,刘国强,李利文,闫军威. 建筑科学. 2016(12)
[10]基于人体舒适度的室内温度优化设定方法[J]. 王玉山,彭辉,王丹,刘明月,杨晗,武明源,覃业梅. 中南大学学报(自然科学版). 2015(11)
博士论文
[1]变风量中央空调系统的分解协调优化控制研究[D]. 杨世忠.西安建筑科技大学 2015
[2]变风量空调系统递阶结构协调优化控制研究[D]. 白燕.西安建筑科技大学 2013
[3]中央空调水系统的优化控制与节能技术研究[D]. 李明海.西安建筑科技大学 2011
硕士论文
[1]中央空调系统的全局节能优化研究[D]. 刘宇婷.沈阳工业大学 2018
[2]基于参数集总的中央空调系统调控策略优化及节能研究[D]. 凌善旭.东南大学 2017
[3]基于舒适度的室内空气调节系统研究[D]. 贺培春.重庆大学 2010
[4]既有建筑空调系统节能运行模式的研究[D]. 赵志丹.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3329933
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