混凝土地板辐射制冷系统建模与控制
发布时间：2021-02-28 05:42
混凝土地板辐射制冷系统在近几年得到了快速发展,但有关此类系统的建模分析和运行控制还面临很多问题。本文以实现系统运行成本最小为目标,并通过分析混凝土辐射地板制冷系统的系统特性,利用建筑围护结构及其内部蓄热体的蓄热作用,根据辐射供冷系统的特点充分考虑平均辐射温度对人体热舒适度的影响,合理控制系统运行,并在保证室内热舒适度的前提下加以实现。针对辐射地板制冷系统分析与运行控制中涉及的关键问题,建立系统模型、作用温度计算模型以及系统运行控制,运用理论分析、仿真模拟以及现场实测相结合的方法研究了以下内容:建立混凝土地板辐射制冷系统加新风辐射空调系统的RC网络模型,分析在外部扰动及温度调节作用下围护结构和地板表面温度的变动动态;在运用基于半张量积的模糊关系矩阵方法的基础上,建立相关参数与室内平均辐射温度的数学模型进而计算室内作用温度,从而使得室内热舒适度的分析更加符合辐射制冷系统特点;在系统RC网络模型基础上,利用系统状态空间模型,建立系统的模型预测控制模型,分析MPC策略与规则控制策略的不同,得到如下研究结果:（1）考虑辐射地板制冷系统的特点,利用RC网络方法建立系统的动态模型,对系统的运行动态进...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 辐射空调系统概述
1.3 国内外研究现状
1.3.1 辐射空调系统建模
1.3.2 辐射空调系统运行指标
1.3.3 辐射空调系统运行控制策略
1.4 存在问题及研究内容
1.4.1 存在的问题
1.4.2 研究内容
1.4.3 创新点
1.5 研究思路
1.6 论文的结构
第2章 混凝土地板辐射供冷系统RC网络模型建模
2.1 引言
2.2 混凝土地板辐射系统的RC网络模型
2.3 RC网络模型的参数识别
2.3.1 可直接计算的参数
2.3.2 最小二乘法识别的参数
2.3.3 遗传算法识别的参数
2.4 数据验证实验系统
2.4.1 EPS轻质实验房
2.4.2 安泰节能示范楼
2.5 RC网络模型验证
2.5.1 轻质建筑结构实验系统
2.5.2 重型结构实验系统
2.6 本章小结
第3章 辐射地板制冷系统作用温度计算模型
3.1 引言
3.2 作用温度概述
3.2.1 作用温度的一般计算方法
3.2.2 平均辐射温度的计算方法
3.3 基于模糊关系矩阵的平均辐射温度计算模型
3.3.1 平均辐射温度计算模型建模步骤
3.3.2 模糊集半张量积的矩阵表示
3.3.3 构建模糊关系矩阵的基本步骤
3.3.4 系统建模
3.4 模型验证
3.5 本章小结
第4章 混凝土地板辐射制冷系统的运行控制
4.1 引言
4.2 模型预测控制框架
4.2.1 TRNSYS模型建立
4.2.2 TRNSYS模型评价
4.3 控制方法
4.3.1 规则控制
4.3.2 MPC方法
4.4 MPC控制与规则控制效果比较
4.4.1 不同实验区的作用温度变化及盘管通断控制
4.4.2 热舒适度及成本分析
4.5 本章小结
第5章 混凝土地板辐射制冷系统运行控制的系统实现
5.1 引言
5.2 模型预测控制系统结构
5.3 模型简化
5.4 状态初始化
5.5 混凝土地板辐射运行控制系统硬件及通讯协议
5.5.1 运行系统控制装置
5.5.2 控制装置通讯协议
5.5.3 本地控制器界面
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 主要工作
6.2 未来的工作
参考文献
附录
致谢
攻读博士学位期间论文发表及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]内嵌管式辐射地板的RC简化传热模型研究[J]. 李安邦,徐新华. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(12)
[2]辐射空调系统的发展研究现状综述[J]. 王晨光,马小飞,言树清,龚光彩. 建筑热能通风空调. 2014(05)
[3]建立低碳居住系统——南京锋尚绿色建筑设计[J]. 陈亚君. 建筑学报. 2013(03)
[4]室内热舒适环境的模糊关系矩阵模型控制系统[J]. 段培永,吕红丽,冯俊娥,刘聪聪,李慧. 控制理论与应用. 2013(02)
[5]基于粒子群优化的室内动态热舒适度控制方法[J]. 段培永,刘聪聪,段晨旭,李慧. 信息与控制. 2013(01)
[6]布尔网络的分析与控制—矩阵半张量积方法[J]. 程代展,齐洪胜,赵寅. 自动化学报. 2011(05)
[7]温湿度独立控制空调系统在青岛香溪庭院二期别墅的应用[J]. 李妍,胡榕,冯婷婷. 暖通空调. 2011(01)
[8]地板辐射+新风混合系统夏季供冷运行特性的实验研究[J]. 周慧鑫,杨洁,周翔,王军. 建筑科学. 2010(06)
[9]主动式利用低品位能的内嵌管道式建筑结构的传热模型研究进展[J]. 徐新华,谭蓉,朱求源. 建筑科学. 2009(12)
[10]地板辐射供冷/独立新风系统的技术分析与实验研究[J]. 夏学鹰,张旭,蔡宁,王子介. 制冷学报. 2008(04)
博士论文
[1]辐射末端复合空调系统监督控制方法研究[D]. 何磊.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]地埋管直接供冷系统供冷特性研究[D]. 祁英.山东建筑大学 2015
本文编号：3055412
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 辐射空调系统概述
1.3 国内外研究现状
1.3.1 辐射空调系统建模
1.3.2 辐射空调系统运行指标
1.3.3 辐射空调系统运行控制策略
1.4 存在问题及研究内容
1.4.1 存在的问题
1.4.2 研究内容
1.4.3 创新点
1.5 研究思路
1.6 论文的结构
第2章 混凝土地板辐射供冷系统RC网络模型建模
2.1 引言
2.2 混凝土地板辐射系统的RC网络模型
2.3 RC网络模型的参数识别
2.3.1 可直接计算的参数
2.3.2 最小二乘法识别的参数
2.3.3 遗传算法识别的参数
2.4 数据验证实验系统
2.4.1 EPS轻质实验房
2.4.2 安泰节能示范楼
2.5 RC网络模型验证
2.5.1 轻质建筑结构实验系统
2.5.2 重型结构实验系统
2.6 本章小结
第3章 辐射地板制冷系统作用温度计算模型
3.1 引言
3.2 作用温度概述
3.2.1 作用温度的一般计算方法
3.2.2 平均辐射温度的计算方法
3.3 基于模糊关系矩阵的平均辐射温度计算模型
3.3.1 平均辐射温度计算模型建模步骤
3.3.2 模糊集半张量积的矩阵表示
3.3.3 构建模糊关系矩阵的基本步骤
3.3.4 系统建模
3.4 模型验证
3.5 本章小结
第4章 混凝土地板辐射制冷系统的运行控制
4.1 引言
4.2 模型预测控制框架
4.2.1 TRNSYS模型建立
4.2.2 TRNSYS模型评价
4.3 控制方法
4.3.1 规则控制
4.3.2 MPC方法
4.4 MPC控制与规则控制效果比较
4.4.1 不同实验区的作用温度变化及盘管通断控制
4.4.2 热舒适度及成本分析
4.5 本章小结
第5章 混凝土地板辐射制冷系统运行控制的系统实现
5.1 引言
5.2 模型预测控制系统结构
5.3 模型简化
5.4 状态初始化
5.5 混凝土地板辐射运行控制系统硬件及通讯协议
5.5.1 运行系统控制装置
5.5.2 控制装置通讯协议
5.5.3 本地控制器界面
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 主要工作
6.2 未来的工作
参考文献
附录
致谢
攻读博士学位期间论文发表及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]内嵌管式辐射地板的RC简化传热模型研究[J]. 李安邦,徐新华. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(12)
[2]辐射空调系统的发展研究现状综述[J]. 王晨光,马小飞,言树清,龚光彩. 建筑热能通风空调. 2014(05)
[3]建立低碳居住系统——南京锋尚绿色建筑设计[J]. 陈亚君. 建筑学报. 2013(03)
[4]室内热舒适环境的模糊关系矩阵模型控制系统[J]. 段培永,吕红丽,冯俊娥,刘聪聪,李慧. 控制理论与应用. 2013(02)
[5]基于粒子群优化的室内动态热舒适度控制方法[J]. 段培永,刘聪聪,段晨旭,李慧. 信息与控制. 2013(01)
[6]布尔网络的分析与控制—矩阵半张量积方法[J]. 程代展,齐洪胜,赵寅. 自动化学报. 2011(05)
[7]温湿度独立控制空调系统在青岛香溪庭院二期别墅的应用[J]. 李妍,胡榕,冯婷婷. 暖通空调. 2011(01)
[8]地板辐射+新风混合系统夏季供冷运行特性的实验研究[J]. 周慧鑫,杨洁,周翔,王军. 建筑科学. 2010(06)
[9]主动式利用低品位能的内嵌管道式建筑结构的传热模型研究进展[J]. 徐新华,谭蓉,朱求源. 建筑科学. 2009(12)
[10]地板辐射供冷/独立新风系统的技术分析与实验研究[J]. 夏学鹰,张旭,蔡宁,王子介. 制冷学报. 2008(04)
博士论文
[1]辐射末端复合空调系统监督控制方法研究[D]. 何磊.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]地埋管直接供冷系统供冷特性研究[D]. 祁英.山东建筑大学 2015
本文编号：3055412
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3055412.html
