集中空调冷冻水系统纠偏控制研究
发布时间：2021-10-08 00:48
冷冻水输配系统作为集中空调系统中的重要组成部分,其运行状况会直接影响空调系统的能耗。通过文献调研发现空调水系统普遍存在“大流量小温差”问题,与独立末端流量热量呈现的“小流量大温差”特性相比,实际冷冻水整体特性曲线发生了明显偏离。学者对实际运行中空调水系统偏离的问题进行了研究,但由于空调系统形式复杂,末端数量众多,且受室内、室外等因素的影响,空调水系统的运行特性很难根据理论推导的方法得到,需要利用模拟的方法进行研究。但现有的模拟对建筑热力特性与空调水力特性之间的耦合问题缺乏准确的计算,模拟结果无法反映实际空调系统的运行情况和房间温度的动态变化过程,因此无法反映空调水系统的运行特性。本文从房间与空调末端设备的热耦合性以及多空调末端的水力耦合性出发,建立了短时间步长（5分钟）的空调末端与建筑房间的耦合计算热模型,开发空调冷冻水系统模拟程序,实现了更接近实际的自动控制条件下,模拟空调供冷时房间温度的动态变化过程;在此基础上,建立水系统中所有空调末端的水网模型,求解支路流量、节点压力等关键参数,实现建筑与空调冷冻水系统的联合模拟仿真;最后,根据空调供冷量以及冷冻水系统需求的水量,得到空调水系统的...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
建筑与空调水系统耦合计算示意图
实验台系统简图
第2章冷冻水系统建模仿真及实验验证24图2-6自动控制系统参考图Fig.2-6Referencechartofautomaticcontrol2.5模型验证2.5.1实验设置利用实验台通断调节阀不同的开启数量下系统流量不同，测得水泵运行时的特性曲线，如图2-7所示。将水泵特性系数、水泵运行台数等水泵模型输入参数信息，代入式（2-15）~（2-17）进行模拟计算。选取图2-4所示的房间3作为实验房间，实验时将门窗关闭并用不透光窗帘遮挡窗户，排除太阳辐射和室外通风对房间的影响，同时该房间无设备、灯光、人员等，排除内热源散热的影响，研究在空调供冷情况下房间温度变化规律。为保证末端水阀不全部关闭，确保冷机和水泵的正常运行，设置房间1的风盘1和风盘2及对应水阀一直开启，其他房间的风盘及对应水阀均关闭。实验过程中开启一台水泵，设置水泵运行频率为50Hz，并保持。在实验日上午8:00开启水泵、冷机、冷塔、风盘等设备，自动控制系统通电，一共持续了10小时，下午18:00关闭冷机，停止向房间供冷。房间3温度控制目标为27℃，误差为1℃。自动控制系统监测的时间步长为1分钟，当房间温度高于28℃，该房间两台风盘5、6及其对应的水阀均开启，开始向房间供冷；当房间温度低于26℃，风盘5、6及其对应水阀均关闭，停止向房间供冷。通过搭建的气象参数监测平台监测室外气象参数，得到实验日0:00~24:00室外温度变化如图2-8所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自动控制的建筑与空调冷冻水系统耦合模拟及实验研究[J]. 张晓琛,高岩,王闯,燕达,林惠阳. 建筑科学. 2020(04)
[2]我国建筑能耗模拟的研究现状与发展[J]. 燕达,陈友明,潘毅群,高岩,张群力,孙红三,周辉,邱奎宁,安晶晶,康旭源. 建筑科学. 2018(10)
[3]我国暖通空调自动控制系统的现状与发展[J]. 潘云钢. 暖通空调. 2012(11)
[4]中央空调水系统节能分析[J]. 高飞. 科技资讯. 2011(10)
[5]PID调节在恒压供水中的应用[J]. 黄志新. 科技创业月刊. 2010(12)
[6]变流量二次泵系统管网特性研究[J]. 杨伟,陆琼文,苏夺,刘传聚,林俣辰. 暖通空调. 2008(06)
[7]变流量水系统控制方式探讨[J]. 刘瑞艳,王岳人. 科技信息(科学教研). 2007(35)
[8]空调冷水系统的沿革与变流量一次泵水系统的实践[J]. 汪训昌. 暖通空调. 2006(07)
[9]变流量空调水系统的节能探讨[J]. 李彬,肖勇全,李德英,邵宗义. 暖通空调. 2006(01)
[10]一次泵/二次泵变流量系统能耗分析[J]. 董宝春,刘传聚,刘东,赵德飞. 暖通空调. 2005(07)
博士论文
[1]变流量系统稳定性及减少输送能耗的研究[D]. 符永正.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]集中空调水系统整体特性研究[D]. 林惠阳.北京建筑大学 2019
[2]基于设备实际特性的集中空调系统空调箱运行纠偏[D]. 王斌.北京建筑大学 2018
[3]集中空调冷冻水系统整体水力特性及纠偏控制研究[D]. 胡泽宽.北京建筑大学 2018
[4]变风量空调系统的建模与控制仿真[D]. 郭金钱.青岛理工大学 2014
[5]空调冷冻水系统用户侧整体模型研究[D]. 朱丹丹.清华大学 2013
[6]基于实测的中央空调系统水泵选型和节能分析[D]. 俞程祎.武汉科技大学 2011
[7]基于自抗扰控制的变风量空调控制系统的研究[D]. 孙赟.浙江大学 2011
[8]风机盘管水系统管网特性研究[D]. 文建良.华南理工大学 2010
[9]空调水系统的可调性和水力平衡技术研究[D]. 刘乐.西安建筑科技大学 2009
[10]实际运行调节下的空调水系统特性研究[D]. 蔡宏武.清华大学 2009
本文编号：3423103
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
建筑与空调水系统耦合计算示意图
实验台系统简图
第2章冷冻水系统建模仿真及实验验证24图2-6自动控制系统参考图Fig.2-6Referencechartofautomaticcontrol2.5模型验证2.5.1实验设置利用实验台通断调节阀不同的开启数量下系统流量不同，测得水泵运行时的特性曲线，如图2-7所示。将水泵特性系数、水泵运行台数等水泵模型输入参数信息，代入式（2-15）~（2-17）进行模拟计算。选取图2-4所示的房间3作为实验房间，实验时将门窗关闭并用不透光窗帘遮挡窗户，排除太阳辐射和室外通风对房间的影响，同时该房间无设备、灯光、人员等，排除内热源散热的影响，研究在空调供冷情况下房间温度变化规律。为保证末端水阀不全部关闭，确保冷机和水泵的正常运行，设置房间1的风盘1和风盘2及对应水阀一直开启，其他房间的风盘及对应水阀均关闭。实验过程中开启一台水泵，设置水泵运行频率为50Hz，并保持。在实验日上午8:00开启水泵、冷机、冷塔、风盘等设备，自动控制系统通电，一共持续了10小时，下午18:00关闭冷机，停止向房间供冷。房间3温度控制目标为27℃，误差为1℃。自动控制系统监测的时间步长为1分钟，当房间温度高于28℃，该房间两台风盘5、6及其对应的水阀均开启，开始向房间供冷；当房间温度低于26℃，风盘5、6及其对应水阀均关闭，停止向房间供冷。通过搭建的气象参数监测平台监测室外气象参数，得到实验日0:00~24:00室外温度变化如图2-8所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自动控制的建筑与空调冷冻水系统耦合模拟及实验研究[J]. 张晓琛,高岩,王闯,燕达,林惠阳. 建筑科学. 2020(04)
[2]我国建筑能耗模拟的研究现状与发展[J]. 燕达,陈友明,潘毅群,高岩,张群力,孙红三,周辉,邱奎宁,安晶晶,康旭源. 建筑科学. 2018(10)
[3]我国暖通空调自动控制系统的现状与发展[J]. 潘云钢. 暖通空调. 2012(11)
[4]中央空调水系统节能分析[J]. 高飞. 科技资讯. 2011(10)
[5]PID调节在恒压供水中的应用[J]. 黄志新. 科技创业月刊. 2010(12)
[6]变流量二次泵系统管网特性研究[J]. 杨伟,陆琼文,苏夺,刘传聚,林俣辰. 暖通空调. 2008(06)
[7]变流量水系统控制方式探讨[J]. 刘瑞艳,王岳人. 科技信息(科学教研). 2007(35)
[8]空调冷水系统的沿革与变流量一次泵水系统的实践[J]. 汪训昌. 暖通空调. 2006(07)
[9]变流量空调水系统的节能探讨[J]. 李彬,肖勇全,李德英,邵宗义. 暖通空调. 2006(01)
[10]一次泵/二次泵变流量系统能耗分析[J]. 董宝春,刘传聚,刘东,赵德飞. 暖通空调. 2005(07)
博士论文
[1]变流量系统稳定性及减少输送能耗的研究[D]. 符永正.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]集中空调水系统整体特性研究[D]. 林惠阳.北京建筑大学 2019
[2]基于设备实际特性的集中空调系统空调箱运行纠偏[D]. 王斌.北京建筑大学 2018
[3]集中空调冷冻水系统整体水力特性及纠偏控制研究[D]. 胡泽宽.北京建筑大学 2018
[4]变风量空调系统的建模与控制仿真[D]. 郭金钱.青岛理工大学 2014
[5]空调冷冻水系统用户侧整体模型研究[D]. 朱丹丹.清华大学 2013
[6]基于实测的中央空调系统水泵选型和节能分析[D]. 俞程祎.武汉科技大学 2011
[7]基于自抗扰控制的变风量空调控制系统的研究[D]. 孙赟.浙江大学 2011
[8]风机盘管水系统管网特性研究[D]. 文建良.华南理工大学 2010
[9]空调水系统的可调性和水力平衡技术研究[D]. 刘乐.西安建筑科技大学 2009
[10]实际运行调节下的空调水系统特性研究[D]. 蔡宏武.清华大学 2009
本文编号：3423103
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