中央空調(diào)水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)行研究.pdf

1、在公共建筑中，中央空調(diào)水系統(tǒng)冷凍水泵和冷卻水泵的耗電量占整個空調(diào)系統(tǒng)耗電量的30％左右，制冷機(jī)約占60％。隨著技術(shù)的不斷更新，制冷機(jī)組的能耗水平已有了顯著的下降，而空調(diào)水系統(tǒng)的能耗卻未得到足夠的重視，以至于在整個系統(tǒng)中所占的比例越來越大。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，中央空調(diào)設(shè)備97％的時(shí)間在70％負(fù)荷以下波動運(yùn)行，所以實(shí)際負(fù)荷總不能達(dá)到滿負(fù)荷；特別是冷氣需求量較少的情況下，主機(jī)負(fù)荷率低。保證有較好的運(yùn)行狀態(tài)和較高的運(yùn)行效率，找出冷水機(jī)組的最優(yōu)運(yùn)行

2、工況，并通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量匹配的自動調(diào)節(jié)，將大幅度地降低中央空調(diào)系統(tǒng)能耗。 中央空調(diào)水系統(tǒng)優(yōu)化關(guān)鍵問題是建立中央空調(diào)水系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在模型的選擇上，諸如二次模型、準(zhǔn)優(yōu)化控制模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、黑箱模型、自適應(yīng)控制模型等，盡管形式上多種多樣，但概括起來無非兩類：一類是以描述物理特性為主的模型，它雖然能夠較好地描述各個部件的工作特性和整個系統(tǒng)的運(yùn)行特征，但由于參數(shù)辨識量大，許多甚至難以獲得，因此這種模型不適合于實(shí)際系統(tǒng)中的優(yōu)

3、化控制。另一類是基于統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)辨識或人工智能技術(shù)的系統(tǒng)預(yù)測性模型，這種模型具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，由于模型不涉及實(shí)際系統(tǒng)的物理特性，需要空調(diào)系統(tǒng)提供大量的信息以保證模型可靠性。隨著系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集將會更加容易獲得，這種方向?qū)⒋砹宋磥淼陌l(fā)展方向。本文選用了使用線性回歸方法建立的描述空調(diào)各設(shè)備性能的性能曲線作為其數(shù)學(xué)模型，以水系統(tǒng)總能耗最低為目標(biāo)，使用序列二次規(guī)劃算法進(jìn)行了最優(yōu)化計(jì)算，得到了使空調(diào)水系統(tǒng)運(yùn)行中總能耗最低的各操縱變量的

4、值。優(yōu)化計(jì)算中，本文將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用到研究中，利用計(jì)算機(jī)的簡便、快速和低成本的特點(diǎn)對水系統(tǒng)中各設(shè)備的工作過程進(jìn)行模擬、分析和預(yù)測，并對結(jié)果進(jìn)行了分析和比較，討論和分析了對空調(diào)系統(tǒng)能耗產(chǎn)生影響的主要因素。 本文還對冷凍水溫度與溫差值的進(jìn)行了設(shè)計(jì)階段的最優(yōu)化計(jì)算。該優(yōu)化計(jì)算基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)，建立了以冷凍水溫度與溫差為變量的冷凍水系統(tǒng)各部分的年運(yùn)行費(fèi)用或折舊費(fèi)用模型，并利用擬牛頓法，以系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用與折舊費(fèi)用和最小為目標(biāo)，分別