基于負(fù)荷預(yù)估和模糊解耦的中央空調(diào)整體節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、能源供求的日益緊張以及全球氣候變暖的不斷加劇，節(jié)約能源與減少溫室氣體排放已經(jīng)在全球范圍內(nèi)被提到非常重要的高度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)，建筑能耗占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總能耗的19.8％左右。對(duì)于公共和民用建筑，一般中央空調(diào)系統(tǒng)能耗占建筑物總運(yùn)行能耗的30%～50%；對(duì)于某些商場(chǎng)和綜合大樓甚至高達(dá)60%以上。因此，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能研究對(duì)降低建筑能耗，乃至對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。
　　在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，按照建筑物最大

2、冷（熱）負(fù)荷并留有一定余量的計(jì)算方法，進(jìn)行中央空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型。然而，中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷是根據(jù)建筑物內(nèi)部人員數(shù)量、設(shè)備散熱情況和外部環(huán)境溫度的變化而不斷動(dòng)態(tài)變化，并且絕大多數(shù)時(shí)間其大小遠(yuǎn)低于系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷。目前，已經(jīng)應(yīng)用的一些中央空調(diào)節(jié)能方案多是簡(jiǎn)單地采取水系統(tǒng)水泵的變頻節(jié)能，雖然可以在某種程度上節(jié)省輔助設(shè)備功耗，但是存在節(jié)能控制缺乏實(shí)際負(fù)荷參考的不足，同時(shí)也對(duì)制冷機(jī)組的正常運(yùn)行有著潛在的安全隱患。因此，為了有效降低空調(diào)系統(tǒng)的

3、能耗，必須全面、深入研究中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方法與措施。
　　中央空調(diào)作為一個(gè)結(jié)構(gòu)龐大、設(shè)備眾多的系統(tǒng)，合理的節(jié)能方案需要以系統(tǒng)的實(shí)際情況為立足點(diǎn)，充分考慮和滿足系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷需求，最好是首先采用風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整以快速響應(yīng)負(fù)荷需求，然后通過(guò)冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的調(diào)整以最終達(dá)到制冷負(fù)荷供給與需求的平衡。根據(jù)上述觀點(diǎn)，本課題提出了一種基于負(fù)荷預(yù)估和模糊解耦的中央空調(diào)整體節(jié)能方案。首先，針對(duì)現(xiàn)有節(jié)能控制缺乏實(shí)際負(fù)荷參考的不足，設(shè)計(jì)了基于數(shù)字溫濕

4、度傳感器的房間溫濕度檢測(cè)子系統(tǒng)；其次，針對(duì)中央空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)的定流量設(shè)計(jì)及運(yùn)行中存在的能源浪費(fèi)問題，設(shè)計(jì)了末端設(shè)備、冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔風(fēng)機(jī)各子系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能控制方案；再次，針對(duì)節(jié)能控制系統(tǒng)中負(fù)荷預(yù)估和參數(shù)耦合問題，設(shè)計(jì)了最小焓差負(fù)荷預(yù)估算法和水系統(tǒng)模糊解耦算法。在滿足用戶需求的前提下，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空調(diào)房間的溫濕度、優(yōu)化設(shè)置系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、智能控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工況，力求以最少的系統(tǒng)能耗達(dá)到使用中央空調(diào)的目的。