北方某民居風光互補供暖室內(nèi)熱環(huán)境模型與控制方法研究.pdf

1、風光互補系統(tǒng)是一種常見的多源互補系統(tǒng)，近幾年在國家的倡導和推廣下，相關(guān)應用領域的研究有了突破性的進展，但目前風光互補系統(tǒng)的研究多集中于電能的轉(zhuǎn)換、收集與利用，而對互補供暖系統(tǒng)的研究較少。本文針對北方供暖地區(qū)農(nóng)村民居建筑供暖問題設計了風光互補供暖系統(tǒng)，并建立了室內(nèi)熱環(huán)境機理模型，對該模型的控制方法進行了相關(guān)研究，取得了較好的效果。
　　本文首先通過對風光互補供暖系統(tǒng)工藝過程進行整體研究，從影響供暖建筑室內(nèi)熱環(huán)境因素的機理過程入手，對

2、各因素影響溫度的途徑與過程進行了分析，并對采暖末端設備進行研究，針對風機盤管建立采暖設備換熱模型，進而對室內(nèi)熱環(huán)境進行機理建模，將上述熱工模型進行線性化并推導出室內(nèi)溫度與各個影響因素間的關(guān)系；其次，利用TRNSYS瞬態(tài)能耗模擬軟件對供暖系統(tǒng)進行模擬，得到在冬季供暖工況下某日的室內(nèi)溫度變化，并與機理建模所得模型在Simulink環(huán)境下模擬仿真的結(jié)果進行對比，對所建機理模型進行驗證；最后，針對控制模型確定控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對模型進行工程簡化，

3、設計單回路PID控制系統(tǒng)以及Smith預估控制系統(tǒng)，并對控制結(jié)果進行仿真分析，比較兩種方法的控制結(jié)果，同時從工程實際角度出發(fā)對控制器進行優(yōu)化，采用基于模型參考預估模糊自適應控制的方法對系統(tǒng)控制器進行優(yōu)化設計，并對實驗結(jié)果進行仿真模擬。
　　通過研究發(fā)現(xiàn)，機理建模所得曲線與TRNSYS模擬真實環(huán)境所得參考曲線在冬季供暖工況環(huán)境下室內(nèi)全天熱環(huán)境的平均絕對誤差溫度為0.7465℃，相對于參考溫度曲線的峰值誤差而言，機理建模所得仿真曲線平