基于阻(动)力部件特性的空调系统运行参数在线辨识方法

摘要

温度、湿度、压力、功率、特别是流量和热量等空调系统实际运行参数的采集以及采集的准确性，是实现空调系统的运行性能评价参数的在线识别、传输、诊断、控制的基础。通常，人们主要采用传统的管路或设备置入式的测量方法来获得空调系统阻力部件和动力设备的运行参数，这种置入式的测量方法常常需要破坏原有管道或设备系统，不仅存在着测量空间受限、不满足相关参数的测量要求的弊端，而且增加了测量系统的仪表设备投入。
　　针对传统测量方法存在的问题，并结合空调系统能耗监测、性能诊断、优化控制和节能改造工作的迫切性，本文提出了一种准确、可靠的空调系统运行参数测量方法，基于该方法，实现了风机盘管空调系统及循环水泵空调系统的关键运行参数的在线辨识和监测。
　　本文通过对空调系统中的风机盘管和水泵的理论分析和试验研究，提出一种基于风机盘管阻力部件和水泵动力设备特性的空调系统运行参数在线辨识方法，并对阻力部件的水流量、换热量、风量和动力设备的输送水流量、输送能量的测量方法开展研究。
　　首先，本文开发了空调系统运行参数测控试验台的硬件和软件系统，完成了控制器与末端传感器和执行机构的安装链接，并采用CARE软件完成了各类传感器的属性配置。
　　其次，通过对风机盘管的阻抗影响因素的试验分析，本文提出一种基于风机盘管阻力特性的水流量测量方法、基于能量平衡的风机盘管干工况风量测量方法。该方法具有较强的工程实用性，只要测得风机盘管的压差和供回水温度，就可得到风机盘管的辨识水流量;再测得风机盘管的送回风温度，就可得风机盘管干工况下的送风量。
　　最后，根据水泵的特性曲线，本文提出了一种基于水泵动力特性的水流量和热量的辨识方法。采用该方法，只要测得水泵的压差和供回水温度，即可得水泵的辨识输送水流量和热量。
　　本文将采用空调系统运行参数的辨识方法得到的运行参数的辨识值与运行参数的标准值进行了比较，经验证分析得到运行参数的辨识值与标准值的误差较小。