西安某办公建筑中央空调系统负荷预测与优化控制

摘要

随着城市建设与现代化的快速发展，办公建筑越来越多，其带来的建筑能耗也与日俱增。在办公建筑能耗中，据统计中央空调系统的能耗占40％以上，因此，降低中央空调系统的运行能耗是办公建筑节能的一个关键因素。文中针对西安地区某办公建筑中央空调系统的负荷预测与优化控制进行了研究，为取得更好地节能效果打下基础。
　　首先，分析了办公建筑的能耗特点以及节能的重要性，突出了中央空调系统节能的必要性；其次，针对影响中央空调系统负荷的各因素进行了分析，以西安地区夏季某办公建筑的中央空调系统为研究对象，利用回归分析、最小二乘法建立该中央空调系统负荷预测模型，利用自适应权重粒子群算法对模型的参数进行优化，根据该建筑内某个空调房间一周的空调负荷数据进行模型验证；最后，针对该办公建筑中央空调系统当前PID控制方法存在调节时间长和超调量大的问题，建立变流量中央空调冷冻水系统数学模型，根据预测得到所需负荷来调节冷冻水的流量，采用自适应模糊PID控制的方法对冷冻水系统进行优化控制。通过Simulink软件针对PID、模糊PID和自适应模糊PID三种控制算法对冷冻水系统的控制效果进行仿真，对比不同算法控制效果的适用性及有效性。
　　结果表明：文中提出的空调负荷预测方法有良好的预测精度，误差在5%以内，能够有效的预测该办公建筑的中央空调系统负荷。对中央空调冷冻水系统采用自适应模糊PID控制算法，经过仿真，超调量为4.7%，调节时间为87s，系统具有快速性和稳定性，为办公建筑中央空调系统的优化控制提供了依据。

目录

声明

1 绪论

1. 1 课题研究背景及意义

1. 2 中央空调系统负荷预测与节能现状

1. 3 研究目标与内容

2 西安某办公建筑中央空调系统组成

2. 1 西安某办公建筑中央空调系统的组成和能耗特点

2. 2 中央空调系统负荷的影响因素

2. 3 本章小结

3 西安某办公建筑中央空调系统负荷预测

3. 1 办公建筑空调负荷预测模型

3. 2 自适应权重PSO优化空调负荷预测模型参数

3. 3 本章小结

4 变流量中央空调冷冻水系统的优化控制

4. 1中央空调变流量控制的原理

4. 2 冷冻水系统的数学模型

4. 3 变流量中央空调冷冻水系统的控制研究

4. 4 本章小结

5 总结与展望

5. 1 论文工作总结

5. 2 下一步工作与展望

致谢

参考文献

作者在读硕士期间的研究成果