全年工况下VAV空调系统节能控制策略的研究与分析

摘要

随着世界经济水平的不断发展，人们对空调系统提出了更高的要求，除了良好的室内环境，还有环保与节能。现代空调系统日益复杂，自控系统也跟着不断完善，从控制策略上来满足这些要求已经成为了一个主流。但是采用的控制策略过多会造成控制系统的日益复杂，给空调系统的控制和调试增加难度，非常有必要针对系统提出与之适应的最佳优化控制策略。 由于空气温度、相对湿度、送风温度以及新风量等室内环境参数是任何一种空调系统控制必须达到的最基本目的，因此相关的这些参数控制也就成为空调系统控制策略中最重要的组成部分，它们不仅关系到系统能否保证一个舒适的室内环境，还强烈的影响到空调系统的运行能耗。合理的控制策略可以有效地减少系统运行能耗，反之则会造成系统能耗增加，甚至影响室内热舒适、降低室内的空气质量，这都是非常不利的。空调系统是一个动态开放的系统，同时受室内外条件、气候参数、建筑类型和空调运行方式的影响很大，不同控制策略在不同的条件下，分析所得到的结果并不一样，研究控制策略对系统运行时的室内环境参数以及能耗、室内空气品质以及热舒适性等的影响已经成为了一个重要的课题。 本文通过BIN法和多元回归分析对空调系统能耗进行快速的计算和一些数学处理，得到影响建筑能耗的主要因素：室内人数、内部负荷、室内温度设定值、新风标准。在此基础上，提出了改变室内温度、室内动态人数检测的最小新风控制、送风温度重设定和新风的经济性循环相结合的三种控制策略，并且在VAV空调系统仿真平台上实现了这些策略。实验结果表明：改变室内温度策略是最节能的方式，但是相对室内热舒适性最差；室内动态人数检测的最小新风控制策略节能效果其次，室内空气品质受到了一些影响；送风温度重设定和新风的经济性循环控制全年的节能效果最弱，但是在过渡季节却可以显著改善室内空气品质。