VRF及VAV复合空调系统的优化控制及实验研究

摘要

变制冷剂流量空调系统（Variable Refrigerant Flow System，VRF系统）经过多年的发展和技术的不断革新，目前已经在众多建筑中得到了普遍应用。为解决其缺乏新风的问题，本文将变风量空调系统(Variable Air Volume System，VAV系统)作为新风系统，与多联机系统相结合，组成复合空调系统，即VRF及VAV复合空调系统，在已有的TRNSYS仿真平台的基础上，结合相关实验台，针对该系统的应用潜力和优化控制开展了一系列深入的实验及仿真研究。
　　由于复合系统仿真平台是基于一拖多制冷系统搭建的，为验证仿真平台的稳态和动态特性，本文从经济性和实际可操作性角度出发，设计并搭建了变频一拖二制冷系统实验台，对仿真模型的稳态特性和动态特性进行了实验验证。在模型特性得到验证的基础上，着眼于复合系统温湿度独立控制情况，对VRF及VAV复合空调系统进行了一系列优化控制研究。
　　首先从变新风处理后的状态和变室内湿负荷的角度对其温湿度独立控制进行了可行性分析，结果表明通过对新风处理后的湿度进行有效控制，基本能够达到温湿度独立控制的目的，且与初始应用中控制新风处理后的温度相比，控制湿度对这个系统而言具有一定的节能潜力。针对新风侧湿度的控制，本文进一步研究了不同的压缩机转速和膨胀阀开度组合对新风湿度的影响，通过大量仿真研究拟合出一定控制规律的关系式，并对部分控制规律进行了实验研究。实验和仿真的研究为新风侧湿度控制器的设计、以及VRF及VAV复合空调系统更为广泛的应用奠定了必要的基础。

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景及研究目的

1.2 文献综述

1.3 本文的主要工作

第二章 复合空调系统仿真平台的搭建及实验研究

2.1复合空调系统的仿真平台

2.2 变频多联制冷系统实验台的设计与搭建

2.3 仿真模型的实验验证

2.4 本章小结

第三章 复合空调系统温湿度独立控制潜力分析

3.1 复合系统温湿度独立控制问题的提出

3.2 变工况条件对系统温湿度控制性能的影响分析

3.3 系统温湿度控制策略研究

3.4 本章小结

第四章 复合空调系统新风侧湿度控制的仿真及实验研究

4.1 直接膨胀式空调机组除湿原理

4.2 控制参数对系统性能的影响

4.3 湿度控制策略设计

4.4 控制策略的实验研究

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1本文的主要工作与结果分析

5.2 存在的问题与展望

参考文献

附录1主要符号表

致谢

攻读学位期间的学术成果