不同空调系统控制方案的试验研究与效果分析

摘要

目前，中央空调系统在我国的建筑中应用广泛。空调系统的能耗、系统的运行状况、室内环境调节效果都直接取决于自动控制系统。但是空调系统的智能控制在我国的应用还处于初级阶段，空调控制系统正常投运率低，造成了投资和能源的浪费。 风机盘管系统是典型的空气－水系统，应用广泛。当前风机盘管系统主要控制的内容包括冷水量控制和风量控制，风量控制主要包括：手动控制、位式控制、PID控制。本文针对不同的风量控制方式的控制效果进行了试验研究。对比了不同控制方式下，风机盘管对室内温度的控制效果。实验证明风机盘管三速风机PID调节，对室内温度的控制效果和其节能性优于位式控制和手动控制。该实验对于风机盘管应用在对室内温度控制精度要求较高的场合具有一定的指导作用。针对试验条件建立了系统控制的仿真模型，对不同控制方式下室内的舒适度及风机盘管的能耗进行模拟，并进行了经济性分析。 变风量空调系统是典型的全空气系统，该系统在原理上具有较大的节能潜力，但是在实际应用中，对控制系统的要求极为严格。控制效果不佳会直接影响系统的能耗乃至正常运行。变风量空调系统当前应用的主要控制方式有定静压控制和变静压控制。本文针对两种控制方式进行了试验研究。从原理入手，对比了两种控制方式对系统的控制效果，并提出了制约控制效果良好实现的因素及相应的解决方法。利用DeST能耗模拟软件对比了同样实验条件下，变风量定静压控制方式与变风量变静压控制方式的控制效果，并从风机能耗、控制精度、满意度等方面对比了变风量系统与定风量系统。本文实验的结果对我国当前变风量系统的正确有效应用具有指导意义。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1金融危机催生更多节能需求(能源现状)

1.2计算机控制技术的发展及分类

1.3控制系统对中央空调系统节能的影响

1.4本课题研究创新点及主要内容

第2章风机盘管系统控制策略实验及实现效果

2.1风机盘管系统的应用现状

2.2风机盘管常用控制方式及对建筑节能的影响

2.2.1风机盘管控制方式分类

2.2.2风机盘管系统实验台介绍

2.2.3实验环境及条件

2.3手动控制

2.4位式控制

2.5 PID控制

2.5.1 PID控制原理与实现

2.5.2数字PID算法

2.5.3 PID整定

2.5.4整定后对控制性能的评价

2.5.5 PI控制下的房间温度

2.6位式控制与PI控制的对比

2.7不同控制逻辑应用的成本分析

2.8本章小结

第3章不同控制方式风机盘管系统对室内温度控制模拟与能耗分析

3.1 TRNSYS软件简介

3.1.1软件的功能

3.1.2模拟过程

3.1.3仿真器建立的原则

3.1.4 TRNSYS软件特点

3.2空调控制系统仿真器的建立

3.2.1建筑物的动态模型

3.2.2 PSYCttROMETRICS函数

3.2.3风机模型

3.2.4冷盘管模型

3.2.5控制器

3.3收敛控制

3.4模拟与实验对比

3.5模拟结果分析

3.6本章小结

第4章变风量空调系统控制实验及实现效果

4.1变风量空调系统应用现状

4.2变风量空调系统的控制方式

4.3变风量空调系统实验台与实验条件

4.4不同控制方式下变风量空调系统对室温的控制

4.4.1变风量空调系统的调试

4.4.2定静压变温度控制方式

4.4.3变静压控制方式

4.4.4变静压控制的程序实现

4.5减弱延迟影响的方法

4.6本章小结

第5章不同控制方式变风量系统对室内温度的控制模拟与能耗分析

5.1建筑模型与控制系统的建立

5.1.1建筑模型建立

5.1.2控制模型

5.1.3控制模型与现场控制对比

5.2不同控制方式下风机能耗对比

5.3变风量系统与定风量系统对比

5.3.1定风量系统模型

5.3.2定风量系统与变风量系统对比分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢