变风量（VAV）空调系统优化控制研究

论文摘要

在20世纪60、70年代欧美国家出现石油危机之后，世界各国开始意识到能源的重要性，于是在各个领域开始注重节能技术的开发和利用。在暖通空调领域，变风量(VAV)空调系统应运而生，并很快得到了快速发展和推广应用。变风量空调系统是相对于定风量(CAV)空调系统而言的，它的主要特点是可根据室内负荷的变化，实时自动地控制空气处理机组(AHU)风机的转速来改变送风量以满足室内热舒适性要求。特别是在部分负荷下，可通过降低风机转速来满足变化着的负荷要求，避免了定风量空调系统因冷热抵消造成的能源浪费。因此，变风量空调系统具有很大的节能潜力。本文所研究的变风量空调系统优化控制主要包括空气处理机组的送风静压和送风温度优化控制两部分，即根据室内负荷的变化来改变送风静压和送风温度的设定值，从而实现对空气处理机组的控制。与以往的模拟实验研究不同，本文的研究是在香港一实际办公建筑—康桥大厦(Cambridge House)的空调系统中进行的。利用数据通信系统从SQL数据库中获取VAVBox和AHU相关的数据，通过对末端风量和风阀开度的分析提出优化控制策略。将开发的变风量空调系统空气处理机组在线自动优化控制软件—OCAHU应用于康桥大厦的建筑管理系统(BMS)中，将优化后的设定值发送到控制器中，来实现对空气处理机组的实时在线优化控制。在现场对几种优化控制方案进行调试，然后对数据进行分析比较，最终确定了最优的控制方案。通过对运行结果的分析，本文所采用的优化控制方案能够在改善室内热舒适性的同时，还可以减少空气处理机组风机的能耗，实现节能的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 变风量空调系统的出现
• 1.1.3 研究的意义
• 1.2 变风量系统国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究
• 1.2.2 国内研究
• 1.3 本文的研究内容
• 1.3.1 送风静压优化控制
• 1.3.2 送风温度优化控制
• 1.3.3 软件开发
• 第2章 变风量空调系统简介
• 2.1 变风量空调系统定义
• 2.2 变风量空调系统分类
• 2.2.1 仅供冷的基本变风量系统
• 2.2.2 带有单独供热系统的变风量系统
• 2.2.3 再热式变风量系统
• 2.2.4 双风道变风量系统
• 2.2.5 地板送风变风量系统
• 2.3 变风量末端装置
• 2.3.1 末端装置的功能
• 2.3.2 末端装置的分类
• 2.3.3 末端装置的调节方式
• 2.4 变风量空调系统的特点
• 2.5 本章小结
• 第3章 AHU 优化控制策略
• 3.1 送风静压优化控制
• 3.1.1 送风静压控制原理
• 3.1.2 定静压控制与变静压控制
• 3.1.3 送风静压优化控制策略
• 3.1.4 送风静压优化控制策略的比较
• 3.2 送风温度优化控制策略
• 3.2.1 送风温度优化控制所需参数
• 3.2.2 最小风量法
• 3.2.3 最大负荷率-最小风量法
• 3.3 本章小结
• 第4章 调试结果分析比较
• 4.1 建筑概况
• 4.2 末端风阀风量与开度的关系
• 4.3 静压设定值与 DCL 的关系
• 4.4 送风静压优化控制策略的比较
• 4.4.1 阀位控制法和总风量-阀位控制法
• 4.4.2 总风量-阀位控制法和部分总风量-阀位控制法
• 4.5 送风温度优化控制结果分析
• 4.6 静压和温度优化对室内热舒适性的影响
• 4.6.1 末端装置平均温差分析
• 4.6.2 室内平均温差分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 软件功能和界面简介
• 5.1 VB 语言简介
• 5.2 软件的功能
• 5.3 软件主界面
• 5.3.1 软件启动界面
• 5.3.2 末端装置平面布置示意图
• 5.3.3 监控数据和结果查询及显示区
• 5.3.4 运行状态显示与模式切换区
• 5.3.5 界面切换区
• 5.4 OPC 数据通信界面
• 5.5 AHU 运行趋势图界面
• 5.6 退出功能
• 5.7 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢