变风量空调变静压控制节能研究

论文摘要

节约能源是一项战略性的任务,日益受到世界各国的高度重视。智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势,同时也是中国改革和发展的迫切要求,是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。因为,建筑能耗在总体能耗中占有很大比重,空调能耗在建筑能耗中占有近50%的比例。所以,空调节能已成为迫切研究和解决的问题。本文主要介绍变风量空调的发展历史及节能研究现状,讲述了变风量空调风量的三种控制方式:定静压控制、变静压控制、总风量控制。根据研究课题需求提出了的几个问题:一、建立空调监测控制系统;二、研究变静压风量控制的节能效果;三、送风温度的优化问题。目前国内外对于变静压的研究多是在实验的方面,本文结合江森自控的设备通过编程调试实现变风量空调变静压控制。首先,作者通过试验方法建立空调机组、末端数学模型;机理建模方法建立风阀和房间数学模型。其次,利用江森自控软件编写了系统监控程序;通过实验方法研究了变风量空调变静压控制节能效果。最后,建立变风量空调能耗函数,进行了计算;通过实验方法比较了定静压与变静压控制节能效果;采用PID+smith预测控制方法优化送风温度。实验研究表明变风量空调变静压控制节能效果好于定静压控制;通过PID+smith预测控制仿真得到了送风温度优化目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本课题背景和意义
• 1.2 国内外研究概况及关键技术
• 1.3 本课题主要研究问题
• 1.4 论文的结构
• 1.5 小结
• 2 变风量空调及其节能研究现状
• 2.1 变风量空调发展情况
• 2.2 变风量空调节能研究
• 2.3 变风量空调系统的节能途径
• 2.4 小结
• 3 变风量空调系统的建模
• 3.1 变风量空调系统的组成结构
• 3.2 建模的方法与步骤
• 3.3 单元（子系统）数学模型
• 3.3.1 空调机组的数学模型
• 3.3.2 末端的数学模型
• 3.3.3 被控房间的数学模型
• 3.3.4 风门/水阀的数学模型
• 3.4 小结
• 4 基于METASYS的变风量空调系统
• 4.1 变风量空调系统（硬件）
• 4.2 软件系统
• 4.3 利用DDL编写METASYS控制界面
• 4.4 GX9100软件
• 4.5 Jcbasic
• 4.6 小结
• 5 变风量变静压节能控制
• 5.1 变风量空调机组控制
• 5.2 风量控制
• 5.2.1 变静压设定值控制
• 5.2.2 总风量控制
• 5.3 两种控制方法能耗分析
• 5.3.1 变风量空调能耗
• 5.3.2 变风量能耗函数
• 5.4 小结
• 6 变风量变送风温度控制研究
• 6.1 送风温度控制
• 6.1.1 送风温度优化的原因
• 6.1.2 送风温度加权法
• 6.2 PID+smith预测控制优化送风温度
• 6.2.1 PID+smith预估计原理
• 6.2.2 Smith预估计原理
• 6.2.3 仿真分析
• 6.3 小结
• 7 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 附录1.图表索引
• 附录2.METASYS监控源程序（主要部分）