【摘要】：由于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)80%以上的時(shí)間處于部分負(fù)荷下運(yùn)行,因此以額定工況下系統(tǒng)性能最佳為目標(biāo)設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)難以在部分負(fù)荷下高效運(yùn)行,存在通過優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)進(jìn)一步提升系統(tǒng)能效的潛力。研究部分負(fù)荷下空調(diào)系統(tǒng)各運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化控制策略,利用仿真模擬是較易實(shí)現(xiàn)的手段。然而在對(duì)既有空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真時(shí),由于部分結(jié)構(gòu)參數(shù)難以獲取,導(dǎo)致對(duì)依據(jù)設(shè)備具體結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行的精確模擬較難實(shí)現(xiàn)。為此,本文在結(jié)構(gòu)參數(shù)缺省條件下通過采用特征識(shí)別建模法構(gòu)建空調(diào)系統(tǒng)仿真模型,并將優(yōu)化算法與仿真模型相結(jié)合,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)各運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,這對(duì)實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷下的節(jié)能運(yùn)行具有重要研究?jī)r(jià)值。論文基于一種將各部件未知結(jié)構(gòu)參數(shù)集總,并利用少量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)獲取集總后的結(jié)構(gòu)參數(shù)值(即為特征參數(shù),不同設(shè)備具有唯一特定的特征參數(shù))的建模方法,即特征識(shí)別建模方法,構(gòu)建空調(diào)系統(tǒng)整體仿真模型。為驗(yàn)證所建立仿真模型的準(zhǔn)確性,搭建了空調(diào)系統(tǒng)綜合性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在變冷凍水流量、變冷凍水水溫和變表冷器風(fēng)量三種不同工況下,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬對(duì)比,結(jié)果表明該模型具有較高精度,制冷量、COP、綜合效率和除濕量的偏差均在10%以內(nèi)。在仿真模擬過程中引入優(yōu)化算法以尋找系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行工況,是快速有效解決空調(diào)系統(tǒng)仿真模擬優(yōu)化問題的重要途徑。因此本文將簡(jiǎn)單罰函數(shù)模式搜索法應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)仿真模擬優(yōu)化中,并將利用該優(yōu)化算法得到的優(yōu)化結(jié)果與空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果對(duì)比,結(jié)果表明在滿足相同制冷量的前提下,與實(shí)驗(yàn)工況相比,優(yōu)化后系統(tǒng)綜合效率提升率達(dá)11%以上。同時(shí),探究了尋優(yōu)初值和尋優(yōu)變量取值范圍對(duì)尋優(yōu)算法計(jì)算速度和精度的影響,為尋優(yōu)計(jì)算初值和各變量取值范圍的選取提供理論依據(jù)。在此基礎(chǔ)上從空調(diào)系統(tǒng)整體能效最優(yōu)出發(fā),分別研究了部分負(fù)荷下單臺(tái)冷水機(jī)組運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)和多臺(tái)冷水機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)的仿真模擬優(yōu)化策略。對(duì)單臺(tái)冷水機(jī)組運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng),研究了優(yōu)化后系統(tǒng)性能參數(shù)隨不同室外氣象條件和不同負(fù)荷率的變化規(guī)律,結(jié)果表明隨系統(tǒng)負(fù)荷率的降低,冷水機(jī)組COP先增大后減小,而空調(diào)系統(tǒng)綜合效率隨系統(tǒng)負(fù)荷率的降低先緩慢增加再迅速減小,且在不同室外氣象條件下冷水機(jī)組COP和系統(tǒng)綜合效率隨負(fù)荷率的變化規(guī)律相同。對(duì)兩臺(tái)冷水機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng),探究了兩種不同負(fù)荷分配方案下的優(yōu)化策略,結(jié)果表明當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷率大于35%時(shí),應(yīng)由兩臺(tái)冷水機(jī)組各承擔(dān)50%冷負(fù)荷;而當(dāng)空調(diào)負(fù)荷率小于35%時(shí),應(yīng)由主冷水機(jī)組承擔(dān)全部負(fù)荷,從冷水機(jī)組關(guān)閉。同時(shí)研究表明該優(yōu)化策略適用于不同室外氣象條件工況。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU831

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2704789