中央空調(diào)水系統(tǒng)優(yōu)化設計與運行研究.pdf

1、在公共建筑中，中央空調(diào)水系統(tǒng)冷凍水泵和冷卻水泵的耗電量占整個空調(diào)系統(tǒng)耗電量的30％左右，制冷機約占60％。隨著技術(shù)的不斷更新，制冷機組的能耗水平已有了顯著的下降，而空調(diào)水系統(tǒng)的能耗卻未得到足夠的重視，以至于在整個系統(tǒng)中所占的比例越來越大。根據(jù)有關資料統(tǒng)計，中央空調(diào)設備97％的時間在70％負荷以下波動運行，所以實際負荷總不能達到滿負荷；特別是冷氣需求量較少的情況下，主機負荷率低。保證有較好的運行狀態(tài)和較高的運行效率，找出冷水機組的最優(yōu)運行

2、工況，并通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)能量匹配的自動調(diào)節(jié)，將大幅度地降低中央空調(diào)系統(tǒng)能耗。 中央空調(diào)水系統(tǒng)優(yōu)化關鍵問題是建立中央空調(diào)水系統(tǒng)的數(shù)學模型，在模型的選擇上，諸如二次模型、準優(yōu)化控制模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型、黑箱模型、自適應控制模型等，盡管形式上多種多樣，但概括起來無非兩類：一類是以描述物理特性為主的模型，它雖然能夠較好地描述各個部件的工作特性和整個系統(tǒng)的運行特征，但由于參數(shù)辨識量大，許多甚至難以獲得，因此這種模型不適合于實際系統(tǒng)中的優(yōu)

3、化控制。另一類是基于統(tǒng)計、系統(tǒng)辨識或人工智能技術(shù)的系統(tǒng)預測性模型，這種模型具有較強的適應性，由于模型不涉及實際系統(tǒng)的物理特性，需要空調(diào)系統(tǒng)提供大量的信息以保證模型可靠性。隨著系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集將會更加容易獲得，這種方向?qū)⒋砹宋磥淼陌l(fā)展方向。本文選用了使用線性回歸方法建立的描述空調(diào)各設備性能的性能曲線作為其數(shù)學模型，以水系統(tǒng)總能耗最低為目標，使用序列二次規(guī)劃算法進行了最優(yōu)化計算，得到了使空調(diào)水系統(tǒng)運行中總能耗最低的各操縱變量的

4、值。優(yōu)化計算中，本文將計算機仿真技術(shù)應用到研究中，利用計算機的簡便、快速和低成本的特點對水系統(tǒng)中各設備的工作過程進行模擬、分析和預測，并對結(jié)果進行了分析和比較，討論和分析了對空調(diào)系統(tǒng)能耗產(chǎn)生影響的主要因素。 本文還對冷凍水溫度與溫差值的進行了設計階段的最優(yōu)化計算。該優(yōu)化計算基于技術(shù)經(jīng)濟的觀點，建立了以冷凍水溫度與溫差為變量的冷凍水系統(tǒng)各部分的年運行費用或折舊費用模型，并利用擬牛頓法，以系統(tǒng)的年運行費用與折舊費用和最小為目標，分別