空調冷卻水系統(tǒng)模型辨識與節(jié)能運行優(yōu)化方法.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，建筑能耗在能源消費中所占的比例越來越大。中央空調系統(tǒng)作為現(xiàn)代建筑的一個重要組成部分，其能耗占了整個建筑的能源消耗一半以上。冷卻水系統(tǒng)是中央空調系統(tǒng)必不可少的組成部分，其能耗大小與運行方式緊密相關。空調系統(tǒng)是按建筑最大逐時冷負荷設計的，但在實際運行過程中，系統(tǒng)大部分時間是處于部分負荷狀態(tài)運行的，因此研究空調冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化運行方法具有重要意義。本文圍繞該問題，通過試驗研究和理論分析計算，開展了以下工作。

2、　　首先，為了研究中央空調冷卻水系統(tǒng)變流量運行節(jié)能優(yōu)化方法，本文建設了空調冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化控制性能試驗臺，完成了設備的安裝及其調試，開發(fā)了冷卻水系統(tǒng)監(jiān)測控制軟硬件系統(tǒng)。本文通過試驗比較了冷卻水定溫差模糊控制與PI控制的優(yōu)缺點，結果表明，試驗系統(tǒng)運行時可以采用控制性能較好的模糊控制方法，但在分析水量和風量對系統(tǒng)的影響時，應采用控制精度較高的PI控制方法。之后通過試驗數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)建設的冷卻水系統(tǒng)試驗臺存在冷卻水泵的選型偏大、與系統(tǒng)不匹配問題，

3、該問題也是實際工程中普遍存在的問題，為了更好的研究冷卻水系統(tǒng)節(jié)能運行優(yōu)化方法，對冷卻水泵的選型進行修正使之與系統(tǒng)匹配。
　　其次針對修正后的試驗系統(tǒng)建設了冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化仿真平臺，通過仿真計算的方法研究了冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化運行問題。為了便于仿真，建立了冷水機組、冷卻塔風機和冷卻水泵的功率模型以及冷卻塔出水溫度數(shù)學模型，利用冷卻水系統(tǒng)實際試驗結果，辨識了上述模型的未知參數(shù)，建立了其試驗理論模型。修正了傳統(tǒng)的冷水機組功率模型，使其應用范圍更

4、為廣泛。分析了冷卻塔出水溫度簡化計算方法及其精度，并將該方法應用于系統(tǒng)優(yōu)化運行仿真中。
　　最后在仿真平臺基礎上，建立冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化目標函數(shù)，并分析了在冷負荷和室外濕球溫度已知的條件下冷卻水系統(tǒng)變流量電耗仿真計算步驟。在分析計算冷卻塔風量和冷卻水流量對冷卻水系統(tǒng)總電耗（綜合COP）的影響后，提出了冷卻水系統(tǒng)最優(yōu)運行方法—水流量最優(yōu)法。并比較了冷卻水系統(tǒng)供回水定溫差控制法、定流量運行法以及本文所提出的水流量最優(yōu)法的電耗情況，通過對比