1、根据本文的研究内容建立了空调系统各部件的数学模型,然后用 Matlab 软件中的 Simlink 工具箱建立了空调系统各部件的物理模型,根据各部件模型之间的输入输出关系将各部件连接起来,构成完整的空调系统。
2、选定冷水机组、冷冻水泵、冷却广一水泵等主要部件的型号以确定参数,然后确定要优化的五个变量,根据建立的空调系统的模型编程计算出空调系统运行得到的数据。
3、将得到的数据进行处理,用 1stopt 软件拟合出定负荷下系统能耗与四个变量之间的关系式,这个关系式非常复杂,因为空调系统能耗与四个变量都有关系,而且这四个变量之间也相互影响。计算多次分别得到多个离散负荷下系统能耗与四个变量的关系式。
4、用 1stopt 软件内置的优化算法,根据四个变量分别的取值范围,确定该负荷下使能耗最小时的四个变量的值。因为四个变量在不同的组合下,能耗波动很大,所以肯定存在一组变量组合使该负荷下的能耗最小。分别计算 50%~100%负荷范围内多个负荷下的最优运行状态。
5、得出定负荷下的最优运行状态后,固定其他三个变量不变分别观察系统能耗与其中一个变量的关系,得出了空调系统能耗与四个变量之间的关系。
6、结合实际中的一空调房间在一天中的负荷曲线,确定了使空调系统能耗最小的四个变量(冷冻水出口温度、冷却水进口温度、冷冻水流量、冷却水流量)在一天中的输入曲线,即空调系统的最优控制策略。然后将最优运行工况下的空调系统能耗与常规运行工况下的能耗进行比较,采用本文控制策略的空调系统比常规运行的空调系统节能 30%左右,然后将各主要部件在两种工况下的能耗进行了比较。
本文中还存在以下几个问题,广一泵业可以作进一步的深入分析和研究:
1、模型的建立主要为了方便本文的研究方向,因此进行了很多简化,忽略了很多内部的联系,而且很多的传热过程也没有考虑;而且只对主要的部件进行了精确的建模,能耗比较小的部件都是采用了厂家数据拟合得到的数学模型。
2、研究空调系统的能耗与四个变量的关系时,采用的是求离散值然后拟合成曲线,应该寻求一种方法可以直接求连续状态下空调系统能耗与四个变量的关系,这样会比拟合更准确一些。
3、虽然本文研究了连续负荷下空调系统的最优运行策略,即怎么输入四个变量使空调系统始终处于最优运行状态,但是是人为输入没有研究自动控制装置来自动调节这四个变量的输入。
4、系统模型建立的时候应该追求更加精确,不仅主要部件要建立精确的模型,占系统能耗比例小的部件也应该建立精确的模型,而且要考虑系统内部的复杂的传热关系及各部件之间的连接参数。 2、数据的得出和处理过程中可以尝试一下采用编程的方法得到连续状态下的数据及能耗与变量之间的关系曲线,这样会使结果更准确一些。
5、广一泵虽然确定了动态负荷下使空调系统在一天中能耗最小的四个变量的输入曲线,但是这些变量的输入还要靠人工来操作,以后的研究可以考虑一下,怎么加入自动控制装置来根据空调系统的能耗自动调节输入的变量使空调系统能耗最小。
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