中央空調水系統(tǒng)優(yōu)化設計與運行研究.pdf

1、在公共建筑中，中央空調水系統(tǒng)冷凍水泵和冷卻水泵的耗電量占整個空調系統(tǒng)耗電量的30％左右，制冷機約占60％。隨著技術的不斷更新，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。根據有關資料統(tǒng)計，中央空調設備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)實現能量匹配的自動調節(jié)，將大幅度地降低中央空調系統(tǒng)能耗。 中央空調水系統(tǒng)優(yōu)化關鍵問題是建立中央空調水系統(tǒng)的數學模型，在模型的選擇上，諸如二次模型、準優(yōu)化控制模型、人工神經網絡模型、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)集成技術的發(fā)展，數據采集將會更加容易獲得，這種方向將代表了未來的發(fā)展方向。本文選用了使用線性回歸方法建立的描述空調各設備性能的性能曲線作為其數學模型，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，并對結果進行了分析和比較，討論和分析了對空調系統(tǒng)能耗產生影響的主要因素。 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)化計算基于技術經濟的觀點，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