北方某民居風(fēng)光互補(bǔ)供暖室內(nèi)熱環(huán)境模型與控制方法研究.pdf

1、風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)是一種常見(jiàn)的多源互補(bǔ)系統(tǒng)，近幾年在國(guó)家的倡導(dǎo)和推廣下，相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的研究有了突破性的進(jìn)展，但目前風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的研究多集中于電能的轉(zhuǎn)換、收集與利用，而對(duì)互補(bǔ)供暖系統(tǒng)的研究較少。本文針對(duì)北方供暖地區(qū)農(nóng)村民居建筑供暖問(wèn)題設(shè)計(jì)了風(fēng)光互補(bǔ)供暖系統(tǒng)，并建立了室內(nèi)熱環(huán)境機(jī)理模型，對(duì)該模型的控制方法進(jìn)行了相關(guān)研究，取得了較好的效果。
　　本文首先通過(guò)對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)供暖系統(tǒng)工藝過(guò)程進(jìn)行整體研究，從影響供暖建筑室內(nèi)熱環(huán)境因素的機(jī)理過(guò)程入手，對(duì)

2、各因素影響溫度的途徑與過(guò)程進(jìn)行了分析，并對(duì)采暖末端設(shè)備進(jìn)行研究，針對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管建立采暖設(shè)備換熱模型，進(jìn)而對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行機(jī)理建模，將上述熱工模型進(jìn)行線性化并推導(dǎo)出室內(nèi)溫度與各個(gè)影響因素間的關(guān)系；其次，利用TRNSYS瞬態(tài)能耗模擬軟件對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行模擬，得到在冬季供暖工況下某日的室內(nèi)溫度變化，并與機(jī)理建模所得模型在Simulink環(huán)境下模擬仿真的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，對(duì)所建機(jī)理模型進(jìn)行驗(yàn)證；最后，針對(duì)控制模型確定控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)模型進(jìn)行工程簡(jiǎn)化，

3、設(shè)計(jì)單回路PID控制系統(tǒng)以及Smith預(yù)估控制系統(tǒng)，并對(duì)控制結(jié)果進(jìn)行仿真分析，比較兩種方法的控制結(jié)果，同時(shí)從工程實(shí)際角度出發(fā)對(duì)控制器進(jìn)行優(yōu)化，采用基于模型參考預(yù)估模糊自適應(yīng)控制的方法對(duì)系統(tǒng)控制器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行仿真模擬。
　　通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)理建模所得曲線與TRNSYS模擬真實(shí)環(huán)境所得參考曲線在冬季供暖工況環(huán)境下室內(nèi)全天熱環(huán)境的平均絕對(duì)誤差溫度為0.7465℃，相對(duì)于參考溫度曲線的峰值誤差而言，機(jī)理建模所得仿真曲線平