某酒店中央空调冷源系统节能运行优化研究

【摘要】：随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，建筑物中央空调系统的应用日益广泛，建筑空调系统节能运行成为节能领域的研究热点。在建筑中央空调系统能耗中，冷源系统能耗占较大比例，冷源系统的节能运行优化研究成为空调节能研究的重要内容。工程应用方面，虽然已有较多的工程人员对部分冷源设备的节能运行进行了优化，但由于冷源系统设备较多，运行工况复杂，从整体节能的角度出发，对冷源系统的运行进行优化的案例尚不多见；理论研究方面，已有较多的研究者在实验平台上对冷源系统整体节能运行优化进行了研究，但从理论到实践仍存在一些实际问题有待解决。 本文从冷源系统整体节能运行角度出发，将理论与实际相结合，以广州市某酒店冷源优化管理控制系统为平台，对该酒店的空调冷源系统的在线节能运行优化展开了研究。在工程实际中实现了空调冷源系统的在线节能运行优化控制，提高了中央空调冷源系统的能源利用效率，为中央空调冷源系统在线节能运行优化的工程应用提供了理论和实践依据。本文主要研究内容如下： 1）针对中央空调冷源系统模型参数“时变”的问题，提出了自适应辨识方法，通过与递推最小二乘法、固定遗忘因子递推最小二乘法在线模型辨识方法进行对比分析，自适应在线辨识方法具有较高的模型辨识精度和预测精度； 2）在既有酒店冷源优化管理控制系统的基础上，采用自适应辨识方法对酒店冷源系统设备能耗模型进行了在线建模分析，冷源系统设备在线能耗模型完全符合酒店冷源系统运行优化研究的要求； 3）建立了酒店冷源系统能耗优化目标函数，并以能耗最小为目标，在Matlab平台上，利用遗传优化算法对酒店冷源系统的节能运行优化参数进行了寻优，仿真结果表明了该节能优化方法的可行性。 4）提出并实现了酒店冷源系统在线节能运行优化流程，并对其在线节能运行优化效果进行了节能测试。测试结果表明，本文提出的酒店冷源系统在线节能运行优化方法可实现节能5.67%，具有较好的在线优化效果。 【关键词】：冷源系统 节能运行优化 在线建模 自适应辨识方法 遗传优化算法
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TB657.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.1.1 研究背景11
• 1.1.2 研究目的及意义11-12
• 1.2 中央空调冷源系统的构成12-14
• 1.3 中央空调冷源系统节能优化研究现状14-16
• 1.4 研究对象及内容16-18
• 第二章 中央空调冷源系统能耗模型18-27
• 2.1 中央空调冷源系统常用能耗模型种类18-20
• 2.2 中央空调冷源系统设备能耗模型20-23
• 2.2.1 冷水机组能耗模型20-21
• 2.2.2 水泵能耗模型21-22
• 2.2.3 冷却塔能耗模型22-23
• 2.3 中央空调冷源系统能耗模型23
• 2.4 中央空调冷源系统运行约束条件23-26
• 2.4.1 系统设备限值约束24-25
• 2.4.2 系统设备之间的相互约束25
• 2.4.3 冷源系统与末端之间约束25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 某酒店空调冷源系统设备能耗模型的在线建模27-51
• 3.1 酒店冷源优化管理控制系统27-33
• 3.1.1 酒店冷源系统基本信息27-28
• 3.1.2 酒店冷源优化管理控制平台28-33
• 3.2 空调冷源系统能耗模型在线辨识方法33-43
• 3.2.1 递推最小二乘辨识方法34-36
• 3.2.2 固定遗忘因子递推最小二乘辨识方法36-37
• 3.2.3 自适应在线辨识算法37-38
• 3.2.4 几种在线辨识方法的对比分析38-43
• 3.3 酒店冷源系统设备能耗模型在线建模43-49
• 3.3.1 冷水机组能耗模型在线建模44
• 3.3.2 水泵能耗模型在线建模44-47
• 3.3.3 冷却塔能耗模型在线建模47-49
• 3.4 本章小结49-51
• 第四章 某酒店冷源系统运行参数在线优化仿真研究51-67
• 4.1 酒店冷源系统运行优化参数51-52
• 4.2 酒店冷源系统优化目标函数的建立52-57
• 4.2.1 约束条件处理52-56
• 4.2.2 目标函数56-57
• 4.3 酒店运行参数优化的遗传算法实现57-59
• 4.3.1 遗传算法编码方式的确定58
• 4.3.2 适应度函数的确定58
• 4.3.3 遗传算法相关参数的确定58-59
• 4.4 酒店冷源系统运行参数在线优化程序编程59-61
• 4.4.1 运行参数在线优化仿真流程59-60
• 4.4.2 运行参数在线优化程序编程60-61
• 4.5 酒店冷源系统运行参数在线优化仿真与结果分析61-66
• 4.6 本章小结66-67
• 第五章 某酒店冷源系统节能运行优化在线实现67-74
• 5.1 酒店冷源系统在线节能运行优化流程67-68
• 5.2 调用酒店冷源系统节能运行优化程序的实现68-70
• 5.2.1 冷源系统优化程生成 DLL 文件68-69
• 5.2.2 控制程序调用 DLL 文件69-70
• 5.3 酒店冷源系统在线运行优化节能测试70-73
• 5.4 本章小结73-74
• 结论与展望74-76
• 参考文献76-80
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果80-81
• 致谢81-82
• 附件82

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