中央空调变频节能智能控制系统的研究与设计.pdf

北京交通大学
硕士学位论文
中央空调变频节能智能控制系统的研究与设计
姓名:刘俊
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:姜学东
20080601
中文摘要摘要:本研究以参与的一个深圳中央空调的变频改造项目为基础,以空调系统舒适性为多目标优化函数,利用遗传算法进化理论对模糊控制系统的隶属函数和控制规则进行协同自动寻优控制,达到基于遗传算法模糊协同智能控制的目的。目前对中央空调系统控制主要采用用阀门来调节流量压力、选择水泵开启台数及挡板调节风量等方法,这些方法节能及制冷效果都有限。近年来将变频器应用于水泵调速的经验为中央空调的变频节能提供有益的借鉴,但如何在保证供冷能力的前提下调速以取得最佳的节能效果需要深入的研究。首先通过对中央空调的理论分析,验证了以出回水温差为根据对其进行变流量控制的可靠性。由于无法建立精确模型,选择了模糊控制,以温差及温差的变化量作为模糊变量进行模糊化,研究模糊控制在中央空调中的应用。采用查询表使系统控制参数随外界影响因素实时调节。为实现温度及压力的采集信号远距离传送,设计了协议的智能化变送器。然后对变频控制系统进行了设计,给出控制系统的硬件配置、网络结构和各部分的功能,主控系统以网络信号控制变频器启停和输出频率,既保证控制的精度,同时能在变频器故障时及时将水泵通过该项技术改造,有效地降低中央空调的能耗,既有良好的经济效益,也关键词:中央空调;变频器;模糊控制;分类号:切换到工频,保证安全性。最后介绍了监控软件的制作。有明显的社会效益。
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朗设签字同期:加伊昝丛学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:年导师签名:签字同期:月日
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致谢首先感谢姜学东副教授,是姜老师把我引入科学研究的大门,是他的谆谆善诱和不断的鼓励才使我找到正确的研究方向,是他的渊博学识和耐心指导才使我能够深入研究并于枯燥的理论中获得了科研的乐趣。姜老师对知识孜孜以求的探索精神及对学术前沿敏锐的洞察力使我受益良多;他广博的知识、敏锐的洞察力、热情的鼓励和深厚的文学功底,帮助我逾越了许多障碍;在此,谨向恩师姜教授衷心感谢北京交通大学电气工程学院王立德教授和郑琼林教授对我学术和生活上的指导和帮助。衷心感谢胡小刚老师和徐春梅老师对我生活上的指导和学术上的帮助。感谢所里每一位曾给予我帮助的老师。硕士学****的时光虽然转瞬即逝,却使我收获颇丰。我非常感谢电气工程学院提供的良好的学术氛围。在每周一次的学术活动上,老师和同学们有见地的讨论周末班的全体同学。正是他们营造了一个温暖的集体和优越的学****坏境,使我能够始终保持轻松愉快的心情,笑对困难,无论何时都充满信心。最后,我要深深感谢一直在我身后默默支持我的父母,没有他们无私的资助致以崇高的敬意和衷心的感谢使我开阔了眼界,并给了我许多有益的启迪。衷心感谢两年多来与我朝夕相处、并肩学****的同学们:马隽、孙启利、以及和关爱,我不可能取得今天的成绩。
低系统能耗成为当务之刽¨。随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,中央空调系统已广泛应用于工业与民用建筑域,如宾馆、酒店、写字楼、商场、厂房等场所,用于保持整栋大厦温度恒定。对中央空调控制系统运行效果的优劣评价标准也随着时代发生人们对中央空调系统提出新的要求就是舒适节能,要求在能耗更低的情况下保持室内合适的温度、湿度,让使用者感觉最舒适。新建的中央空调系统在按照舒适节能的目标设计,而越来越多的使用多年的中央空调控制系统在进行改造以实现据统计,中央空调的用电量占各类大厦总用电量的%以上,其中,仅水泵的耗电量约占到空调系统耗电量的—%,存在巨大的能源浪费。采用新技术降传统的设计中,中央空调的制冷机组、冷冻循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统、盘管风机系统等的容量基本是按照建筑物最大制冷、制热负荷变化,各电机都长期固定在工频状态下全速运行,虽然可满足最大的用户负荷,但不具备随用户负荷动态调节系统功率的特性,而在大多数时间里,用户负荷是较低的,这样就造成很大的能源浪费。