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《大连理工大学》 2010年
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基于TRNSYS的空调系统自动控制仿真器的开发

迟光亮  
【摘要】: 中央空调在为人们营造舒适的室内环境的同时也带来了巨大的能源消耗,空调节能势在必行。在空调的节能工作中,对新建建筑如何做好空调及其自动控制系统的设计,以及对既有建筑如何对其空调系统实现优化控制,这些问题能否很好地解决对整个系统的能耗影响巨大。若能开发适于研究空调系统及其自动控制系统的仿真器,无论对新建建筑空调及其自动控制系统的设计,还是对既有建筑空调系统的节能运行、节能改造,以及对空调系统的优化控制策略和控制方法的研究等方面,都有着重要的理论意义与实用价值。一些学者尽管已开始这方面的研究,但仍有许多工作有待于进一步完善。 本文以TRNSYS软件为基础,开发了空调系统自动控制仿真器。首先,针对空调系统的重要部件—空调表冷器,应用分段集总参数方法建立了其状态空间模型,仿真研究了表冷器在通水状态和断水状态下的动态换热特性。结果表明,空气侧流速扰量对风机盘管表冷器换热量影响最大,随空气流速的增加,盘管表冷器换热量增长率减小;风机盘管换热量在不同调节方式下的上升时间不同,表明在对风机盘管空调系统进行优化控制时,控制周期需作相应调整。 其次,建立了空调系统其他基本部件及管网结构的TRNSYS模型,管网结构模型的建立,弥补了在用TRNSYS研究空调系统水力特性方面的不足。 再次,提出了风机盘管占空比模糊控制方法。仿真研究了控制算法中的关键参数对控制效果的影响。结果表明,在保证空调房间室温达到一定控制效果前提下,控制周期TCYC对控制效果影响最大,量化因子Ke次之,量化因子Kec最小;控制周期的大小与空调房间的负荷特性和风机盘管的型号等因素有关。 最后,以某假日酒店为研究对象,建立了其空调系统自动控制仿真器并进行仿真实验。结果表明,利用该仿真器可较好地对酒店的全年负荷进行计算分析,为空调及其自动控制系统的设计打下了基础;同时,可研究空调系统在不同工况、不同控制方式下的水力特性并对其进行能耗分析,为空调系统的节能运行、节能改造,以及空调系统的优化控制策略和控制方法的研究等方面提供了条件。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU831.4

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