基于延迟效应的毛细管辐射空调系统动态调控模型研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:enginery_puppet
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
辐射式空调系统因相比于对流式空调具有更高的热舒适性而被广泛使用,尤其是在运行状态较为稳定的办公建筑中应用较多。但辐射式空调系统时滞性大,末端与室内传热的延迟时间长,传统的系统调控方法没有充分利用系统的延迟效应,对负荷的动态变化实施有效的动态调控,导致系统供能与建筑实际负荷需求在时间序列上不匹配,室内热环境控制的稳定性较低,并造成较高的能源浪费。因此,充分考虑辐射式空调系统的延迟效应及动态的负荷需求变化,研究建立系统的调控方法具有重要的现实意义。本文以天津市某办公建筑中的毛细管辐射系统为研究对象,基于模型预测控制方法建立系统的TRNSYS与MATLAB联合仿真调控模型。通过建立CFD模型分析末端与室内热环境的非稳态传热特性,并得到开启阶段建筑热响应时间与供水温度及室内空气温度的回归模型,指导系统的运行时间及调控方法的作用时间。通过充分考虑系统的延迟效应,建立基于建筑热响应时间的空调运行负荷短期预测模型,有效提高了能源供需的匹配程度。本文的模型预测控制方法采取室内温度预测模型,同时考虑室内温度的控制效果与系统运行能耗,采用遗传算法实现滚动优化得到控制变量最优值,通过TRNSYS模型输出的室内温度反馈完成校正。通过与定供水温度的基准控制以及PID控制的对比,验证了本文所建立的基于模型预测控制方法的动态调控模型的先进性。结果表明,模型预测控制方法具有最好的室内温度控制效果,同时系统运行总能耗相比于基准控制可降低14.89%,相比于PID控制可降低8.51%。因此,基于模型预测控制方法的动态调控模型可以在达到良好的室内温度控制效果的同时降低系统运行能耗,适用于辐射式空调系统的精确控制。
其他文献
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位
木结构建筑无论是在建造过程还是在使用过程中,所产生的能耗均低于砖石结构和钢混结构的建筑,符合国家提倡的资源节约型、环境友好型的建筑方针。结合严寒气候区的气候特点和木材资源特点,因地制宜的研究开发满足绿色节能、经济性好的轻型木结构建筑,是实现现代轻型木结构建筑持续发展的有效途径。从相当于提高冬季室外空气温度、减少柱体传热温差的角度开展研究,将木结构建筑与内嵌管式技术相结合,在轻型木结构建筑中埋入盘管
学位
建筑设计冷负荷是指导空调系统设计的重要依据,决定了设备容量大小、管网系统规模以及工程初投资和运行成本,正确地计算设计冷负荷对整个系统合理设计具有重要意义。传统设计方法忽略了参数不确定性的影响,依据此设计负荷会使制冷设备尺寸过大。目前,关于设计阶段参数的不确定性量化已有大量研究,然而对于内扰设计参数的设置,缺乏针对性的调研和细致的描述,尤其是建筑中不确定的人行为究竟如何影响人员数量、设备功率密度和照
学位
太阳能一直被认为是最有潜力的可再生能源,但是太阳能电池存在工作温度升高导致其发电效率下降的弊端。在现有的太阳能电池降温技术中,主动冷却技术需要一定的能量输入从而降低了经济性,被动冷却技术会增加原有系统的复杂性和加工难度,增大其成本。而刚刚兴起的辐射冷却技术以低温的外太空作为冷源,以8-13μm的“大气窗口”为通道,将地表物体的热量以热辐射形式排出。这种技术不仅不需要消耗能量,而且可以全天候进行冷却
学位