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变风量空调系统室温大滞后特性的预测和智能控制是大型公共建筑空调系统节能控制中的关键问题,本项目针对该问题,通过理论和试验研究,开展了以下研究工作。首先,建立了多区域双风机变风量空调房间室温变化动态响应数学模型,分析了引起室温滞后响应的影响因素;试验研究了在多区域双风机变风量空调系统动态调节过程中室温变化对各类调节量的动态响应特性,依据换气次数提出了室温变化惯性时间系数与空调房间换气次数之间的反比例关系式。其次,利用Elman网络动态记录历史信息的能力,提出了Elman网络模型参数在线优化方法,建立了室温纯滞后特性Elman网络多步预测模型,提出了变风量末端多区域双风机变风量空调室温Elman网络多步预测控制方法。第三,提出了基于末端预测阀位的变静压模糊控制方法,通过对比试验,验证了提出的模糊预测控制方法的有效性及节能效果。第四,为满足工程应用需求,本项目提出了变风量空调控制系统分布式总线网络架构和变风量空调系统节能群控模糊控制设计方法,完成了变风量空调系统监测控制硬件及软件系统的开发,建立了相应的网络化控制试验平台,开发了空调系统智能管理软件,部分技术在实际空调系统中得到了应用。本项目发表学术论文31篇,其中,SCI检索论文14篇、EI检索论文7篇。获实用新型专利5项,软件著作权1项。出站博士后2名,培养博士生2名,硕士生5名(其中1人获校优秀硕士学位论文奖)。连续3年与美国宾夕法尼亚州立大学、科罗拉多大学博德分校和日本东京大学等举办建筑智能化国际学术活动周,取得了较好的国际交流与合作效果。本项目研究成果对解决建筑热环境系统大滞后非线性控制难题具有重要的理论意义;对提高建筑热环境控制系统的性能、提升建筑功能、降低能耗、促进建筑智能化发展,具有重要的节能减排意义和应用前景。 2100433B
1. 目的:解决变风量空调系统节能调控中室温大滞后特性的预测和智能控制问题。.2. 意义:对解决建筑热环境系统大滞后非线性控制难题具有重要的理论意义;对提高建筑热环境控制系统的性能、提升建筑功能、降低能耗、促进建筑智能化发展,具有重要的节能减排意义和应用前景。.3. 内容:1)空调系统节能调控中室温大滞后动态响应特性;2)室温大滞后神经网络多步预测方法;3)建筑热环境系统向量基T-S型自适应模糊神经网络控制模型及规则聚类自获取方法;4)空调系统室温大滞后多步预测模糊神经网络控制试验。.4. 关键:1)室温对各类影响因素的大滞后响应特性及数学描述;2)基于多因素热阻网络的室温大滞后特性神经网络多步预测方法;3)向量基T-S型自适应模糊神经网络控制模型的建立;4)以全年典型空调工况为聚类中心的建筑热环境系统T-S型模糊规则聚类获取方法。.5. 方法:理论研究、控制仿真、技术开发和试验相结合。
CZK中央空调节能自控管理系统 中央空调节能自控管理系统针对传统中央空调系统运行中存在大量耗能问题而研制开发的高科技产品,利用中央空调计费系统的实时数据和中央空调能量中心设备的运行特性,采用负荷随动跟...
冷冻水和冷却水循环泵以及冷却塔、冷却风机安装变频调速。减少人工手段对中央空调系统进行控制和管理,中央空调系统的运行实现冷媒流量跟随末端负荷的变化而动态调节,从而起到节能效果。中央空调节能技术除了变频节...
空气源热泵地暖中央空调两联供系统与燃气壁挂炉采暖系统相比,在安全环保性、节能效果和经济性上有着显著的优点,热泵既可制冷又可采暖,一机双用,节省初投资,并且运行费用也更低,逐渐地受到暖通工程公司的青睐。
变风量空调末端室温滞后Elman网络预测控制方法
对比分析了压力相关型和压力无关型变风量空调末端室温控制原理,阐述了压力相关型末端室温预测控制的研究意义。描述了时滞系统周期性预测控制基本原理,提出了基于Elman网络多步预测模型的室温预测控制方法。试验研究结果显示:在满足末端负荷需求的前提下,提出的基于压力相关型末端的室温预测控制方法改变了变风量末端的调节方式,有利于提高变风量空调系统室温控制回路的稳定性。
空调滞后对象的神经网络预测控制
在空调控制过程中,广泛存在惯性滞后对象,用常规的控制方法很难取得良好的控制效果。文章结合神经网络和预测控制的优点,提出了神经网络预测控制方法,并对某一空调系统滞后模型进行了仿真。从仿真结果看,此种方案在对不同对象的适应性、响应速度、抗干扰及稳定性等方面均有明显的改善,更符合实际工业过程控制的特点。
该方法应用于协调系统中,主要基于以下几种观点:
(1)主要参数的变化趋势实际上反映了机组输入/输出能量平衡的动态过程:
(2)对于锅炉对象,由于其具有强烈的时间迟延和较大的惯性,因此施加作用强烈的阶跃作用往往比施加较慢的积分作用效果明显.因为积分作用无法判断误差的方向,如果掌握不好,容易造成锅炉侧能量的累积,而导致系统的过调;
(3)基于规则的智能控制方法应用于前馈控制中,着力反映系统的动态过程。而系统的稳态偏差山并联的PID控制器解决;
(4)基于规则的智能控制方法对于克服协调控制系统中存在的强烈的不确定干扰以及未建模动态具有显著的效果。
【学员问题】暖通节能设计要点之室温调控是什么?
【解答】(1)散热器热水集中采暖系统,室温的调控是通过散热器恒温控制阀(简称恒温阀)来实现的。大量恒温阀应用实践表明,使用恒温阀平均可节省能源15%—30%.为满足室温单独调控和节能的要求,热水集中采暖系统的每组(或每个房间)散热器的进水支管上应设置自力式恒温阀。垂直或水平双管系统的每组散热器供水支管上,应设置高阻力的自力式两通恒温阀;全带跨越管的垂直或水平单管系统每组散热器供水支管上均应设置自力式恒温阀,一种方式为采用低阻力三通恒温阀,跨越管与散热器支管以及立管同径,另一种方式是在散热器供水支管上设置低阻力两通阀,两通阀前设跨越管,跨越管口径较相应立管口径小1号,两种方式不宜在一个采暖系统内同时存在;垂直单双管系统的每组散热器供水支管上,应设置高阻力的自力式两通恒温阀。
(2)低温热水地面辐射供暖系统,室温的调控是通过设置在每一分支环路的远传型自力式恒温阀或有线电动式恒温控制阀以及无线电子式恒温控制阀(也可在各房间加热管上设置自力式恒温阀)来实现的。各种室内恒温控制阀的温控器应设置在能正确反映房间温度的位置,且应安装在避开阳光直射和有发热设备且距地面1.4m处的内墙面上。
(3)风机盘管加新风空调系统,室内温度的调控一般是通过在室内安装风机盘管温控器来实现的。温控器带有温度设定旋钮、风机三档转速转换开关及制冷与供热模式转换开关,分别用于调节室内温度设定值、控制送入房间的风量及供冷和供热的转换;另外,在风机盘管回水管道上安装电动两通(调节)阀,以控制通过盘管的水量。
新风机组送风温度的控制,是通过安装在送风管道上的温度传感器检测送风温度信号,并传输至温度控制器,控制器自动调节安装在表冷器回水管道的电动调节阀的开度,以调节通过表冷器盘管的水量,从而实现控制送风温度恒定于设定值。
(4)全空气空调系统,室温的调控一般是通过在回风管道安装温度传感器,检测回风温度信号,并传输至控制器。控制器根据温度信号自动调节安装在表冷器回水管上的电动调节阀开度,控制回风温度恒定于设定值。
另外,控制器可同时检测室外新风温度、送风温度、过滤网压差状态、风机运行状态以及风机故障状态;过渡季节,控制器可根据室内、外焓(温度)差,自动调节新、回风比例,最大程度利用室外新风,达到节能效果。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
(1)散热器热水集中采暖系统,室温的调控是通过散热器恒温控制阀(简称恒温阀)来实现的。大量恒温阀应用实践表明,使用恒温阀平均可节省能源15%~30%.为满足室温单独调控和节能的要求,热水集中采暖系统的每组(或每个房间)散热器的进水支管上应设置自力式恒温阀。垂直或水平双管系统的每组散热器供水支管上,应设置高阻力的自力式两通恒温阀;全带跨越管的垂直或水平单管系统每组散热器供水支管上均应设置自力式恒温阀,一种方式为采用低阻力三通恒温阀,跨越管与散热器支管以及立管同径,另一种方式是在散热器供水支管上设置低阻力两通阀,两通阀前设跨越管,跨越管口径较相应立管口径小1号,两种方式不宜在一个采暖系统内同时存在;垂直单双管系统的每组散热器供水支管上,应设置高阻力的自力式两通恒温阀。
(2)低温热水地面辐射供暖系统,室温的调控是通过设置在每一分支环路的远传型自力式恒温阀或有线电动式恒温控制阀以及无线电子式恒温控制阀(也可在各房间加热管上设置自力式恒温阀)来实现的。各种室内恒温控制阀的温控器应设置在能正确反映房间温度的位置,且应安装在避开阳光直射和有发热设备且距地面1.4m处的内墙面上。
(3)风机盘管加新风空调系统,室内温度的调控一般是通过在室内安装风机盘管温控器来实现的。温控器带有温度设定旋钮、风机三档转速转换开关及制冷与供热模式转换开关,分别用于调节室内温度设定值、控制送入房间的风量及供冷和供热的转换;另外,在风机盘管回水管道上安装电动两通(调节)阀,以控制通过盘管的水量。
新风机组送风温度的控制,是通过安装在送风管道上的温度传感器检测送风温度信号,并传输至温度控制器,控制器自动调节安装在表冷器回水管道的电动调节阀的开度,以调节通过表冷器盘管的水量,从而实现控制送风温度恒定于设定值。
(4)全空气空调系统,室温的调控一般是通过在回风管道安装温度传感器,检测回风温度信号,并传输至控制器。控制器根据温度信号自动调节安装在表冷器回水管上的电动调节阀开度,控制回风温度恒定于设定值。
另外,控制器可同时检测室外新风温度、送风温度、过滤网压差状态、风机运行状态以及风机故障状态;过渡季节,控制器可根据室内、外焓(温度)差,自动调节新、回风比例,最大程度利用室外新风,达到节能效果。