基于TRNSYS的中央空调冷源系统运行优化研究

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随着我国建筑能耗占社会总能耗比例的增大,建筑节能,特别是大型公共建筑的节能越来越受重视。中央空调系统是大型公共建筑的能耗大户,运行过程中存在许多能源浪费的现象,需要加强管理,合理设置运行参数。冷源系统能耗占中央空调系统总能耗的比例超过60%,其运行参数的优化对整个系统的经济运行具有重要意义。本文以广州市某大型公共建筑中央空调冷源系统为研究对象。利用中央空调监控管理系统采集到的冷源系统实际运行数据建立冷水机组、水泵、冷却塔的数学模型,并对各模型的准确性进行了验证。利用TRNSYS软件建立自定义模块的功能,将这些设备的数学模型编程后经过编译、链接生成TRNSYS可以直接调用的模块。建立Matlab控制模块和添加其他必要辅助模块,最终组建成中央空调冷源系统TRNSYS仿真平台。利用TRNSYS仿真平台分析冷源系统各设备运行效率的影响因素。在此基础上,分别分析了冷冻水变流量和冷却水变流量对冷冻水系统和冷却水系统运行能效的影响。结果表明,在一定条件下,存在使冷冻水系统运行能效最高的冷冻水流量,同样也存在使冷却水系统运行能效最高的冷却水流量。通过选取优化变量、确立目标函数、确定和处理约束条件,建立了冷源系统运行参数优化模型,并利用遗传算法对其进行了求解。利用仿真平台,以某天建筑实际的冷负荷和室外温湿度作为已知条件,对冷源系统的运行参数进行了优化,得到使冷源系统运行能效EERr最高的冷冻水供水温度、冷冻水流量、冷却水流量、冷却塔风量。通过与实际运行参数对比,优化后系统总能耗降低了7.07%,验证了该优化方法的可行性。
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