基于FDES的中央空调节能控制系统的设计与实现

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中央空调是一个滞后型系统,从空调制冷主机送出冷量,到送达室内,需要一段时间。由于时滞使送达室内的冷量与室内当时的需求不匹配。中央空调又是一个大能耗型的系统,其子系统一般都是按照最大冷负荷来设计的。由于大部分时间中央空调都是在非满负荷状态下运行,所以就会造成大量的能源浪费。目前的节能技术普遍只关注空调控制系统的某一个单一的子系统,主要是空调主机系统,而忽视了其它子系统的节能潜力。本文对中央空调控制系统的控制环节进行了优先级划分,对风机子系统和水泵子系统的节能控制环节进行了深入分析。研究了模糊离散事件系统(FDES)的模糊自动机建模方法,优化了FDES自动机合成的方法,并对空调的各个子系统建立了FDES自动机。利用该方法,对中央空调系统的各个子系统的节能潜力进行了相关的分析,得到了划分控制优先级的依据。提出了对中央空调系统各个风机和水泵划分优先管理等级,根据实际测量的数据建立变频控制规则表,进而进行合理有效的变频操作的节能方案。在本空调节能控制系统中,采用了温湿度传感器、数字采集卡作为数字采集模块,工控机、Java虚拟机作为核心控制模块,个人计算机作为上位机显示模块。同时,本系统采用了串口通信、网络通信用于数据的传输,mysql数据库用于数据的存储,swing界面设计技术用于数据的显示。各个模块紧密配合,共同实现中央空调变频节能的目标。对采用本方案的空调系统和原有系统进行了比较,能耗计算结果显示,采用中央空调节能控制方案后,随着时间的推移,数据样本的增加,节能效果越来越好。本文提出的中央空调节能控制方案,对于空调系统的风机和水泵的能耗减少具有一定的现实意义。
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