【摘 要】
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随着我国城市化建设的不断推进,建筑能耗也保持快速增长的趋势。在铁路客站等大型建筑里,空气调节系统得到了广泛应用,但是由于缺乏有效的控制策略,导致室内的热舒适性欠佳,其能耗也一直居高不下。所以,本文以铁路客站节能深化研究项目为基础,针对当前铁路客站空气调节控制策略做了如下工作:首先,分析完整的集中空调系统运行原理;并以其中空气调节子系统为研究对象,基于热力学原理搭建了表冷器、水/风阀、风机、混合风箱
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随着我国城市化建设的不断推进,建筑能耗也保持快速增长的趋势。在铁路客站等大型建筑里,空气调节系统得到了广泛应用,但是由于缺乏有效的控制策略,导致室内的热舒适性欠佳,其能耗也一直居高不下。所以,本文以铁路客站节能深化研究项目为基础,针对当前铁路客站空气调节控制策略做了如下工作:首先,分析完整的集中空调系统运行原理;并以其中空气调节子系统为研究对象,基于热力学原理搭建了表冷器、水/风阀、风机、混合风箱等空气处理设备以及候车厅空调房间的模型;以送风机频率、冷冻水阀门开度以及新风阀开度为控制变量,以室内温湿度以及CO2浓度为被控变量,在simulink平台里将上述模型集成为三输入三输出的模型;在变送风量与变冷冻水流量两种情况下对系统的动态响应特性进行分析,并与实测数据对比,既验证了模型的正确性,同时也证明了室内温湿度间存在的耦合现象。其次,在建模的基础上,一是将基于白箱模型整定的PID控制策略与基于传统黑箱模型整定的PID控制策略进行控制效果的仿真对比,验证了建模的必要性;二是在已建白箱模型的基础上,针对温湿度耦合问题增设交叉解耦校正器,由于解耦后传递函数发生改变,故重新整定了解耦后的温湿度PID控制策略,通过仿真对比验证了解耦效果;三是在温湿度解耦的基础上,针对客流量、室外温度以及辐射强度三种主要可测干扰设计了前馈控制策略,并与解耦后的PID控制策略组成前馈反馈复合控制策略,仿真对比结果表明,相比于解耦后的PID控制策略,前馈反馈复合控制策略下的系统抗干扰能力更强,控制效果更好。最后,基于TRNSYS-MATLAB联合仿真实验平台搭建了某铁路客站候车厅集中空调系统的能耗模型并进行制冷季仿真,统计对比了两种控制策略下的能耗以及不同建筑空间下的节能率,进一步验证前馈反馈复合控制策略的节能效果。
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