基于模糊控制的中央空调节能群控系统研发

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中央空调系统是当代大型建筑不可或缺的设施,其设备功率大,能耗高,运行成本也高,因此支付中央空调系统所用费用是一笔重大的开销,对中央空调系统进行节能改造是降成本增效益的一条有效途径。中央空调系统是一个非线性、大纯滞后、高度耦合的系统,也是建筑物中耗电量较大的设备,对它的控制优化策略一直受人关注,研究人员针对风机、水泵等设备都尝试进行过改造,但由于中央空调的高耦合性,往往是这个设备能耗下降,可是其它设备的能耗却增加了,总体上节能效果不明显。本文分析了空调系统的运行状况,将对空调系统改造的目光转向了群控节能方面,对其运行策略深入分析,研究更节能更稳定的群控策略。事实上中央空调系统的群控已经有一定的研究,但在实际系统应用中,真正投入使用的群控系统寥寥无几,其中一个主要原因是系统运行策略不完善,对各设备只是作单纯的联锁启停控制,致使设备频繁启停、末端空气质量差等一系列问题。本文在以往中央空调系统节能方案的基础上,为使设备能够更好的运行,且满足室内环境舒适度的要求,同时为节能降耗,提出一种基于模糊控制的群控节能方法。文中介绍了中央空调系统的基本原理,并深入分析其设备运行能耗,对冷冻水以及冷却水循环系统的变流量运行提出优化控制策略,在此基础上引入冷水机组群控思想,对各设备进行联锁启停。基于中央空调系统高度复杂性,传统的控制技术不能兼顾系统稳定运行和高效节能这两个方面,因此,论文在一般PID控制技术的基础上引入模糊控制,形成自适应模糊-PID控制技术,针对水泵、风机进行变频策略优化,以达到控制系统温度和节能的目地,结合系统实时负荷运算对冷水机组与各设备的加减载进行联锁控制,实现智能群控。文中以国贸酒店A区的中央空调系统为实例,对该节能群控项目的设计进行了详细的说明,从系统网络的构建到硬件设计,软件编程,组态设计,系统具有操作方便、自动化程度高、可靠性高的特点,减少了操作人员的操作,有效降低了中央空调系统的管理成本和系统能耗。
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