基于建筑储能的空调系统运行控制策略的研究（可编辑）

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1、基于建筑储能的空调系统运行控制策略的研究上海交通大学硕士学位论文基于建筑储能的空调系统运行控制策略的研究姓名：王海斌申请学位级别：硕士专业：制冷与低温工程指导教师：晋欣桥20060101上海交通大学硕士学位论文基于建筑储能的空调系统运行控制策略的研究摘要随着经济水平的不断发展，近年来全国各大省市都出现了不同程度的供电不足危机。要从根本上解决电力不足的问题当然是靠增加对电力的投入，加快电力建设步伐。但是，合理有效地使用有限的电能也应是必须采取的措施。目前电力供应紧张的主要表现为：电网负荷率低，系统峰谷差较大，高峰电力严重不足。在造成我国当前电力供应紧张的原因之中，建筑

2、能耗的迅速增加是一个不可忽视的重要因素。本文是在建立仿真的基础上，利用建筑本身具备的能量储存能力并通过优化空调系统运行，达到降低空调系统峰值电力需求的目的。本文以典型的变风量（VAV，VariableAirVolume）系统为研究对象，以减少峰值期系统能耗为目标，研究VAV系统各下位机控制的设定对系统的运行性能以及控制特性的影响。本文首先采用状态空间法与阻容电路法相结合的方法建立了描述建筑热效应的动态模型。然后，根据本文所研究系统的具体特性，建立变风量空调系统中各个部件的数学模型，在建立系统各部件数学模型的基础上，以TRNSYS为系统仿真平台，将各部件模型连接成系统

3、数字仿真器。系统的仿真结果表明，系统数字仿真器能够模拟实际系统的整体运行趋势，能够完成基本的控制要求，为优化控制策略的研究提供了必要的基础。确定合适的空调系统启动时间是本文研究的重点之一，能否准确地预测系统的启动时间，直接影响本文优化控制方法的结果。本文应用一元回归和BP网络两种方法对系统的启动时间进行了预测分析，并将两I上海交通大学硕士学位论文种预测的结果进行了比较。应用预测得出的空调系统启动时间，本文提出了利用建筑物热容的避峰运行优化控制策略，由于建筑及其内部结构材料都有一定的热容性，建筑本身也具有储存能量的能力。建筑储能就是利用建筑物本身的蓄热（冷）特性，尽量

4、的利用非峰值电力，在非电力尖峰负荷时段合理地储备一定的热（冷）量，利用建筑材料储存的热（冷）量的释放以弥补空调系统提供热（冷）量的不足。保证房间内的热舒适性是本文所提出的优化控制策略的前提条件，影响热舒适性的参数有很多，本文主要关心的就是房间空气温度Tair和房间结构平均辐射温度Trad。在其它参数不变的情况下，Tair与Trad是反方向变化的，Trad减小，Tair则升高，反之亦然。利用建筑物储存的能量，对Tair进行再设定，这是本文所提出优化控制策略的关键所在。在已建立的数字仿真器上，本文对上海夏季七、八两个月为期62天的情况进行了仿真试验。通过对试验结果的分析

5、得出：本文提出的优化控制策略能够在保证室内热舒适性的前提下，实现减少电力峰值时段空调系统能耗的目的，与常规控制策略相比，可以减少15.37%；在实行分时电价的地区，优化控制策略还可以减少用户的运行费用，与常规控制策略相比，减少3.51%。关键词储能，电力避峰，空调系统，预测，优化运行控制II上海交通大学硕士学位论文STUDYONOPTIMALOPERATIONSTRATEGYOFHVACSYSTEMSBASEDONTHERMALSTORAGEOFBUILDINGCAPACITYABSTRACTWithdevelopmentofeconomy,theproblemof

6、electricitysupplyemergencyexistsinmanycitiesinChina.Absolutely,thecountryshouldincreasetheinvestmenttobuildmorepowerstationsinordertosolvethisproblem,butenhancingtheutilizedcoefficientisagoodwaytoo.Lownetworkloadrate,bigdifferencebetweenpeakperiodandoff-peakperiodarethemostimportantrep

7、resentationofelectricitysupplyemergency.Theincreasingofbuildingenergyconsumptionisanassignablecauseinourcountry.TheaimofthisthesisistostudytheoptimaloperationcontrolthatreducespeakperiodenergyconsumptionbasedonsystemsimulationoftypicalVAVsystems.Thisthesisdevelopsandanalyzestheeffect