地源热泵空调系统节能优化控制系统设计

[摘要]: 地源热泵空调系统具有低成本，清洁的浅层土壤地热资源，具有低功耗的优势，因此发展迅速. 但是，大多数地源热泵空调系统在操作过程中仍具有较大的节能空间. 本文的目的是在保证室内人员舒适度的前提下地源热泵空调机组能耗，实现地源热泵空调系统的最优控制，并进一步降低能耗，以提高能源效率. 本文基于实际办公大楼及其空调系统地源热泵空调机组能耗，建立了基于TRNSYS的地源热泵空调模拟系统. 该模拟系统由办公楼的能耗模型以及热泵单元，循环水泵，热交换盘管，回风风扇和可变风量终端的输入和输出模型组成. 在模拟系统中，风扇，回风风扇和可变风量端的工作状态由PID控制器确定. 通过分析模拟系统的运行数据，结合热泵机组的能耗机理模型和空调控制系统的可测参数，以及热泵空气能耗预测模型的输入输出参数确定空调模拟系统和每个温度区域的温度预测模型，其中输入参数由系统的可控制和可测量参数组成. 通过收集在不同设定参数下工作的地源热泵空调模拟系统的运行数据，利用多层感知神经网络建立了热泵空调模拟系统的能耗预测模型和温度预测模型. 在建立的预测模型的基础上，确定以温度区域的温度控制误差与系统总能耗为总和的优化控制模型，并以收集的仿真系统运行数据进行优化. 借助PSO优化算法进行控制. 模型验证. 通过MATLAB和TRNSYS的联合仿真，实现了地源热泵空调仿真系统的智能优化控制. 与恒定流量和静压控制的运行结果相比，在相同的温度控制效果下，可节省近11.12％的空调能耗. 为了实现办公楼空调系统的节能优化控制，结合办公楼现有空调控制系统的现状，提出了一种地源热泵空调节能优化控制系统. 实现上述预测模型并设计优化控制模型.

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