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中央空调制冷机组故障与分析

中国高新科技 2023年第11期 92-93,129页

作者：黄贵水岑巩县中等职业学校贵州岑巩557800

中央空调制冷组是现代建筑中常用的空调设备之一,能够通过制冷循环降低室内温度,为人们创造一个舒适的生活和工作环境。中央空调是一种高效、节能的空调系统,可以为整个建筑提供冷热空气,使室内环境更加舒适。中央空调的使用已经成为现... 详细信息

中央空调制冷组是现代建筑中常用的空调设备之一,能够通过制冷循环降低室内温度,为人们创造一个舒适的生活和工作环境。中央空调是一种高效、节能的空调系统,可以为整个建筑提供冷热空气,使室内环境更加舒适。中央空调的使用已经成为现代建筑的标配,它不仅可以提高居住或工作环境的舒适度,还可以提高建筑物的能源利用效率,降低空调运行成本,减少对环境的污染,是一种环保、健康的空调方式。然而,由于使用时间长或者维护不当等原因,中央空调制冷组也会出现故障。文章围绕中央空调制冷组的故障与分析进行讨论。

关键词：中央空调制冷机组故障与分析

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中央空调设备电耗监测数据修复方法体系研究

中央空调设备电耗监测数据修复方法体系研究

作者：柴竹玥大连理工大学

学位级别：硕士

国内外各界广泛认为,通过搭建能耗监测系统掌握公共建筑实时用能状态,是实现其节能的有效途径,但由于我国对监测系统的信息化管理水平不高,导致其数据质量问题始终制约其指导建筑能效评价与节能改造工作的进行。在公共建筑中,由于中央... 详细信息

国内外各界广泛认为,通过搭建能耗监测系统掌握公共建筑实时用能状态,是实现其节能的有效途径,但由于我国对监测系统的信息化管理水平不高,导致其数据质量问题始终制约其指导建筑能效评价与节能改造工作的进行。在公共建筑中,由于中央空调设备耗能占据建筑能耗的较大比重,其监测数据质量至关重要,本文基于此问题,从问题数据的辨识与修复角度出发,对中央空调设备电耗监测数据的修复方法体系进行研究,主要工作内容如下。(1)为使修复方法体系在监测参数丰富度、监测拓扑结构以及设备类型方面具有普适性,结合能耗监测系统现状与设备运行特性提取电耗相关因素,以此为基础为各类监测拓扑结构下的各设备营造典型监测场景,作为辨识与修复方法设计的基础以及为系统优化改造提供备选方案。(2)基于电耗相关因素对数据辨识与修复的重要性,设计了通过对电耗相关因素进行主成分分析与k均值聚类,将用能时刻的能耗模式分类,在相同模式中寻找相似工况,进而实现隐性异常辨识以及问题数据修复的方法,并针对各类型问题电耗监测数据,提出了完整的辨识与修复流程,二者相结合构成修复方法体系。(3)选取三栋特点各不相同的公共建筑,利用其中央空调设备实际监测数据检验修复方法的可行性与适用性,结果表明,各研究对象的修复结果相对误差绝对值均在10%左右。另外,以其中某建筑为原型,借助e-QUEST软件进行建筑能耗模拟,将逐时电耗与其相关参数值的模拟结果作为监测数据输入样本,参照所营造的典型监测场景逐一进行修复方法应用,一方面对方法处于不同场景下的可行性进行检验,另一方面通过对各场景修复效果与参数采集成本的综合考量,从修复精度角度为系统监测点位布置方案提出不同层级的建议。本文提出的修复方法体系有望全面应对中央空调设备电耗监测数据的质量问题:问题数据的辨识与修复方法基于电耗相关因素,充分考虑了中央空调设备的复杂物理特性,具有很好的普适性;基于对修复效果与监测成本的综合评估研究,为数据质量驱动的建筑能耗监测系统优化设计和改造提供了参考。本文研究成果对改善监测数据质量,支撑数据驱动的中央空调系统能效诊断与节能改造工作具有重要意义。

关键词：数据修复数据辨识电耗相关因素中央空调能耗监测系统

中央空调冷站系统多模型融合优化节能控制研究

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中央空调冷站系统多模型融合优化节能控制研究

作者：郭虹北京建筑大学

学位级别：硕士

中央空调系统是城市公共建筑中重要的基础配套设施和主要能源消耗装置,为了实现对中央空调系统的优化节能控制,需要重点对中央空调冷站系统进行研究。而影响中央空调冷站系统优化节能的关键因素之一是建立准确的静态能耗模型。对于中央... 详细信息

中央空调系统是城市公共建筑中重要的基础配套设施和主要能源消耗装置,为了实现对中央空调系统的优化节能控制,需要重点对中央空调冷站系统进行研究。而影响中央空调冷站系统优化节能的关键因素之一是建立准确的静态能耗模型。对于中央空调冷站系统建模存在的问题,文中针对能耗占比最大、非线性最强的中央空调制冷机组提出了一种基于工况划分的多模型加权融合模型。根据制冷机组工作曲线的非线性特征、将输入/输出数据聚类为若干个子类,每个子类采用麦夸特法建立一个子模型。考虑到中央空调系统的慢时变特性和制冷机组的工况特点,子模型间存在信息冗余,因此采用加权法融合子模型最终形成一个全局模型以消除其冗余信息,加权系数以均方差最小为指标,利用粒子群算法优化得到。仿真结果验证了文中建立的制冷机组的多模型融合模型的精度高于单一的全局模型。该制冷机组的多模型融合模型应用于中央空调冷站系统的优化节能,将更符合实际工况。准确的负荷预测是中央空调冷站系统优化节能控制的基础,同时也是建筑节能技术中的重要环节。文中选用BP神经网络对中央空调冷负荷进行预测,依据历史样本数据来预测中央空调系统未来一天内的逐分冷负荷,选取样本数据的历史冷负荷数据和气象因子作为训练样本,以得到准确的中央空调系统的冷负荷预测值。在得到准确的中央空调预测冷负荷和中央空调冷站系统的能耗模型之后,通过控制中央空调冷站系统运行在当前负荷需求下的最佳工作点来实现系统的优化节能控制。为了得到中央空调冷站系统在不同的冷负荷下的最佳工作点,以中央空调冷站系统的能耗最小为目标,将中央空调冷站系统的静态能耗模型作为目标函数,建立目标函数的约束条件,同时利用粒子群优化算法,计算得到中央空调冷站系统在不同冷负荷需求下的最佳工作点并进行优化节能控制。由于中央空调冷站是一个具有强扰动的系统,因此当外界影响因子发生变化时,需要对扰动进行估计和消除。文中利用自抗扰控制器实现中央空调冷站系统的优化节能控制,并与PID控制器的控制性能进行对比以得到最佳的控制方法,自抗扰控制器可以通过微分跟踪器有效的消除中央空调冷站系统在控制过程中出现的超调,并利用扩张状态观测器对中央空调冷站系统的外扰和内扰进行预估和消除,具有较强的鲁棒性。文中通过在Simulink Model中搭建自抗扰控制器模型进行仿真,跟踪控制中央空调冷站系统工作在不同冷负荷需求下的最佳工作点,以实现中央空调冷站系统的优化节能控制。

关键词：中央空调冷站系统能耗模型负荷预测最佳工作点优化控制

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中央空调冷却水系统能效分析

中央空调冷却水系统能效分析

作者：郑鸿磊青岛科技大学

学位级别：硕士

资源短缺一直是我国面临的严峻问题,在经济高速发展的今天,大型公共建筑数量的剧增导致建筑能耗在社会总能耗中所占比例越来越大。中央空调作为大型公共建筑不可或缺的组成部分,其能耗占建筑能耗的60%以上,但由于中央空调系统的控制技... 详细信息

资源短缺一直是我国面临的严峻问题,在经济高速发展的今天,大型公共建筑数量的剧增导致建筑能耗在社会总能耗中所占比例越来越大。中央空调作为大型公共建筑不可或缺的组成部分,其能耗占建筑能耗的60%以上,但由于中央空调系统的控制技术的不成熟和运行参数优化方法的不完善,在运行过程中造成了不必要的浪费,因此中央空调系统的节能还存在很大空间。中央空调系统的重要组成部分——冷却水系统的优化运行在很大程度上影响着整个系统的能耗,因此,要实现中央空调系统的节能控制,首要的工作是做好冷却水系统的节能优化。本文基于深圳某大型商场的中央空调冷却水系统的运行数据,通过分析冷却水系统各部件的运行原理和特点,分别建立并验证了冷水机组、冷却塔和冷却水泵的数学模型。然后利用TRNSYS软件,根据各部件的数学模型建立自定义模块,同时嵌入MATLAB模块,通过链接这些模块和TRNSYS自带模块,构建了中央空调冷却水系统的动态仿真平台,并利用实测数据对该平台的准确性进行了验证。通过对冷却水系统各部件运行特性的分析发现,冷水机组能效主要受冷冻水供水温度和冷却水回水温度的影响,冷冻水供水温度越高,冷却水回水温度越低,冷水机组能效越高;冷却塔散热能力受风量的影响要大于受水量的影响,四台冷却塔同步变频运行的节能效果比三台冷却塔同步变频运行的节能效果更好;利用冷却水系统仿真平台证明了在部分冷负荷时,冷却水系统变风量和变水量运行能够起到很好的节能效果,同时发现冷却塔风量和冷却水流量的调节顺序也会影响到节能效果,当中央空调系统负荷率大于70%时,优先调节冷却水流量能够达到更好的节能效果。通过对比分析冷却水系统的各个运行参数,选择合适的优化参数,利用各部件的能耗模型,确定约束条件和目标函数,从而建立起冷却水系统的参数优化模型,经过对各优化算法的对比分析后选择遗传算法来求解冷却水系统参数优化模型,以某天的气象条件和冷水机组制冷量作为已知条件,利用冷却水系统动态仿真平台对参数优化前后的能耗情况进行对比分析,证明了基于遗传算对冷却水系统进行参数优化能够节能8.4%。

关键词：中央空调冷却水系统节能优化遗传算法参数优化

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中央空调设备安装中的质量控制分析

现代制造技术与装备 2022年第1期58卷 163-165页

作者：谭牛毛广州标琪制冷工程有限公司广州510000

在中央空调系统设备安装施工中,现场施工人员对施工质量的把控出现偏差等原因,会导致设备在运行过程中出现各种故障,从而严重影响空调设备的使用。因此,对中央空调设备安装施工中存在的问题进行归纳、分析、总结,并针对出现的问题提出... 详细信息

在中央空调系统设备安装施工中,现场施工人员对施工质量的把控出现偏差等原因,会导致设备在运行过程中出现各种故障,从而严重影响空调设备的使用。因此,对中央空调设备安装施工中存在的问题进行归纳、分析、总结,并针对出现的问题提出了控制施工安装质量的措施,为解决中央空调系统设备安装施工方面的问题提供了帮助。

关键词：中央空调设备安装质量控制

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中央空调空气处理系统优化方法研究

中央空调空气处理系统优化方法研究

作者：李雪沈阳工业大学

学位级别：硕士

中央空调系统被广泛应用于智能大楼中,它的能耗约占整个建筑能耗的60%以上,对人们的生产和生活起着重要的作用。中央空调是由多个热传递环节构成的复杂系统,而中央空调空气处理系统是中央空调最关键的环节之一。如何既能满足人们对舒适... 详细信息

中央空调系统被广泛应用于智能大楼中,它的能耗约占整个建筑能耗的60%以上,对人们的生产和生活起着重要的作用。中央空调是由多个热传递环节构成的复杂系统,而中央空调空气处理系统是中央空调最关键的环节之一。如何既能满足人们对舒适度的要求又能使空调总能耗最小,这对于提高环境质量,节约空调系统的运行成本,具有重要意义和影响。本文对中央空调空气处理系统构成和工作原理及特点进行了全面分析,确立了空气处理系统的能耗设备,建立了冷冻水水泵、风机能耗模型,以水泵和风机能耗模型之和作为空气处理系统的总能耗模型,并给出了目标函数的约束条件。分析了描述应用表征人体冷热感的评价指标PMV和表征热环境不满意程度的PPD指标特点,建立了以PPD值最小的房间舒适度模型,最后以空气处理系统总能耗最小和PPD值最小建立了多目标优化模型。求解中央空调空气处理系统多目标优化问题时,本文对标准的NSGA-Ⅱ算法进行了改进。对NSGA-Ⅱ算法中的拥挤度主要有两方面的改进,一是通过对拥挤距离公式改进,可以减小具有相同拥挤距离或者拥挤距离非常接近的个体同时被删除和同时被保留的概率,保证个体的多样性。二是引入了动态拥挤度排序策略,在解集的分布上有很大的改善,使得解集的分布更加均匀。通过5组标准的测试函数对改进的NSGA-Ⅱ进行测试,选定IGD评价指标进行计算,与其标准NSGA-Ⅱ算法进行对比,结果表明改进算法处理多目标优化问题的整体性能更好。最后本文将改进的NSGA-Ⅱ算法应用于中央空调空气处理系统总能耗和舒适度的多目标模型中进行求解,在实验室实物模型上进行了验证。分别应用标准NSGA-Ⅱ算法和改进的NSGA-Ⅱ算法对多目标模型进行优化,并在不同舒适度约束下,进行了对比验证。仿真结果都可以表明,改进的NSGA-Ⅱ算法能够很好的优化中央空调空气处理系统多目标模型。

关键词：中央空调多目标优化能耗舒适度改进的NSGA-Ⅱ算法

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中央空调循环水泵现状调查和节能分析

能源研究与管理 2023年第1期15卷 173-176页

作者：陶根泉嘉兴经济技术开发区城市建设管理服务中心浙江嘉兴314000

为了调查既有建筑中央空调系统的节能潜力,找出该类建筑中央空调节能改造方法,以中央空调系统中能耗占有相当大的循环水泵作为调查研究对象,同时以某医院住院部的中央空调系统为例,对其中央空调循环水泵现状进行调查,并对节能问题进行... 详细信息

为了调查既有建筑中央空调系统的节能潜力,找出该类建筑中央空调节能改造方法,以中央空调系统中能耗占有相当大的循环水泵作为调查研究对象,同时以某医院住院部的中央空调系统为例,对其中央空调循环水泵现状进行调查,并对节能问题进行计算分析。结果表明,该医院由于建于国家实施建筑节能评估政策之前,在循环水泵的选取时主要考虑安全可靠性因素为主,忽视了节能因素,因此水泵扬程和流量选取都偏大,所以水泵耗能较大;通过设计计算对该系统的冷冻水泵和冷却水泵都进行了节能改造,其中冷却水泵通过更换低能耗水泵方式进行节能改造,冷冻水泵通过变频方式进行节能改造;改造后的循环水泵系统节能14万元/a左右。

关键词：中央空调节能循环水泵现状调查

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中央空调七大区域均衡发展,稳中求进

中国电子商情（空调与冷冻） 2023年第4期 41-43页

作者：周岩产业在线ChinaIOL

产业在线数据显示,2023年前三季度,中央空调内销市场同比增长9.6%。细分区域市场来看,除西南地区表现突出,以16.0%的增长速度领涨之外,其他各区域走势整体较为均衡。2023年是疫情管控放开后的第一年,但国内经济发展未及预期。除需求收... 详细信息

产业在线数据显示,2023年前三季度,中央空调内销市场同比增长9.6%。细分区域市场来看,除西南地区表现突出,以16.0%的增长速度领涨之外,其他各区域走势整体较为均衡。2023年是疫情管控放开后的第一年,但国内经济发展未及预期。除需求收缩、供给冲击、预期转弱等短期因素之外,房地产后周期、老龄化加剧和消费降级三大长期问题也在影响着当下市场的消费及投资信心。受此影响,各大产业市场也没有实现预期的强势反转,产业在线数据显示,2023年前三季度,中央空调内销市场同比增长9.6%。细分区域市场来看,除西南地区表现突出,以16.0%的增长速度领涨之外,其他各区域走势整体较为均衡,其中华东、华南和华北三大权重市场均与行业总体增速基本持平。

关键词：内销市场国内经济发展预期供给冲击短期因素中央空调稳中求进增长速度

中央空调冷冻水系统遗传蚁群算法优化控制研究

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现代电子技术 2019年第11期42卷 135-139页

作者：喻锴张九根朱元南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏南京211816 南京工业大学建筑智能化研究所江苏南京211800

针对中央空调冷冻水系统控制存在的节能及稳定有效缺陷的问题,提出一种遗传蚁群算法综合优化控制策略。首先对冷冻水系统建模;然后利用遗传算法对蚁群算法的运行参数进行优化,使蚁群算法寻优能力更佳;最后采用改进蚁群算法优化冷冻水变... 详细信息

针对中央空调冷冻水系统控制存在的节能及稳定有效缺陷的问题,提出一种遗传蚁群算法综合优化控制策略。首先对冷冻水系统建模;然后利用遗传算法对蚁群算法的运行参数进行优化,使蚁群算法寻优能力更佳;最后采用改进蚁群算法优化冷冻水变流量PID控制器参数。通过仿真以及实验对比分析发现,在对蚁群算法的运行参数优化过后,系统的稳定性明显加强,具有较强的鲁棒性,在满足室内负荷的前提下,节能效果也有所改善。

关键词：中央空调冷冻水系统遗传算法蚁群算法 PID控制器参数优化