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变风量空调冷却水控制系统研究

作　者: 秦国经
导　师: 任庆昌
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 冷却水通信优化控制大温差控制 WebAccess LabVIEW
分类号: TU831.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 93次
引　用: 1次
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内容摘要

当今社会发展中,由于人类不断的索取及自然资源的有限,节能减排越来越被重视。首先,建筑能耗一直是能耗大户。其次,空调能能耗占到了建筑能耗中的50%-60%。因此,空调的节能一直是社会发展的重要问题。冷却水系统作为空调系统的重要组成部分之一(占15%-20%),对于空调系统节能具有重要的意义。本论文首先分析了变风量空调冷却水系统的构成及研究的意义,并且全面分析了实验室冷却水硬件和软件部分。同时,利用WebAccess网际组态软件编写空调水系统监控页面,测量空调水系统的实时能耗。其次,依据设计的方案,完成了冷却塔变频风机硬件的安装及利用NI OPC Server建立OPC Server和LabVIEW变量与OPC标签的绑定。同时,建立了冷却塔变频风机的数据库查询系统。最后,应用遗传PID算法对冷却水供水温度进行优化控制,仿真结果表明,该算法在空调系统中具有更好的控制效果。同时,利用LabVIEW编写变频风机与供水温度控制系统,并加入实验系统,根据采集数据分析系统的运行情况和能耗,与传统控制方式进行比较,得出本文所采用控制方案具有一定的可行性和节能潜力。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-13
  1.1 课题背景和意义  9-10
    1.1.1 变风量空调系统的概念  9
    1.1.2 变风量空调系统的优点和使用场合  9-10
    1.1.3 空调冷却水系统  10
    1.1.4 本课题的意义  10
  1.2 国内外研究概况  10-11
  1.3 本课题研究的内容和解决的主要问题  11-13
2 研究对象  13-23
  2.1 中央空调实验室整体运行情况  13-15
    2.1.1 实验室整体布置  13-14
    2.1.2 实验室控制系统原理  14-15
  2.2 空调水系统和冷却水系统运行分析  15-20
    2.2.1 变风量空调水系统  15-17
    2.2.2 冷却水系统运行分析  17-20
  2.3 空调水系统设备节能指标  20-22
    2.3.1 制冷机性能系数  20-21
    2.3.2 综合部分负荷值IPLV  21-22
  2.4 小结  22-23
3 空调冷却水控制系统设计方案及实现  23-43
  3.1 冷却水控制系统方案目标及可行性  23-24
  3.2 水系统电气设计  24-26
    3.2.1 水系统电气系统图  24-25
    3.2.2 电气原理图  25-26
  3.3 水系统webacess 应用  26-29
    3.3.1 webacess 介绍  26-27
    3.3.2 webacess 应用  27-28
    3.3.3 webacess 在冷却水系统中的应用  28-29
  3.4 冷却塔变频风机系统的安装  29-33
    3.4.1 冷却塔工作原理及分类  29-31
    3.4.2 风机变频器的节能原理  31-32
    3.4.3 冷却塔变频器硬件安装  32-33
  3.5 数据信号点的建立  33-39
    3.5.1 元件层和控制层通信  33-35
    3.5.2 控制层与信息层通信  35-39
  3.6 数据采集实验  39-42
    3.6.1 C#语言  39
    3.6.2 SQL 2000 数据库技术  39-40
    3.6.3 数据信息采集及处理  40-41
    3.6.4 数据库中建立冷却塔变频风机信号  41-42
  3.7 小结  42-43
4 变风量空调冷却水系统优化控制  43-65
  4.1 冷却水供水回路建模与辨识  43-48
    4.1.1 建模与辨识原理  43-44
    4.1.2 系统辨识的方法  44-45
    4.1.3 MATLAB 简介  45-46
    4.1.4 应用系统辨识工具箱建立被控对象的数学模型  46-48
  4.2 仿真研究及结果分析  48-55
    4.2.1 Simulink 简介  48
    4.2.2 常规PID 对给水温度的仿真  48-50
    4.2.3 基于遗传算法PID 的给水温度系统的控制仿真  50-55
  4.3 实验研究及结果分析  55-63
    4.3.1 冷却水供水温度的控制  55-57
    4.3.2 不同的冷却水供水温度控制方法下的能耗检验  57-59
    4.3.3 冷却水大温差适用性研究  59-63
  4.4 小结  63-65
5 结论  65-67
  5.1 论文总结  65
  5.2 论文创新之处  65
  5.3 进一步研究和开发工作  65-67
致谢  67-69
参考文献  69-73
附录  73-77
  1、图标目录  73-77
  2、软件文档（另册装订）  77
  3、硕士研究生阶段发表论文情况  77

变风量空调冷却水控制系统研究

内容摘要

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