引入用能行为概率和群智能优化的数据驱动高精度小时尺度建筑能耗预测体系

提出了一种改进的用户用能行为概率模型,作为新输入集成入能耗预测中,引入麻雀搜索算法(SSA)用于优化长短期记忆神经网络(LSTM)的超参数选择,建立了高精度小时尺度建筑能耗预测体系。在某建筑中的实际应用显示,相比于传统预测体系,改进的能耗预测体系可以使决定系数R 2平均增大0.201,平均绝对百分比误差(MAPE)平均减小18.10%,均方根误差的变异系数(CV-RMSE)平均减小0.176。

并联变频水泵在线优化控制方法

建立了并联变频水泵特性模型,利用极值分析法分别探讨了并联变频水泵转速比与运行台数的优化配置问题。提出了以连续监测水泵扬程与系统流量为基础的并联变频水泵在线优化控制方法。

供热空调系统并联变频水泵转速比配置优化分析

建立了供热空调系统中变频水泵扬程、效率和功率与流量和转速间的关联模型．结合并联水泵的运行特性，以最佳点工作流量与水泵转速比范围为参考，理论分析了对应并联变频水泵电耗极小值运行工况下各水泵转速比配置情况．以采取变压差设定值控制的某交流量空调水系统并联水泵运行工况为算例，仿真研究了一台水泵全速运行、一台水泵变频运行，两台水泵同步变频运行且转速比相差0．05，两台水泵同步变频运行且转速比相差0．1与两台水泵同步变频运行且转速比相同4种控制方案的水泵节能效果．理论分析与仿真结果表明，并联水泵转速比的差异将导致一台水泵或多台水泵效率低下，当各水泵转速比相同时，并联水泵的总电耗最小．

多孔孔板节流特性主效应因素试验

多孔孔板节流特性研究是其结构设计的前提.提出了影响多孔孔板节流特性的关键结构参数,即节流孔个数、疏密度及等效直径比.根据正交理论设计了试验样板,建立了多孔孔板节流特性试验系统,以水为介质,对试验样板进行了节流特性效应因素试验,有效试验工况将相对误差控制在5%之内.试验结果表明等效直径比为影响多孔孔板节流特性的主效应因素.

空调系统并联变频水泵台数在线优化配置方法

参考并联变频水泵特性模型,运用极值分析法提出了并联变频水泵台数在线优化配置方法,通过连续监测并联水泵总流量与扬程在线决策当前水力工况下的最佳水泵运行台数.采用变压差设定值控制策略的变流量空调系统中并联变频水泵的控制仿真表明,较单泵运行与双泵运行策略,该方法可分别获得18.8%与4.1%的水泵节电量.

变流量空调水系统热力稳定性动态分析

综合考虑管网水力特性与末端空调设备热力特性,针对特定的调节时段,定义了热力稳定性并给出其评价指标.针对某变流量空调水系统,仿真研究了某主动支路调节阀动作行程周期内,水泵不控、定压差控制及变压差设定值控制下各被动支路水力及热力特性的动态变化情况,以热力稳定性与水泵节能效果为参考,评价各控制策略的可行性.仿真结果表明,变压差设定值控制策略节能效果明显,但设定值的变化步长应兼顾热力稳定性进行选取.

基于最不利热力环路的变流量空调水系统压差重整化方法

提出了空调水系统最不利热力环路和最大阀位环路的概念,给出了基于空调水系统最大阀位环路重整化阀位域的压差重整化方法。以压差监测点设于分、集水器两侧的单级泵变流量空调水系统为例,进行了模拟分析,结果表明,与其他几种常见的变压差设定值控制方法相比,该压差重整化方法适应性强、节能效果明显。

多孔孔板水节流特性试验及数学模型

为建立多孔孔板节流特性模型,指导多孔孔板结构设计,基于多孔孔板节流特性主效应因素的研究,以水为介质,对给定等效直径比、节流孔排列规则一定的多孔孔板进行了节流特性试验,为对比试验效果,对应多孔样板的等效直径比,对给定直径比的标准孔板进行了节流特性试验.试验的有效工况保证了试验的精度.借助于标准孔板的理论节流模型,确定了多孔孔板的节流模型形式,并通过试验数据分析,识别出模型中的未知参数,得出了多孔孔板水节流特性模型.另一组节流试验验证了模型建立的正确性.

适于在线应用的变风量空调系统静压设定值线性调整算法试验研究

提出了基于最大阀位末端的静压设定值线性调整算法,介绍了该算法的结构和流程。利用变风量空调系统集成控制试验台,对定静压设定值法、静压设定值定步长调整算法及静压设定值线性调整算法进行了试验分析。结果表明,与其他静压控制方法相比,静压设定值线性调整算法节能效果明显、系统控制更稳定。

空调冷水系统压差重设定自适应调整算法试验研究

根据用户末端负荷实时变步长调整空调冷水系统压差设定值是变压差设定值研究领域关注的重点问题。就压差设定值优化调整问题,提出了基于Mamdani模糊模型的压差重设定自适应调整算法,并将该算法与温差参考算法、室外温度参考算法及线性调整算法进行了试验对比,从节能、送风温度控制、最不利热力环路工况的避免效果等方面进行了综合评价。结果表明,与其他3种算法相比,自适应调整算法在保证末端用户供能需求的同时,可实现至少10.6%的水泵节能效果,且在线自适应性强,可灵活应用于负荷变化随机的建筑。

风机盘管占空比模糊控制试验研究

提出了一类风机盘管节能控制的新方法,将占空比的概念引入风机盘管电动水阀的控制中,在特定的控制周期内充分利用水阀关闭状态下风机盘管的冷却除湿(或供热)能力,利用Mamdani模糊规则与作用模糊子集推理方法,根据室温偏差与偏差变化确定水阀占空比与风机档位。试验结果表明,风机盘管占空比模糊控制方法较传统控制方法的节能量高于30%,同时可达到更好的室温控制效果。

变风量空调系统新风量控制策略对比试验研究

介绍了变风量空调系统常用的新风控制策略,分析了基于CO2浓度模型的新风量计算方法。通过对比试验研究了定新风比与变新风比控制策略在系统新风量及各区域新风量分配方面的控制效果,结果表明,2种控制策略均存在新风分配不均的问题。在此基础上,试验研究了变新风比控制策略对室内空气品质的控制效果及节能性。结果表明,在实现相同室内空气品质控制效果的前提下,与基于maxY方程的变新风比策略(maxY-V)相比,基于MSE方程的变新风比策略(MSE-V)能够更大程度地降低能耗,相同工况下,MSE-V策略的空调系统能耗较maxY-V策略低6.76%。

基于独立新风系统的新风量保障方法及经济性研究

介绍了不同传统变风量空调系统新风量控制方法的控制及节能效果,详细分析了变风量空调系统各个区域新风供给量及其需求量之间不匹配的问题。提出了基于独立新风系统的新风量保障方法。通过对比试验研究,分析了该新风量保障方法的经济性。结果表明:基于独立新风系统的新风量保障方法可以很好地实现新风量的按需分配;在大连地区,空调系统使用年限在12 a以上时,采用独立新风系统可以达到很好的节能效果。

适于在线应用的冷却塔出水温度简化模型试验研究

针对传统的基于传热单元数法得出的冷却塔出水温度数学模型存在的计算复杂、实用性低的问题,提出了一种基于对流换热与数据拟合的简化模型,该模型针对特定的冷却水系统,可有效减少测试变量的个数并简化计算步骤。对2种模型进行了试验对比,结果显示,基于试验数据的简化模型可将计算精度控制在5%范围内,满足基本精度需求,同时其计算简便,可通过前期试验数据的辨识来预测出水温度在不同工况下的变化,适用于在线节能控制应用。

双级压缩高温热泵换热器型号优化设计仿真

介绍了高温热泵系统形式及换热器初步设计,编制了系统仿真程序,得到了8种换热器型号下系统COP、换热器传热系数、水侧压降等关键参数随换热面积的变化关系。针对该热泵系统,给出了一定换热面积范围内较优的换热器型号。

基于建筑信息模型的建筑热工系统与暖通空调系统设计应用分析

以建筑信息模型(building information model,BIM)为出发点,结合某高校综合实验室工程建设项目,研究了BIM技术在建筑设计中的应用。分析了基于BIM技术与权衡负荷判断法的建筑热工系统优化设计方法的可行性;讨论了基于BIM技术的建筑能耗模拟存在的问题及BIM技术在建筑热工系统与暖通空调系统设计中的应用;分析了现阶段我国BIM技术应用的发展趋势。

基于多维ANFIS的T-S模糊控制规则聚类获取方法

T-S模糊模型与自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的结合便于描述多输入系统模糊控制规则.为解决规则前件过多时传统ANFIS结构导致的维数灾难问题,同时进一步提高ANFIS对于复杂系统T-S规则在线获取速度,首先采用多维输入向量对ANFIS网络进行修正,在此基础上提出了T-S模糊控制规则聚类获取方法;其次,利用所提出的方法分别对倒立摆和二阶滞后系统进行了控制仿真,该方法同Mamdani规则自组织模糊控制的控制效果比较表明两者的最大超调量、振荡次数、过渡时间基本一致,上升时间要较Mamdani模糊控制器缩短3个采样周期,控制规则较Mamdani控制器减少了45条.

变风量空调末端室温滞后Elman网络预测控制方法

对比分析了压力相关型和压力无关型变风量空调末端室温控制原理,阐述了压力相关型末端室温预测控制的研究意义。描述了时滞系统周期性预测控制基本原理,提出了基于Elman网络多步预测模型的室温预测控制方法。试验研究结果显示:在满足末端负荷需求的前提下,提出的基于压力相关型末端的室温预测控制方法改变了变风量末端的调节方式,有利于提高变风量空调系统室温控制回路的稳定性。

环境试验室热工系统规则自提取模糊控制仿真

以某环境试验室室内温度、送风系统和热水系统多回路在线控制为背景,针对其存在的多参数、大滞后、非线性等控制难题,讨论了各个回路热工特性传递函数建立和自组织模糊控制仿真问题.首先,提出了规则自提取模糊控制(self-abstracting rules fuzzy control,SARFC)方法.然后,根据各被控回路的动态热工特性和参数辨识要求,试验研究了各回路的动态响应特性,完成了各回路传递函数模型参数的辨识,得到了各回路的传递函数模型.最后,采用SARFC方法,仿真研究了基于送风系统调节和热水系统调节的环境试验室温度模糊控制仿真,得到了较好的控制仿真效果,为进一步试验研究环境试验室热工系统模糊控制提供了理论基础.

风机盘管占空比模糊控制仿真研究

分析了风机盘管在断水状态下的动态换热特性。建立了用于研究风机盘管占空比模糊控制方法的系统仿真器,研究了量化因子Ke,Kec和控制周期τCYC对控制效果的影响。结果表明,在保证空调房间温度达到一定控制效果的前提下,τCYC的优化使风机盘管综合耗能量减少18%,对控制效果影响最大,Ke减少16%,Kec减少8%。对所研究的办公建筑,控制周期宜取风机盘管断水状态下(低挡运行时)出风温度上升时间的1.2倍。