中央空调系统节能的蚁群优化控制方法

针对中央空调系统运行时变性、非线性、多变量、大滞后等特性,提出了采用启发式全局寻优的蚁群优化算法对整个系统进行能耗寻优.通过建立空调系统能耗数学模型,采取蚁群算法对模型能耗最小化寻优,分析了信息素变挥发系数算法的收敛性,指出了算法以概率1收敛到最优解.同时对系统进行了控制结构改造及运行测试,结果表明,新的控制方法使空调系统能根据负荷变化进行参数动态调整,实现各设备运行匹配良好及工况较佳的目的,平均节能率达22.3%,获得较好的节能效果,对现有中央空调控制系统的节能改造具有借鉴作用.     

基于改进粒子群算法的中央空调系统节能优化控制

建筑的中央空调系统等设备用电能源消耗大,导致建筑能耗持续增长。为解决上述问题,首先根据中央空调工作原理,建立中央空调系统各设备能耗的数学模型,并选取决策变量;然后以中央空调系统总能耗最小为目标,以各变量上下限、设备之间的耦合关系、能量守恒等作为约束条件,建立中央空调系统节能优化模型;其次,将室内实时所需冷负荷与室内设定温度作为已知量,各决策变量作为输入量,中央空调系统总能耗作为输出量,降低模型的复杂程度;接着提出一种基于动态权重系数与加速因子的改进粒子群算法（IPSO）,对各决策变量进行协同优化控制,搜寻中央空调系统节能优化模型的最优解;最后,通过仿真分析对比IPSO与标准粒子群算法,IPSO结果更优、收敛性更好,优化后的空调系统总能耗较优化前显著降低,验证了所提模型与方法的有效性。     

基于动态能耗模型的微电网经济运行优化

微电网系统是一个具有多能源输入的综合性能耗网络系统,系统高昂的运行成本已成为其大规模推广应用的一个关键性障碍。针对微电网系统内冷、热、电等多种负荷的能耗特性及能耗设备的运行特性,采用智能算法对数据进行分析拟合,得到系统内各能耗设备的动态能耗模型。通过分析一次能源对冷、热、电三种负荷的转换利用方式及各能源之间的互补关系,构建了微电网系统的经济运行优化模型,采用量子行为粒子群优化算法对其进行优化求解,得到系统的最佳能源结构及综合运行成本。考虑不同季节下系统的运行特点及负荷特性,利用不同的算例对所提模型的有效性和可行性进行了验证。     

智能大厦中央空调系统的最优能量管理

从系统工程的角度分析了智能大厦中央空调系统在运行过程中的能耗问题,建立了中央空调系统能耗模型,提出了中央空调系统的优化运行与节能管理方法.通过离线预测和在线优化计算,得到机组次日优化运行策略,包括机组负荷在一天内各个时段的最优分配、最优蓄冷量、最佳释冷时间等.在最优策略指导下进行在线控制,通过在线实时采集数据,利用基于遗传算法的周期自回归模型(PARM)进行动态短期空调冷负荷预测;利用改进随机编码遗传算法实现中央空调日运行模型的求解,得出中央空调设备优化运行策略.实例计算结果表明:用此方法可使中央空调系统节能达24.5%左右.     

中央空调水系统的节能优化

提供了一种中央空调水系统节能优化的新技术.根据系统主要部件的模型定义了优化的目标函数和约束条件.采用二进制粒子群算法求出优化问题的最优设定参数,说明了算法的实现过程.仿真和实验研究结果表明优化方法相对于传统方法能显著地降低系统能耗.     

空调水系统变频节能改造分析及应用

对于中央空调水系统水泵的选择，一般是根据最大冷负荷确定其流量和扬程，在实际运营中，由于空调经常处于部分负荷下运行，造成系统水流量过大，导致系统能耗浪费。通过对中央空调水系统的计算及分析，设计及采用变频控制系统对空调水系统进行节能降耗，系统安装运行正常，达到了预期的效果。     

基于PLC的中央空调控制系统设计

空调行业对用电功耗的控制要求越来越严格,而现有中央空调系统能耗始终较高.文章充分利用中央空调负荷不确定性这一特征,采用PLC、变频器等器件,设计一款具有较高自动控制功能的中央空调系统.该系统通过电机配置变频器来实现调速控制,对不同负荷采取变风量控制和变流量控制来降低无效能源消耗,并设计了软件控制流程和组态监控界面,从而...     

高寒地区新建庆哈输油管道生产运行参数优化

对输油管道进行生产运行参数优化,可有效降低运行能耗,提高管道输送的经济效益.针对高寒地区新建庆哈输油管道,以生产运行能耗最低为目标,以温度约束、压力约束、输油泵工作特性约束等为约束条件建立了生产运行参数优化模型.为提高求解效率,采用混合PSO-Powell算法对该模型进行求解.优化结果表明,优化后热能损失降低了38.3...     

太阳能热泵机组内蒸发器的模型与仿真研究

对太阳能热泵机组内蒸发器稳态分布参数模型进行仿真算法设计,以压缩机进、出口压力值、蒸发器冷冻水的入口温度、蒸发温度、蒸发器内水流量以及蒸发器简化模型计算出的蒸发器吸热量计算值作为输入参数,建立了基于神经网络的蒸发器优化模型.通过太阳能热泵系统实测数据学习而形成的蒸发器优化模型明显提高了仿真的速度及精度,运用该模型能够降低太阳能热泵系统的研究成本和缩短其设计周期.     

进化规划在中央空调空气处理系统中的应用

为了提高中央空调系统的运行效率,通过对进化规划进行理论分析,提出了一种带有惩罚函数的进化规划算法以解决中央空调空气处理系统的最优化问题.进化规划的变异算子影响进化规划算法的计算速度与精度,采用正态分布作为进化规划的变异算子来解决中央空调空气处理系统的工作点优化问题.通过在线实验结果表明：空气处理机系统在变负荷工况下能够获得最佳工作点,从而达到提高中央空调系统效率的目的.     

Energy performance assessment on central air-conditioning system of commercial building: A case study in China

Energy performance assessment on central air-conditioning system is essential to optimize operating, reduce operating costs, improve indoor environmental quality, and determine whether the retrofitting of the equipment is necessary. But it is difficult to evaluate it reasonably and comprehensively due to its complexity. A "holistic" approach was discussed to evaluate the energy performance of central air-conditioning system for an extra-large commercial building in a subtropical city. All procedures were described in detail, including field investigation method, field measurement instruments, data processing and data analyzing. The main factors affecting energy consumption of air-conditioning system were analyzed and the annual cooling-energy use intensity of this building was calculated and also compared with other shopping malls and other types of buildings in Guangzhou. And COP(coefficient of performance) of chiller, water transfer factor of chilled water system and cooling water system were taken into consideration. At last, the thermal comfort and indoor air quality issues were addressed. The results show that the chilled water pumps are over-sized and the indoor environmental quality should be improved. The purpose of this work is to provide reference for energy performance assessment method for air-conditioning system.     

变流量空调冷冻水系统节能分析

以单位冷量空调总能耗为目标函数,对变流量空调冷冻水系统方案进行了优化计算,分析了变流量水系统空调总能耗的变化量,结果表明,在变流量空调水系统在机组蒸发器流量不低于20%的情况下系统都是节能的,经计算全年可节省冷水机组和水泵耗功之和的5.90%左右。为变流量空调水系统的设计和推广应用提供了一定的参考。     

中央空调水系统变频节能的硬件开发

主要目标是实时收集中央空调水循环中主要运行参数,通过一定的内部控制逻辑,动态地实现水泵、风机等设备的变频(变流量)调节,最大限度地减少中央空调水循环的能量浪费。采用该方案的中央空调系统,预计可实现水泵节能30%左右,主机节能达到5%~20%。     

中央空调系统的人工神经网络建模

中央空调系统制冷机的能量消耗特性具有强非线性的特点,传统的建模方法满足不了在线优化需求。利用BP人工神经网络的非线性映射能力,研究建立了中央空调系统制冷机的能量消耗模型。解决了由于空调系统设备模型复杂、待定系数数量多、优化方法初始值选取不当等因素引起中央空调水系统的实时优化控制问题     

异程布置的冷冻水系统管网水力特性计算方法

大型中央空调冷冻水系统管网水力特性精确计算是研究其优化设计和运行的必要条件,简化模型因计算误差大而无法应用于大型管网拓扑结构的水力计算。以异程布置的冷冻水系统为研究对象,在充分考虑末端支路温度调节阀调节特性的基础上,建立了管网水力特性精确数学模型,提出了虚拟流量的计算机逻辑算法。以10个AHU支路的异程式管网为仿真计算对象,计算该管网最小供回水压差以及不同供回水压差条件下的各支路温度调节阀开度和实际流量,计算结果符合异程式管网存在较大压力不平衡的固有特性。该计算方法能够确保计算收敛,实现了利用一个逻辑程序计算管网各种水力特性,为异程式管网水力特性研究提供了参考价值。     

家庭结构对住宅空调使用时间的影响及关联性分析

人员行为对建筑能耗存在较大影响,其中家庭结构是影响人行为的重要因素之一。结合问卷调研与实测方法,选取重庆地区不同人数、代数以及年龄等家庭结构信息存在差异的12户家庭,采集夏季空调开启和关闭时刻等运行参数,利用关联规则算法对家庭结构参数与空调行为间的关联规则进行分析,结果表明,家庭结构参数中的人数、代数以及成员最小年龄与空调使用时间（使用时长与开启时间段）存在明显相关性;代数为不同功能房间空调使用时长的最主要特征,代数越大,其空调使用时长越高,3代家庭在不同功能房间的空调使用时长均大于其他代数的家庭;最小年龄为不同功能房间的空调使用时长的次要特征,在同一代数的家庭中,最小年龄为青少年或学龄前儿童的家庭的空调使用时长会高于最小年龄为青年或中年的家庭。探明了家庭结构特征中与空调使用时间相关的主要参数,为预测空调能耗,助力建筑节能减排提供了基础资料。     

水蓄冷空调系统设计及经济性分析

以一幢建筑面积约4.5×104m2的商务楼的空调系统为研究对象,在分析设计日逐时冷负荷图的基础上,提出水蓄冷空调系统设计方案和运行策略,并与常规空调系统进行了经济性分析和比较。研究表明水蓄冷空调具有显著的经济效益和社会效益。     

Optimum control strategy for all-variable speed chiller plant

The optimum control strategy and the saving potential of all variable chiller plant under the conditions of changing building cooling load and cooling water supply temperature were investigated. Based on a simulation model of water source chiller plant established in dynamic transient simulation program (TRNSYS), the four-variable quadratic orthogonal regression experiments were carried out by taking cooling load, cooling water supply temperature, cooling water flow rate and chilled water flow rate as variables, and the fitting formulas expressing the relationships between the total energy consumption of chiller plant with the four selected parameters was obtained. With the SAS statistical software and MATHEMATICA mathematical software, the optimal chilled water flow rate and cooling water flow rate which result in the minimum total energy consumption were determined under continuously varying cooling load and cooling water supply temperature. With regard to a chiller plant serving an office building in Shanghai, the total energy consumptions under different control strategies were computed in terms of the forecasting function of cooling load and water source temperature. The results show that applying the optimal control strategy to the chiller plant can bring a saving of 23.27% in power compared with the corresponding conventional variable speed plant, indicating that the optimal control strategy can improve the energy efficiency of chiller plant.