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水冷式集中空调冷源系统多变量耦合物理模型
1
作者
刘雪峰
黄彬
+2 位作者
丁
笠
伟
徐瑾蔓
毕梦波
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期139-152,共14页
水冷式集中空调系统是一个多变量耦合的非线性系统,运行数据稀疏程度大,导致基于数据驱动的机器学习模型泛化能力差,全面反映水力与传热机理的物理模型成为当前研究的关键。然而,系统变量耦合复杂,迭代嵌套导致整体计算量消耗巨大,设备...
水冷式集中空调系统是一个多变量耦合的非线性系统,运行数据稀疏程度大,导致基于数据驱动的机器学习模型泛化能力差,全面反映水力与传热机理的物理模型成为当前研究的关键。然而,系统变量耦合复杂,迭代嵌套导致整体计算量消耗巨大,设备启停又导致管路水力结构变化而不得不频繁重构模型等技术难点亟待解决。利用离散变量连续化及模式搜索法,以阻力系数关联支路开度与设备启停,以水泵运行频率关联水泵启停与运行状态,实现将离散变量整合至连续变量,减少迭代嵌套,可实现流量动态分配、水力热力全局耦合计算。该研究构建了冷负荷、冷冻水流量、冷冻水供水温度、冷冻水供回水压差及环境温湿度为外部约束的水冷式集中空调冷源系统多变量耦合物理模型,实现对冷水机组台数、冷冻水泵台数与频率、冷却水泵台数与频率、冷却塔台数与频率等多个独立变量的异步调节。通过综合实验平台验证模型的可靠性,探究了不同工况下的机塔泵运行特性与群控策略。研究表明,冷源系统物理模型仿真结果平均相对误差小于10%,少部分在15%内,单次迭代计算耗时约0.32 s,多变量组合调节可综合权衡各子系统的能效,系统全局优化可最大限度挖掘节能空间,解决传统主观经验控制难以维持稳定节能效果的缺陷,为智能诊断提供理论基础。
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关键词
空调系统
多变量
物理模型
建模策略
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职称材料
基于热湿平衡协同控制的中央空调系统缩尺模拟实验平台设计
2
作者
丁
笠
伟
刘雪峰
+3 位作者
黄彬
徐瑾蔓
毕梦波
马文静
《制冷与空调（四川）》
2023年第3期451-459,464,共10页
针对中央空调系统节能运维数据的缺失或数据种类单一以及实验条件不足的难题,设计并搭建了一种用于模拟实际空调房间热湿负荷工况的缩尺中央空调实验平台。根据研究需求,通过LabVIEW实现对实验平台的自动控制,可对主机运行台数、风机及...
针对中央空调系统节能运维数据的缺失或数据种类单一以及实验条件不足的难题,设计并搭建了一种用于模拟实际空调房间热湿负荷工况的缩尺中央空调实验平台。根据研究需求,通过LabVIEW实现对实验平台的自动控制,可对主机运行台数、风机及水泵频率、加热棒加湿器进行远程设置并稳定运行,构建大量中央空调系统不同工况下运行数据,为空调系统节能研究提供实验平台基础。实验数据表明,本实验平台的水力工况与热力工况符合实际,能够进行多水平、多因素的试验,从而得出准确可靠的运行结果,为中央空调局部以及系统研究提供实验平台基础。
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关键词
中央空调系统
模拟试验平台
冷冻水管网
末端风柜
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职称材料
题名
水冷式集中空调冷源系统多变量耦合物理模型
1
作者
刘雪峰
黄彬
丁
笠
伟
徐瑾蔓
毕梦波
机构
华南理工大学电力学院
出处
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期139-152,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(51778234)
广东省自然科学基金资助项目(2020A1515010762)。
文摘
水冷式集中空调系统是一个多变量耦合的非线性系统,运行数据稀疏程度大,导致基于数据驱动的机器学习模型泛化能力差,全面反映水力与传热机理的物理模型成为当前研究的关键。然而,系统变量耦合复杂,迭代嵌套导致整体计算量消耗巨大,设备启停又导致管路水力结构变化而不得不频繁重构模型等技术难点亟待解决。利用离散变量连续化及模式搜索法,以阻力系数关联支路开度与设备启停,以水泵运行频率关联水泵启停与运行状态,实现将离散变量整合至连续变量,减少迭代嵌套,可实现流量动态分配、水力热力全局耦合计算。该研究构建了冷负荷、冷冻水流量、冷冻水供水温度、冷冻水供回水压差及环境温湿度为外部约束的水冷式集中空调冷源系统多变量耦合物理模型,实现对冷水机组台数、冷冻水泵台数与频率、冷却水泵台数与频率、冷却塔台数与频率等多个独立变量的异步调节。通过综合实验平台验证模型的可靠性,探究了不同工况下的机塔泵运行特性与群控策略。研究表明,冷源系统物理模型仿真结果平均相对误差小于10%,少部分在15%内,单次迭代计算耗时约0.32 s,多变量组合调节可综合权衡各子系统的能效,系统全局优化可最大限度挖掘节能空间,解决传统主观经验控制难以维持稳定节能效果的缺陷,为智能诊断提供理论基础。
关键词
空调系统
多变量
物理模型
建模策略
Keywords
air-conditioning system
multi-variable
physical model
modeling strategy
分类号
TB61 [一般工业技术—制冷工程]
TB632
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职称材料
题名
基于热湿平衡协同控制的中央空调系统缩尺模拟实验平台设计
2
作者
丁
笠
伟
刘雪峰
黄彬
徐瑾蔓
毕梦波
马文静
机构
华南理工大学电力学院
出处
《制冷与空调（四川）》
2023年第3期451-459,464,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51778234)
广东省自然科学基金资助项目(2020A1515010762)
+1 种基金
广东省省级科技计划项目(2017A020216024)
天河区科技计划项目(201705YH103)。
文摘
针对中央空调系统节能运维数据的缺失或数据种类单一以及实验条件不足的难题,设计并搭建了一种用于模拟实际空调房间热湿负荷工况的缩尺中央空调实验平台。根据研究需求,通过LabVIEW实现对实验平台的自动控制,可对主机运行台数、风机及水泵频率、加热棒加湿器进行远程设置并稳定运行,构建大量中央空调系统不同工况下运行数据,为空调系统节能研究提供实验平台基础。实验数据表明,本实验平台的水力工况与热力工况符合实际,能够进行多水平、多因素的试验,从而得出准确可靠的运行结果,为中央空调局部以及系统研究提供实验平台基础。
关键词
中央空调系统
模拟试验平台
冷冻水管网
末端风柜
Keywords
Central air conditioning system
Simulation experiment platform
Chilled water pipe network
AHU
分类号
TK1 [动力工程及工程热物理—热能工程]
TU39 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水冷式集中空调冷源系统多变量耦合物理模型
刘雪峰
黄彬
丁
笠
伟
徐瑾蔓
毕梦波
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于热湿平衡协同控制的中央空调系统缩尺模拟实验平台设计
丁
笠
伟
刘雪峰
黄彬
徐瑾蔓
毕梦波
马文静
《制冷与空调（四川）》
2023
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
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