VRF-冰蓄冷復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制研究.pdf

1、多聯(lián)機系統(tǒng)又稱為VRF（Variable Refrigerant Flow System）最早是在1980年代由日本大金推出的，推出之后由于其所具有的優(yōu)良的性能在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。但是因為多聯(lián)機系統(tǒng)是靠制冷劑直接輸送冷量到房間內(nèi)，因此多聯(lián)機系統(tǒng)也與生俱來的具有一個缺點，那就是多聯(lián)機系統(tǒng)缺少新風(fēng)供應(yīng)。因此，多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)供應(yīng)也是各國研究人員一直致力于去解決的一個問題。在本文中首先提出了VRF-冰蓄冷復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)日間

2、為房間供冷及提供新風(fēng)，夜間則進(jìn)行蓄冷工作。其中復(fù)合系統(tǒng)中蓄冷槽用來為室內(nèi)新風(fēng)的處理提供冷量，VRF機組則用來在夜間為蓄冷槽蓄冷提供冷量，并在日間工作時間來承擔(dān)剩余的室內(nèi)冷負(fù)荷。
　　基于TRNSYS軟件，搭建了VRF系統(tǒng)所需要的部件模型，并將VRF系統(tǒng)的各部件進(jìn)行連接，建立了多聯(lián)機系統(tǒng)子系統(tǒng)的仿真模型。由于冰蓄冷槽也是由同一壓縮機組進(jìn)行蓄冷，冰蓄冷槽也可以看作是一個多聯(lián)機系統(tǒng)的室內(nèi)機。因此，首先搭建了一個多聯(lián)機子系統(tǒng)模型，并利用試

3、驗臺對于此子系統(tǒng)的動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了試驗驗證，經(jīng)過驗證發(fā)現(xiàn)此子系統(tǒng)仿真平臺具有比較好的仿真性能。
　　基于搭建好的多聯(lián)機子系統(tǒng)與其他控制部件以及建筑模型等進(jìn)行擴(kuò)展連接，構(gòu)建了復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)仿真器。并對于此仿真器進(jìn)行了運行控制研究。首先是對于室內(nèi)溫度控制特性研究，發(fā)現(xiàn)在制冷和制熱模式下，不論各空調(diào)區(qū)域溫度設(shè)定值是否相同，室內(nèi)溫度都可以穩(wěn)定地控制在設(shè)定值上，且在部分室內(nèi)機處于關(guān)閉狀態(tài)時，其他區(qū)域的溫度控制不受影響，表明系統(tǒng)具有

4、各區(qū)域相對獨立控制的靈活性。其次是蓄冷槽側(cè)供水流量、新風(fēng)流量及新風(fēng)送風(fēng)溫度都得到了有效的控制，室內(nèi)空氣品質(zhì)也可得到保證，因此可以證明 VRF系統(tǒng)的新風(fēng)問題在本復(fù)合系統(tǒng)中可以得到有效解決。另外，對于系統(tǒng)能耗特性，系統(tǒng)運行參數(shù)改變顯著影響系統(tǒng)運行能耗特性，其中新風(fēng)送風(fēng)溫度是關(guān)鍵的變量，變化的新風(fēng)送風(fēng)溫度導(dǎo)致 VRF機組和冰蓄冷槽系統(tǒng)承擔(dān)的負(fù)荷產(chǎn)生此消彼長的關(guān)系，最終影響系統(tǒng)能耗，表明可通過實時優(yōu)化新風(fēng)送風(fēng)溫度協(xié)調(diào) VRF機組與冰蓄冷供冷量的

5、運行，達(dá)到降低系統(tǒng)能耗的目的。四是系統(tǒng)能效特性，發(fā)現(xiàn)在不同的工況下機組的COP與部分負(fù)荷率有很強的關(guān)聯(lián)性。當(dāng)部分符合率處于0.4~0.7的范圍內(nèi)時，機組的COP最高。
　　因此，基于多聯(lián)機系統(tǒng)部分負(fù)荷下 COP值較高的特點，利用負(fù)荷分配的優(yōu)化方法，對于復(fù)合系統(tǒng)的新風(fēng)送風(fēng)溫度進(jìn)行了優(yōu)化，證明后系統(tǒng)的能效性有較好的提高。另外，提出了一個新的代價函數(shù)，此代價函數(shù)綜合考慮了系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性和能耗性能，當(dāng)權(quán)重系數(shù)取不同值進(jìn)行優(yōu)化時，則說明在

6、優(yōu)化的過程中對于經(jīng)濟(jì)性和能效有不同的偏好，因此會有不同的優(yōu)化效果。
　　在文章中對于負(fù)荷預(yù)測進(jìn)行了研究，本研究中采用的是時間序列預(yù)測的方法對于日間室內(nèi)總負(fù)荷以及新風(fēng)負(fù)荷進(jìn)行了預(yù)測，經(jīng)證實此預(yù)測方法具有較準(zhǔn)確的預(yù)測效果。基于負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果，對于夜間的冰蓄冷過程進(jìn)行了優(yōu)化，使得蓄冷過程保持高效運行。
　　因此，本文利用所提出的VRF-冰蓄冷復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)綜合解決了多聯(lián)機系統(tǒng)的新風(fēng)問題又優(yōu)化了復(fù)合系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和能效性，為多聯(lián)機系統(tǒng)的