VRF-冰蓄冷復合空調系統(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得到了廣泛的應用。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，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)缺少新風供應。因此，多聯(lián)機空調系統(tǒng)的新風供應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-冰蓄冷復合空調系統(tǒng)，該系統(tǒng)日間

2、為房間供冷及提供新風，夜間則進行蓄冷工作。其中復合系統(tǒng)中蓄冷槽用來為室內新風的處理提供冷量，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剩余的室內冷負荷。
　　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)特性進行了試驗驗證，經過驗證發(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行擴展連接，構建了復合空調系統(tǒng)動態(tài)仿真器。并對于此仿真器進行了運行控制研究。首先是對于室內溫度控制特性研究，發(fā)現(xiàn)在制冷和制熱模式下，不論各空調區(qū)域溫度設定值是否相同，室內溫度都可以穩(wěn)定地控制在設定值上，且在部分室內機處于關閉狀態(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。其次是蓄冷槽側供水流量、新風流量及新風送風溫度都得到了有效的控制，室內空氣品質也可得到保證，因此可以證明 VRF系統(tǒng)的新風問題在本復合系統(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，其中新風送風溫度是關鍵的變量，變化的新風送風溫度導致 VRF機組和冰蓄冷槽系統(tǒng)承擔的負荷產生此消彼長的關系，最終影響系統(tǒng)能耗，表明可通過實時優(yōu)化新風送風溫度協(xié)調 VRF機組與冰蓄冷供冷量的

5、運行，達到降低系統(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與部分負荷率有很強的關聯(lián)性。當部分符合率處于0.4~0.7的范圍內時，機組的COP最高。
　　因此，基于多聯(lián)機系統(tǒng)部分負荷下 COP值較高的特點，利用負荷分配的優(yōu)化方法，對于復合系統(tǒng)的新風送風溫度進行了優(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)運行的經濟性和能耗性能，當權重系數(shù)取不同值進行優(yōu)化時，則說明在

6、優(yōu)化的過程中對于經濟性和能效有不同的偏好，因此會有不同的優(yōu)化效果。
　　在文章中對于負荷預測進行了研究，本研究中采用的是時間序列預測的方法對于日間室內總負荷以及新風負荷進行了預測，經證實此預測方法具有較準確的預測效果。基于負荷預測的結果，對于夜間的冰蓄冷過程進行了優(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-冰蓄冷復合空調系統(tǒng)綜合解決了多聯(lián)機系統(tǒng)的新風問題又優(yōu)化了復合系統(tǒng)的經濟性和能效性，為多聯(lián)機系統(tǒng)的