探究暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势.doc

1、探究暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势摘要：研究证实，尽管额定条件下暖通空调设备的运行效率最佳,但庞大的暖通空调系统根本难以满足众多设备的运行要求，加上系统集成商对基层单元控制器参数的调整尚存在诸多影响因素，则把系统工作点和控制器参数调节到最佳位置可实现节能的效果。其次，能量管理也可实现暖通空调系统的节能目标。本文以暖通空调系统的节能问题为研究对象，探究暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势。 关键字：暖通空调系统 优化控制 能量管理 中图分类号：S611 文献标识码： A 文章编号： 一、我国暖通空调系统优化控制与能量管理的现状 （一）工作点优化控制 我国暖通空调研究领域

2、对暖通空调变工况点优化控制的研究起步较国外发达国家晚，具体研究成果如下： 1.SWWang 主张以整个暖通空调系统的能量运行情况和预测响应情况为基础，对整个暖通空调系统控制设定点的布设予以调整，同时借助遗传算法就暖通空调系统予以优化控制，由此达到降低暖通空调系统运行能耗、改善暖通空调系统响应状态的目的。此后，SWWang又主张借助自适应性控制理论就空调系统予以优化控制，同时借助基因遗传优化算法和带指数遗忘的最小二乘法就空调系统的空气处理单元予以优化控制。 2.罗启军等人就工作点优化控制提出一种动态型优化技术。在某一指定时间段内，此动态型优化技术可获取到能使峰值能耗或运行成本等目标函数最小化的室

3、内温度曲线，同时也能提供暖通空调系统内各种设备的最优开启时间或关闭时间。KTChan 等人曾提出借助遗传算法就风冷制冷机的冷凝温度设定点予以优化控制，由此实现风冷制冷机运行效率的提高。 3. 何厚建等人主张借助遗传算法和暖通空调系统关键设备的静态模型就水系统工作点予以优化控制。杨晓平等人主张借助 RBF方法和模糊聚类创建空气处理单元的动态数学模型，由此就空气处理单元的送风压力和温湿度予以优化控制。 总体而言，我国暖通空调研究领域大多主张借助智能优化方法和建模方法就暖通空调系统予以优化控制，尤其主张对变工况点予以在线优化控制。其次，我国暖通空调研究领域大多主张借助智能方法就暖通空调系统予以优化控

4、制，其中实践成果并不多。 （二）能量管理 现阶段，计算机系统已是暖通空调系统智能化控制、监测与管理的关键设备。大量研究证实，计算机技术对暖通空调系统予以控制管理，能够切实改善暖通空调系统的运行质量、降低暖通空调系统的运行管理强度和运行能耗，进而获取更高的综合效益。针对暖通空调系统的能量管理问题，我国暖通空调研究领域曾做过如下研究： 1.江亿以基于计算机技术的空调系统监测控制为研究对象，提出借助中央控制管理机器的开启或停止对暖通空调系统设备参数的设定值予以修改。翁史俊就空调输送部分和冷热源提出空调自控节能法，即根据智能操作台的指令就制冷水泵机组、热泵机组、风机予以逻辑控制、联锁控制、节能控制和顺

5、序启停，同时结合冷水供回水的温差和温度等就冷水机组冷却塔风机等设备组合和台数予以控制，由此实现暖通空调系统的运行节能。 2.曹秋声结合变频技术、模糊控制与最优控制研发了专用管理系统软件，该软件具备负荷随动跟踪特性，以达到暖通空调系统运行节能控制的目的。钟玮结合冷热负荷提出适合 COP值的末端设备和冷热源机组，由此达到冷热源节能的目的，同时借助变频技术实现水泵的变流量运行，由此降低风系统和水系统的运行能耗。 3.晋欣桥就多区域变风量空调和空调控制系统进行了分析，并以此为基础提出基于 ASHRAE通风标准的新风量要求，同时以混合送风系统为研究对象就新风分配控制方案予以仿真分析，由此对控制方案的系统

6、能耗情况和新风分配情况予以综合考量。研究结果证实，AHU 送风温度优化与 VAV末端再热控制相结合的控制方案可切实优化 VAV空调系统的新风分配，同时可实现暖通空调系统运行能耗的降低。 总体而言，暖通空调系统能量管理问题主要由工作时序优化、设备组合优化、能量指标考核与计量体现出来。 二、暖通空调优化控制与能量管理的发展趋势 (一)现阶段，暖通空调控制系统旨在提升自身的自动化水平，具体的提升手段包括：由逻辑控制开关量、设备顺序、回路控制组成的基础控制单元器，其中回路控制的控制策略为传统 PID；CPU 核心处理主要为八位单片机。近年来，智能控制理论和嵌入式系统得到了相当大的发展，加上嵌入式微处理

7、器的成本相对降低，则社会主流单元控制器的嵌入式微处理器系统必然16 位，控制策略必然属高级，同时其自学习功能和自适应功能也相当强。此类单元控制器必然可使多工况、变负荷、任意初始条件下的控制对象实现回路最优控制和各环节最佳控制等目的。 （二）现阶段，暖通空调系统对设备流量、设备压力、设备温度等参数的控制方式皆为定工作点方式，其中任一条件下各个环节或设备皆可获得最佳设定点。然而，此处理结果并不能确保整个暖通空调系统始终保持最佳状态，即整个暖通空调系统的最节能运行方式并不能得到保证。针对此问题，本文认为整个暖通空调系统在任一负荷下皆应把能耗问题当作最优性能指标，同时把优化控制的中心定位到寻求各个环节

8、或设备的最佳设定值，此乃暖通空调系统运行节能的关键所在。 （三）现阶段，暖通空调系统管理功能主要以监控功能为主，换而言之就是对暖通空调系统基础控制单元的所有信息予以集中管理、统一报告与报警，对状态检测设备予以调度等。由此可见，若要结合现有资源提高暖通空调系统的能量管理功能，必须对暖通空调每一环节末端用户的能量使用情况予以监测，同时将其作为研究的侧重点。 （四）普及暖通空调系统内网络技术的应用。现阶段，暖通空调系统存在诸多基于不同技术标准和不同开发环境的控制系统，同时控制系统的控制协议亦是不尽相同。然而，当今社会企业信息化程度不断加深，其必然要求集成化的暖通空调控制系统，同时也要求把暖通空调控制

9、系统的设备运行信息和能量管理集成到基于 Intranet及 Internet的企业信息管理系统,由此达到异构计算机系统的信息交换与数据共享，此乃暖通空调系统优化控制与能量管理发展的必然趋势。 三、结束语 目前，暖通空调系统的运行能耗已超过建筑总能耗的 6/10，由此可见暖通空调系统节能运行现状不容乐观，尚存在诸多问题亟待解决。基于此，本文引入了暖通空调系统优化控制与能量管理问题，同时对我国暖通空调优化控制与能量管理现状做了详细分析。研究证实，我国暖通空调研究领域大多主张借助智能优化方法和建模方法就暖通空调系统予以优化控制，尤其主张对变工况点予以在线优化控制。其次主张借助智能方法就暖通空调系统予

10、以优化控制，但实践成果并不多。除此以外，暖通空调系统能量管理问题主要由工作时序优化、设备组合优化、能量指标考核与计量体现出来。基于此，本文探究了暖通空调系统优化控制与能量管理的发展趋势，以期提高我国暖通空调系统运行的节能控制。 参考文献： 1 周军平.浅谈暖通空调能量管理与优化控制J.城市建设理论研究（电子版）,2012,(13). 2 史国文.浅谈暖通空调能量管理与优化控制系统J.科技致富向导,2012,(13):111. 3 张院.变风量空调系统能耗计量与优化控制D.西安建筑科技大学,2008. 4 张春.暖通空调能量管理与优化控制系统的功能设计J.科技风,2009,(3):45. 5 王彦,刘宏立,杨珂等.LMBP 神经网络 PID控制器在暖通空调系统中的应用研究J.湖南大学学报（自然科学版）,2010,37(3):49-52. 6 于晓明,李向东,任照峰等.暖通空调系统几项重点节能设计措施探讨J.暖通空调,2007,37(9):89-98.