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专利号: 2021104495535
申请人: 西安建筑科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2024-09-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种风机盘管系统的热能输入控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

根据风机盘管系统的每个组成部分的阻抗特性,导出电气模型,根据电气模型建立风机盘管单元的水力模型,通过电气模型计算每个风机盘管单元的水流量的过程如下:ΔPp=ΔPh+ΔPf

式中:ΔPj是平行分支的总压降,包括通过FCU的压降和相关垂直供应和返回管道的压降,ΔPk+1=ΔPo是整个系统的整体压降,Qw,i是每个风机盘管的水的质量流量,ΔPj+1是第j+1个平行分支的压降, 是传感器测量通过FCU总的水流量,Qw,o是FCU总的水流量, 是第j个FCU的给水管水利阻力, 是第j个FCU的回水管水利阻力;

建立风机盘管的动力学方程,引入每个风机盘管单元的风阀速度的传热系数UO,通过动力学方程和传热系数建立风机盘管的热力学模型;

求解风机盘管单元的水力模型,得到每个风机盘单元中最优的水的质量流量;

求解热力学模型,根据水力模型求解得到的每个风机盘单元中水的质量流量最优解,off L M H对传热系数UO进行设定,得到一组关于风阀速度的UO标量,Uo={Uo ,Uo ,Uo ,Uo },通过求解传热系数函数与设定值Uo之间的平方误差来找到未知系数a,b,β,ε,得到风机盘管的热力学模型,通过热力学模型得到每个风机盘管单元需要的传输热功率以及空气的返回温度;

x

应对供冷供热不同的季节性效应,提出每种风机速度的修正系数ε ,得到风机盘管的传热系数函数:其中,{off,L,M,H}分别表示风扇速度:关闭,低,中和高;

对于在静止状态下运行的已知介质热容量的系统,固定介质质量流量Qw,i和风扇速度xi的Uo设定值定义为:其中,其中,指数k表示测量样本,cw是水的热容量, 是测量第i个FCU的返回介质温度,Mi是考虑的数据集的长度;

off L M H

热力学模型识别第一部分的结果是一组标量Uo={Uo ,Uo ,Uo ,Uo};

识别的第二部分与寻找Uo特征的未知系数有关,通过优化求解传热系数函数与设定值UO之间的平方误差来找到未知系数a,b,β,ε,得到风机盘管的热力学模型;

对于固定的介质质量流量Qw,建立风机盘管的热力学模型,FCU的最终模型采用切换线性模型的形式:其中,x是用于切换的风机速度,mw是FCU内部的水质量,Cw是水的热容量。

2.根据权利要求1所述的一种风机盘管系统的热能输入控制方法,其特征在于,在静止状态下,已知风机盘管的水的热容量,水的质量流量和风阀速度的情况下,对传热系数进行设定。

3.根据权利要求1所述的一种风机盘管系统的热能输入控制方法,其特征在于,风机盘管系统的每个组成部分的阻抗特性基于电‑水类比导出电气模型,所述阻抗特性包括给水管水利阻力、回水管水利阻力和FCU水力阻力。

4.根据权利要求1所述的一种风机盘管系统的热能输入控制方法,其特征在于,动力学方程的建立过程如下:根据风阀的运行速度以及随风阀的运行速度而变化的风机盘管内的空气质量流量变化,通过风机盘管内的空气的质量、比热容以及温度和水的质量、比热容以及温度得到风机盘管的动力学方程。

5.根据权利要求1所述的一种风机盘管系统的热能输入控制方法,其特征在于,引入每个风机盘管单元的风阀速度的传热系数函数,通过动力学方程和传热系数函数建立风机盘管的热力学模型,需要考虑进入风机盘管的空气温度与区域温度之间的温度差。

6.根据权利要求1所述的一种风机盘管系统的热能输入控制方法,其特征在于,求解风机盘管单元的水力模型的具体过程如下:根据制造商目录获取单个风机盘管管段直径和长度数据以及风机盘管系统的压降特性,并以单个风机盘管管段直径和长度数据以及风机盘管系统的压降特性优化电气模型,得到每个风机盘管单元的最优介质流量。

7.根据权利要求6所述的一种风机盘管系统的热能输入控制方法,其特征在于,若风机盘管系统入口的压降发生变化,则通过重新测量风机盘管系统的介质流量。

8.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行根据权利要求1至7所述的方法中的任一方法。

9.一种计算设备,其特征在于,包括:

一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至7所述的方法中的任一方法的指令。