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為了響應國家節能控能的號召， 追求可持續發展的健康生活理念， 如何在保持室內舒適溫度的前提下， 使中央空調系統能耗最小顯得格外重要。 為此， 本文主要對中央空調系統的能耗預測和優化控制進行研究。 首先， 針對中央空調系統能耗預測問題， 本文以總耗電量和系統效率為主要研究指標， 建立了兩種能耗預測模型： （1） 傳統的針對所有變量直接建立整體能耗預測模型； （2） 分別給出冷卻裝置、 冷卻塔、 冷水泵、 冷凝水泵的能耗預測模型，并在此基礎上， 以全局優化的思想建立了中央空調系統整體能耗預測新的模型。 數值結果表明新的預測模型與空調系統運行原理更相符， 精確度更高。
其次， 針對中央空調系統能耗優化控制問題， 本文根據建立的新的整體能耗預測模型， 提出了三種策略優化方法： （1） 對轉速進行控制； （2） 調整設備狀態；（3） 對設備狀態和轉速同時進行控制。 然后利用全局優化算法、 粒子群算法分別對各種不同策略下的參數進行求解， 并進行數值實驗。 數值結果表明第三種策略能耗降低最多， 總耗電量降低 8%、 系統效率提高 9%。本文通過對中央空調系統的能耗優化控制的研究， 希望能幫助管理者控制能
耗， 節約成本， 進而達到降低運行管理費用的目標。
關鍵詞： 中央空調系統； 多元線性回歸； 優化； 全局優化算法； 粒子群算法 研究背景與意義
當今社會， 國家經濟發展水平快速增長， 作為城鎮化運轉的血液——能源，其消耗總量也在與日俱增。 世界能源消耗總量的快速增長及低利用率對全球的經濟發展、 生態環境、 民生等方面的影響是不可估量的， 這種能源被大量消耗的趨勢引起了人們對未來的擔憂。 近年來， 隨著人口的增長， 世界能源總量不足的形勢日趨嚴峻， 因此國內和國外政府都把節約能源、 提高能源利用率確定為首要工作重點之一， 為實現能源和社會可持續發展的偉大目標而奮斗。
從我國能源最新統計數據可以看出， 作為能源消耗的大戶——建筑業， 其每年消耗能源總量為 8.58 億噸標準煤， 約占全國能源每年消耗總量的 20%[1]。 建筑的種類很多， 比如醫院、 政府行政中心、 商業建筑等， 不同的建筑為人們的生活和工作提供了不一樣的服務[2]。 各種建筑物中產生能耗的部分主要有燈光照明、餐飲電器、 生活小電器及大型中央空調系統等， 其中， 中央空調系統（Central AirConditioning System， CACS） 是主要耗能設備， 約占建筑物總耗電量的 60%以上。尤其是改革開放以來， 隨著建筑物數量的快速增加， CACS 作為建筑物內部幾乎都安裝的大型智能設備， 其能源消耗占建筑物總能源消耗的比例也在不斷上漲[3]。國外研究數據顯示， 在美國， CACS 能耗占建筑物總能耗的 50%以上[4]； 在印度，占建筑物能耗的比例以超過 30%的速度增長[5]； 歐洲的 CACS 能耗占建筑物能耗
總量的 40%左右[6]。 在這種情形下， 對 CACS 的能耗進行研究具有非常重要的意義。
CACS 能夠為人們的工作和生活提供舒適的環境， 但在中國近 20 年左右時間里， CACS 處于高耗能低效率的運行狀態， 因此， 如何在保持室內舒適度的前提下， 盡可能地減少 CACS 的能耗， 提高其能源的利用效率是極其重要的。一般情況下， CACS 的設計人員都是在高峰負荷情況下， 對 CACS 進行設計的， 但是實際生活使用中， 空調設計參數如濕度、 室外溫度等都是處于動態變化的， 參數值往往會偏離最佳設計點， 再加上操作經驗有限， 這就導致負荷運轉使用率只有 65%左右[7]。 空調系統設計不當是普遍存在的現象， 這造成了能源的極大浪費， 影響了節能及空調使用壽命。 為了研究 CACS 的能耗情況， 需要充分了解 CACS 的構成和工作原理， 才能科學有效地進行優化控制。冷凍站是安放 CACS 制冷和制熱設備的區域， 它包括冷水機組、 冷卻塔、 冷卻水泵等， 整個空調系統 60%-80%能耗是源于這些設備消耗的[8]。更多的優秀畢業論文請訪問：http://www.docin.com/mydoc-176781054-1.html
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