第1页共9页复合通风空调系统的运行优化摘要:近年来，MATLAB以其强大的运算功能和良好的可操作性备受关注，其应用已渗透到许多学科。本文以复合通风空调系统为例，对该系统的运行方案进行了优化，优化时使用了单纯形优化法进行了优化计算。新风直接供冷、蒸发冷却和夜间通风蓄冷这三种供冷方式属于节能、环保型供冷方式，复合通风空调系统就是将这三种供冷方式应用到常规空调系统中改造而成的，在确定复合通风空调系统高温期的运行方案时，冷水机组运行能耗是一个主要的指标，系统的运行方式不同，其能耗亦不同。因此，在评价各个系统方案时，其运行能耗比较应是在其优化运行时得到的数值。本章通过建立其能耗数学模型，对复合通风空调系统部分供冷期的运行方案进行优化，得到系统在不同负荷率的情况下使得系统能耗最小的最优方案。并第2页共9页以此作为方案选择的重要依据。关键词复合通风空调系统能耗运行优化：TM925.12文献标识码：A：1复合通风空调系统本文中的复合通风空调系统由以下三部分组成：1）常规全空气空调系统，风机采用变风量运行。称此系统中的风机为S1风机。2）间接蒸发冷却系统，自带冷却塔和水泵以提供冷却水，将冷却水送到办公楼每层空调机组中的间接蒸发表冷器，它与常规的全空气空调系统的表冷段串联在一起。对于本论文中的办公建筑，根据每层间接蒸发表冷器所需的循环水量，选用了五台与机组配套的冷却塔和一个冷却水泵，置于办公楼的屋顶。当室内处于部分负荷时可以完全代替空调机组，当单独运行不能满足室内负荷要求时可以用作新风预冷。系统初步方案原理图如图1。3）新风系统，包括一个空气过滤器和一个送风机，置于空调机第3页共9页房内，通过吊顶送入室内，只对空气进行过滤而不进行热湿处理。称此风机为S2风机，风机采用定风量运行。图1复合通风空调系统原理图Fig.2-8Thesketchofcompoundventilationair-conditoningsystem2优化模型的建立2.1优化思想最优化是人们在工程技术、科学研究、经济管理、交通运输和国防等诸多领域中经常遇到的问题，它讨论决策问题的最佳选择之特性，构造寻求最佳解的计算方法，研究这些计算方法的理论性质及实际计算表现[1。2]。最优化技术是从所有可能方案中选择最合理的一种以达到最优目标的科学。这种技术是近二、三十年来随着电子计算机的普遍应用而发展起来的。人们能够对各类较大规模的优化问题利用计算机实施求解，使最优化方法成为工程设计、决策管理的一种实用工具第4页共9页[3.4]。本文应用最优化技术是想针对供冷期中蒸发冷却、夜间通风蓄冷和新风直接供冷无法满足的时刻，给出这些时刻的最优运行方案，所谓最优，即能耗最小，因为最大限度的降低空调系统能耗是本论文的研究目的。故本文的优化目标为系统能耗。本文针对哈尔滨工业大学硕士学位论文[5]中整个办公楼的设计负荷值，在该论文中已经通过比较计算确定了供冷期部分时间段的运行方案，剩余时间段将在K3方案和K4方案[5]之间进行选择，也就是说在单纯冷水机组制冷和有间接蒸发冷却预冷的冷水机组制冷之间进行选择。人工冷源选择了三台冷水机组，那么在不同负荷率的情况下，采用哪种方案以及这两种方案中开启哪几台冷水机组能耗最小呢？这就是本文想通过优化计算得到的结果。2.2数学模型在供冷期的剩余时间内，不管采用哪种方案，系统均采用100%定风量（最小新风比）运行，故送风系统和排风系统部分的能耗为第5页共9页定值，即在能耗优化模型中这部分能耗是个常数。对于冷水机组，本文选用螺杆式冷水机组作为空调系统的冷源，其部分负荷性能参数[6]见表1。根据设计负荷的大小，冷水机组的台数一般为2~4台，在此选择三台机组进行组合，机组的选择不考虑任何附加因素，即以设计负荷作为确定冷水机组型号的依据，其性能参数（参考开利23XL型产品）列于表1中。表1螺杆式冷水机组部分负荷性能参数Table4-1perrormanceparametersofpartloadofscrewcompressorrefrigeratingmachine表2冷水机组的选择Table4-2selectionofscrewcompressorrefrigeratingmachine由于本文的目的是对复合通风空调系统和常规全空气空调系统的运行能耗进行对比分析，为简化计算，现做如下假...