[發明專利]一種風機盤管系統的熱能輸入控制方法、介質及設備

在審

• 申請號: 202110449553.5
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113076707A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 趙安軍;董菲菲;于軍琪;張萌芝;張宇;李旺;崔樸方
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

本發明公開了一種風機盤管系統的熱能輸入控制方法、介質及設備，導出電氣模型，電氣模型建立風機盤管單元的水力模型；建立風機盤管的動力學方程，引入每個風機盤管單元的風閥速度的傳熱系數U_O，通過動力學方程和傳熱系數建立風機盤管的熱力學模型；求解風機盤管單元的水力模型，得到每個風機盤單元中最優的水的質量流量；求解熱力學模型，根據水的質量流量最優解，對傳熱系數U_O進行設定，得到一組關于風閥速度的U_O標量，U_o＝{U_o^off，U_o^L，U_o^M，U_o^H}，通過求解傳熱系數函數與設定值U_O之間的平方誤差來找到未知系數a，b，β，ε，得到風機盤管的熱力學模型，通過熱力學模型得到每個風機盤管單元需要的傳輸熱功率以及空氣的返回溫度。本發明能預測熱能輸入，降低能耗。

技術領域

本發明屬于暖通空調系統控制技術領域，具體屬于一種風機盤管系統的熱能輸入控制方法、介質及設備。

背景技術

隨著公共建筑規模增長及平均能耗強度的增加，公共建筑能耗已經占到中國建筑能耗的42％，而空調系統能耗在公共建筑中的占比高達60％。風機盤管系統作為公共建筑中最為常見的空調系統末端設備，其運行效率與空調系統整體能耗緊密相關。目前空調系統中通常所存在的問題之一是建筑供熱、供冷系統中的應用效率太低，導致能耗較高。如果可以測量通過單個風機盤管(FCU)的介質流量以及供回介質和空氣溫度，那么可以很容易地評估它的熱力學模型，但對于風機盤管組(FCUs)系統來說，必須知道通過每個風機盤管的介質流量，因此需要建立系統的水力模型。但在實際工程中，不可能針對單一風機盤管機組安裝流量傳感器，這會使得工程成本增加。因此，急需一種運行成本較低的根據建筑每個區域的熱需求實現動態控制介質流量輸入的方法。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種風機盤管系統的熱能輸入控制方法、介質及設備，解決目前風機盤管系統中監測每個風機盤管的介質流量的方法成本較高的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種風機盤管系統的熱能輸入控制方法，包括以下步驟：根據風機盤管系統的每個組成部分的阻抗特性，導出電氣模型，根據電氣模型建立風機盤管單元的水力模型；建立風機盤管的動力學方程，引入每個風機盤管單元的風閥速度的傳熱系數U_O，通過動力學方程和傳熱系數建立風機盤管的熱力學模型；求解風機盤管單元的水力模型，得到每個風機盤單元中最優的水的質量流量；求解熱力學模型，根據水力模型求解得到的每個風機盤單元中水的質量流量最優解，對傳熱系數U_O進行設定，得到一組關于風閥速度的U_O標量，U_o＝{U_o^off，U_o^L，U_o^M，U_o^H}，通過求解傳熱系數函數與設定值U_O之間的平方誤差來找到未知系數a，b，β，ε，得到風機盤管的熱力學模型，通過熱力學模型得到每個風機盤管單元需要的傳輸熱功率以及空氣的返回溫度。

進一步的，在靜止狀態下，已知風機盤管的水的熱容量，水的質量流量和風閥速度的情況下，對傳熱系數進行設定。

進一步的，風機盤管系統的每個組成部分的阻抗特性基于電-水類比導出電氣模型，所述阻抗特性包括給水管水利阻力、回水管水利阻力和FCU水力阻力。

進一步的，通過電氣模型計算每個風機盤管單元的水流量的過程如下：

ΔP_p＝ΔP_h+ΔP_f