基站用相变储能空调机组性能预测及控制仿真研究

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1、学校代号10532学号S12011121分类号TU831.4密级公开硕士学位论文基站用相变储能空调机组性能预测及控制仿真研究学位申请人姓名罗新波培养单位土木工程学院导师姓名及职称张泉教授学科专业供热、供燃气、通风及空调工程研究方向相变储能技术论文提交日期2015年5月27日学校代号：10532学号：S12011121密级：公开湖南大学硕士学位论文基站用相变储能空调机组性能预测及控制仿真研究学位申请人姓名：罗新波导师姓名及职称：张泉教授培养单位：土木工程学院专业名称：供热、供燃气、通风及空调工程论文提交日期：2015年5月27日论文答辩日期：2

2、015年5月30日答辩委员会主席：陈友明教授StudyonperformancepredictionandcontrolsimulationofairconditionerusingphasechangeenergystorageunitintelecommunicationbasestationbyLUOXinboB.E.(HunanUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEn

3、gineeringinHeating,VentilatingandAirConditioningEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZHANGQuanMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，论文中不包含任何其他人个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全

4、意识到本声明的法律后果由本人承担。＾心作者签名：日期；年／月／曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授极湖南大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行。检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。＂２、不保密因。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）＇游心诱＇作者签名：曰期：年月曰导师签名：日期：＾

5、年６月心日／基站用相变储能空调机组性能预测及控制仿真研究摘要随着电子行业以及通信技术的快速发展，通信基站的数量与日剧增。通信基站需要全天候不间断通信，导致其能耗增长迅速，在能耗构成中，空调能耗占基站总能耗的43%，因此，如何降低基站内空调能耗成为专家学者的研究热点。目前，众多专家学者从室外自然冷源利用角度对基站空调节能进行研究，但由于室外环境气温周期性变化，使得室外自然能源在利用时出现供需不平衡的现象。相变储能技术通过充分利用相变材料在相变过程时储存或释放能量的特性来解决自然冷源利用中存在时空不匹配问题，实现基站能耗降低，同时可以解决基站

6、出现如断电原因而不能使用空调等应急问题。本文通过现有基站节能技术的发展情况，结合相变储能技术开发出相变储能空调机组，机组包括新风工况、新风储能工况以及放能工况。在焓差台实验室对机组进行储能量、放能量以及能效比实验，结果显示：机组5小时内储存26005kJ冷量，平均能效比EER为11.87；释放过程中，机组3.75释放18370kJ的冷量，平均能效比EER为9.64。由于相变空调机组性能实验所耗费的时间多以及代价高，本文采用BP神经网络预测模型对机组进行性能预测，减小相变储能空调机组的开发及改进成本，同时为机组的智能储放能研究作前期准备。将预测

7、结果与实验结果对比发现所提出的预测模型能很好地对机组进行预测，几个主要性能指标的误差在接受范围内不超过2%。因相变储能空调机组处于开发阶段，考虑到实际应用的控制问题，本文结合控制节能思路采用模糊PID控制器，通过MATLAB/Simulink程序对机组在基站中的应用进行控制仿真研究，与常规PID控制器比较，结果显示：模糊PID控制效果明显优于PID控制，其调节时间更快，超调量更小，鲁棒性更强。关键词：通信基站；相变储能技术；性能预测；BP神经网络；模糊PID控制II硕士学位论文AbstractThenumberoftelecommunicat

8、ionbasestationshasbeengrowingwiththerapiddevelopmentoftheelectronicindustryandcomm