倒传递经网在冰水主机节能控制上的应用

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1、倒傳遞類神經網路在冰水主機節能控制上的應用ApplicationofBack-PropagationNeuralNetworktoEnergySavingControlofChiller*1*2*3古松國賴炎生林俊民S.K.Ku,Y.S.Lai,C.M.Lin*1國立台北科技大學電機工程系*2國立台北科技大學電機工程系*3國立台灣大學醫學院附設醫院工務室摘要本研究主要討論在不增加設備及成本的情況下，採用倒傳遞類神經網路演算法則來控制離心式冰水主機的加載與卸載動作，並且與傳統的比例-積分-微分演算法則控制結果作比較。類神經網路採影響冰水主機運轉效率的幾項條件，包含冷卻水

2、回水溫度、冰水出水溫度、冰水回水溫度及送風管管內靜壓力等，作為輸入項，而以壓縮機導流翼的開度控制為輸出項。由實驗結果分析得知：在相似的氣溫條件以及冷房負荷的狀控下，以倒傳遞類神經網路做演算法控制，而導流翼開度分別為原本以比例-積分-微分控制時的1、0.95、0.9、及1.05倍為目標時，所得到的節能結果分別為2.353%、5.376%、9.243%、及1.707%，證明應用倒傳遞類神經網路能夠得到良好的節能效果。關鍵字：倒傳遞類神經網路，導流翼，容量控制。ABSTRACTTheobjectiveofthispageristoapplytheBack-Propagati

3、onNeuralNetwork(BPNN)algorithmtothecontrolofloadingandun-loadingofcentrifugalchiller,whilenotincreasinganyequipmentandcost.ComparisonresultswithconventionalProportional-Integral-Derivativecontrollawarepresented.Theinputvariablesforneuralnetworkcontrolincludetemperaturesofcoolingwaterofi

4、nletandicewaterofchillerofoutlet,andstaticpressureofairduct,whichcontributestotheefficiencyofchiller.Theoutputvariableisthepositionofguidevaneforcompressor.TheexperimentalresultsshowthatthepresentedBPNNcontrolsavestheenergyby2.353%,5.376%,9.243%,and1.707%whentheopeningsoftheguidevaneare

5、1,0.95,0.90,1.05timesofthoseforPIDcontrol,respectively.TheseresultsdemonstratethattheapplicationofBPNNtochillersavesenergysignificantly.Keywords：Back-PropagationNeuralNetwork、GuideVane、CapacityControl.9-9-1一、前言空調冷氣系統可達到節省電能之效果[6]。現今台灣地區工商業蓬勃發展，高度都市化，隨著3.吳武杰在直膨螺旋式冰水機組操作特性與效率經濟快速成長國民所得大幅增

6、加，人們生活形態的提昇之研究中，在各種不同操作參數下之運轉特改變與追求舒適安逸的環境，因此在地處亞熱帶的性，實驗結果顯示：過熱度與冰水入水溫度是影響海島，在夏季氣候濕熱時需要使用大量的空調設冷凍能力最主要的因素，而冷卻水入水溫度則是影備，而造成龐大的能量消耗，根據台灣電力公司的響壓縮機耗電量最主要的因素[7]。統計資料[1]，每年尖峰用電負載持續增加，空調4.趙宏耀等人(1998)所撰中央空調系統節能連環用電也迅速增加約佔30%，而根據經濟部能源委員炮，提供空氣側、冰水側、冰水機及冷卻水側之節會的調查[2]，建築物用電分析，一般辦公建築大能措施，如選用合適冰水泵浦，提

7、高冰水主機的冰樓的空調系統用電約佔總用電量的50%，百貨公司水出水溫度設定值，降低冰水主機的冷卻水入水溫的空調系統用電量約總用電量佔70%，而本論文所度設定值，減少冷卻水循環流量率等[8]。研究的對象其空調系統用電佔總用電量的40%。由5.鍾金龍所著的離心式冰水主機變頻控制應用研於一般空調設計是根據最高外氣溫度嚴苛的氣象究一文，根據冰水出水溫度和壓縮機的揚程，利用條件(如危險率2.5％或5％)與室內負荷求得尖峰變頻控制馬達轉速與導流翼的開度作容量的控空調負荷，來決定系統的設備容量，使得空調系統制，印證離心式冰水主機以調變壓縮機轉速並配合大都在部分負載