空调制冷系统的建模研究

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1、2009年3月洁净与空调技术CC&AC第1期空调制冷系统的建模研究*沈阳建筑大学信息与控制工程学院李晓佳周悦青岛理工大学琴岛学院机电工程系张铁力摘要在分析空调系统的作用及基本原理的基础上，从部件模型和系统模型两个方面分析和总结了国内外制冷系统的建模研究及实际应用情况，提出了将制冷系统模型与其他子系统模型相结合的方法来更好地实现空调系统功能的目标。关键词制冷系统；部件模型；系统模型ModeStudyofCoolingSystemLiXiaojia,ZhouYueandZhangTieliAbstractBasedonthean

2、alysisofairconditioningfunctionandprinciple,themodestudyanditsapplicationofdomesticandforeigncoolingsystemareanalysedintermofpartandsystemmode.Themethodofcombiningcoolingsystemmodeandothersub-systemsisdescribedforthegoalofbetterrealizationofairconditioningfunction.

3、KeywordsCoolingsystem;Partmode;Systemmode0引言把室内的热量带走，将室内温度维持在一定值。当随着科学技术的进步和人民生活水平的不断提循环空气通过风机盘管时，高温空气经过冷却盘管高，人们对于日常生活和劳动生产环境的要求也不先进行热交换，盘管吸收了空气中的热量，使空气断提高。空调系统作为智能建筑的重要组成部分，温度降低，然后再将冷却后的空气送入室内。冷却是楼宇自动化系统的主要监控对象，也是建筑智能盘管的冷冻水由冷冻机提供，冷冻机由压缩机、冷化系统主要的管理内容之一[1]。空调是“空气调凝器

4、和蒸发器组成。压缩机把制冷剂压缩，经压缩节”的简称，旨在把经过处理的空气以一定的方的制冷剂进入冷凝器，被冷却水冷却后，变成液体，式送入室内，使室内的温度、湿度等指标满足人体析出的热量由冷却水带走，并在冷却塔里排入大气。舒适度的要求，以此来提高人们的生活质量。近年液体制冷剂由冷凝器进入蒸发器进行蒸发吸热，使来，研究人员结合建筑物的数学模型，通过对不同冷冻水温降低，然后冷冻水进入水冷风机盘管吸收类型的空调系统进行建模来分析空调系统的能耗特空气中的热量，如此周而复始地循环，把室内热量性、优化控制管理策略以及进行故障诊断等研究。带走

5、。当环境温度过低时，需要以热水进入风机盘管，和上述原理一样，空气加热后送入室内。空气1空调系统的基本工作原理经过冷却后，有水分析出，空气相对湿度减少，变当环境温度过高时，空调系统通过循环方式得干燥，所以需增加湿度，这就需要加装加湿器进行喷水或喷蒸汽，对空气进行加湿处理，用这样的湿空气去补充室内水汽量的不足[2]。*李晓佳，女，1983年生，硕士研究生空调系统的基本工作原理如图1所示。110168辽宁省沈阳市沈阳建筑大学高层（B）525寝室（024）24690323收稿日期：2008-7-7.42.洁净与空调技术CC&AC20

6、09年图2制冷系统基本组成图图1空调系统基本原理图1976年Hiller等人建立了可变容量的空调制冷系统2空调制冷系统的建模研究的稳态数学模型，用来计算不同稳态运行工况下的在智能建筑中，空调系统的能耗占整个建筑总系统性能；在此基础上，1979年Ellison等人建立了能耗的一半以上。因此，在保证向人们提供舒适环带毛细管的空气源热泵的问题模型，目的是研究在压缩机容量改变时系统性能的变化[5]。境的前提下，尽量降低空调系统的能耗，对于智能建筑自动控制系统有着非常重大的意义。制冷系统由于系统在运行过程中各个部件的状态是不断是空调系

7、统的主要能量消耗，因此对空调制冷系统变化的，因此对部件动态行为和控制策略的理论和的优化研究便成为暖通空调业的热点问题之一[3]。方法也逐步发展起来。1978年Wedekind等人针对换随着数学建模技术的不断发展，研究人员将建热器两项区空隙部分的变边界方程建立了可变控制溶剂的换热器的动态模型[6；]1982年Dabiri等人利模与仿真技术应用于空调系统中。建模是研究系统的重要手段和前提，是一个实际系统模型化的过程，用试验数据拟合出了压缩机制冷量、压缩功和工质模型的选择直接影响系统的分析和执行的可行性。流量与蒸发器出口工质过热度

8、之间的曲线，在此基根据人们对研究对象的认知过程，空调制冷系统的础上建立了数学模型，用于系统性能评估；1987年建模经历了由稳态到动态、由部件建模到系统建模Sami等人利用集总参数法建立了冷凝器及压缩机等的发展过程。部件的动态模型，他们还利用流动模型建立了换热器的数学模型，模型中把蒸汽区和液