基于舒适度的办公楼中央空调末端控制系统研究

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伴随社会的发展及人民生活水平的提高,人们对房间的舒适度提出了更高的要求。尤其是现代快节奏的上班族们一天当中的大部分时光都待在了办公楼中,办公楼内的工作环境不仅与人们的身体健康息息相关,还与工作效率有着紧密联系。这就导致人们对办公楼内环境品质的好坏越来越重视。传统办公楼所使用的中央空调系统仅仅将温度当作唯一的控制对象,忽视了房间内其他因素的影响,如室内的相对湿度、室内平均辐射温度、室内风速等环境因素以及与人个体相关的影响因素像服装的热阻、人体新陈代谢率等。这种普遍以温度作为控制结果而不是以人体舒适度作为控制结果的老式控制方式,造成不能满足人们对室内办公条件越来越高的舒适度需求。因此,针对以人体舒适度为控制对象的办公楼中央空调末端控制系统的相关研究还是充满前景的。并且对倡导可持续发展的今天来说,人们对能源的节约意识也越来越高,这就要求办公楼的中央空调温控系统既能做到满足人们对舒适性的追求,又能做到人们降低能耗可持续发展的愿景。
  针对以上问题,引入了舒适度的PMV指标(Predictive Mean Vote),结合国内外空调系统热舒适度相关研究现状进行分析,确认其应用的可行性。通过对其公式的推导再现,并结合MATLAB软件工具对其进行求解。通过模拟办公楼夏季中央空调工作条件及室内环境进行分析研究,从而得到各环境参数对PMV值的变化能够产生的影响。
  然后又通过对某一典型办公楼的节能改造工程进行详细分析与计算得出对办公楼节能改造的必要性与经济效益,并从中发现对其中央空调末端控制系统的节能改造仍存在空缺,还有改进空间。
  通过对某一办公楼末端控制系统所存在的温度控制需要人工手动控制且不能智能变温控制以及风机盘管设备分散难以集中控制的缺点进行节能改造设计。选用LonWorks电力载波技术,对末端控制系统的实现进行了相关设计,还对当中起主要作用的各装置设备进行了相关介绍。并对其网路连接的实现作了相应分析及设计,最终得到可以实现远程监控风机盘管的末端控制系统。又对能够实现舒适度PMV控制方式的模块进行了相关设计。最终完成对办公楼末端控制系统的较智能化且节能的舒适度改造。
  之后又取一房间作为试验对象,通过将舒适度PMV控制方式与传统定温度控制方式作比较,从能耗特性及人体舒适度两方面进行了对照分析。从对照结果看,印证了舒适度指标PMV作为中央空调末端控制系统参考标准对比传统温控方式的优越性,在满足人体热舒适需求的基础上,还具备较大的节能潜力。
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