摘要
目前,建筑领域广泛采用被动式制冷技术以降低传统暖通空调系统的能耗.其中,人们在相变材料的自然冷却(Phase Change Material-based Free Cooling,以下简称FCPCM)系统方面开展了众多研究,因为其被认为是最有可能同时实现节能和热舒适的方案之一.然而,由于缺乏定量的参数研究和成形的控制方案,FCPCM系统的应用潜力仍不明确.本研究在考虑了不同的气候分区的基础上,以符合规范的建筑模型为应用场景,通过实验装置对FCPCM系统蓄冷装置的模型进行了验证,并用于实现FCPCM系统相关参数和控制策略的设计,之后采用遗传算法和SVM预测控制对FCPCM系统结构参数以及控制方案进行了优化,进一步对FCPCM系统的现实潜力展开了研究,以促进其在实践中的应用.本研究进一步验证了FCPCM系统在实践中实现节能的可行性,提出了基于蓄冷、放冷、通风、通风加蓄冷以及关机5 种运行模式的传统控制方法,并模拟了具体的控制策略.同时也对比了以SVM为预测模型、遗传算法作为优化算法实施预测控制.经验证,该控制策略可以做到尽可能地在夜间温度较小时蓄冷从而提高系统效率,同时可以在第二天不需放冷的情况下,避免不必要的蓄冷,防止过冷并减少电力消耗.
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