办公建筑中个人舒适系统与集中式 HVAC 系统的交互作用
系统与控制
2017-10-06 v1
摘要
大多数现代 HVAC 系统存在两个固有问题。第一，无法满足居住者多样化的舒适需求。第二，即使区域仅被部分占用，也会对整个区域进行供暖或制冷。这两个问题都可以通过使用个人舒适系统 (PCS) 来缓解，PCS 弥补了集中式 HVAC 系统所提供的条件与居住者个人偏好之间的舒适差距。在近期工作中，我们提出并部署了这样一个系统，称为 SPOT。我们解决了“现有 HVAC 系统应如何修改其运行以利用 SPOT 等 PCS 的可用性？”这一问题。例如，在稀疏占用期间，可以通过选择适当的热回退来降低能耗，而由 PCS 为每位居住者提供所需的热舒适度额外补偿。我们基于模型预测控制 (MPC) 的控制策略采用双线性热模型，并具有两个时间尺度，以适应限制集中式 HVAC 系统某些组件频繁更改其设定点的物理约束。我们在多种设置下（包括不同的房间布局和 PCS 的部分部署），比较了我们的 SPOT 感知 HVAC 系统与最先进的基于 MPC 的集中式 HVAC 系统在能耗和舒适度方面的表现。数值评估表明，在舒适度需求同质的情况下，与基准系统相比，我们的系统在夏季（冬季）平均节省 45% (15%) 的能源。对于异质舒适度需求，除了显著的能源节省外，我们还在夏季（冬季）观察到舒适度提高了 51% (29%)。
引用
@article{arxiv.1710.02064,
title = {On the Interaction between Personal Comfort Systems and Centralized HVAC Systems in Office Buildings},
author = {Rachel Kalaimani and Milan Jain and Srinivasan Keshav and Catherine Rosenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.02064},
year = {2017}
}