基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法，包括以下步骤：1）建立温室CFD模型；2）根据CFD模型模拟室内温度场云图；3）判定各组风机盘管工作的优先级；4）进行温室能量的预测；5）建立能耗的优化目标函数；6)进行序列二次规划优化计算；7）根据计算结果，得到每个时间段的总输入能量，根据计算的总输入能量，使用PID算法实时调节给水的流量和风机盘管的总开启数。该方法可以较好的模拟温室室内的温度场和温室能耗，是模拟研究室内热环境和能耗的有效方法；方法不受温室控制系统硬件条件的限制，节约了控制系统硬件成本；可实现温室温度场均匀分布，降低加热、降温能耗，降低运行成本。
【专利说明】基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高大空间建筑内温度的调控领域，具体地说是现代温室节能调控方法，特别是涉及一种基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法。
【背景技术】
[0002]设施农业是现代农业的具体体现，是一个国家农业发展水平的标志，是高产、优质、高效农业的必然要求。温室生产产业作为设施农业生产的一项重要内容，越来越引起人们的普遍关注。现代大型温室设施农业生产对于能源条件存在重要依赖，且能耗普遍较高。因此温室的节能调控方法对于缓解能源矛盾具有重要的意义。
[0003]农业温室在冬季或夏季为维持室内作物生长合适的温度，需消耗大量能量。在温室热水供暖系统中，末端风机盘管对整个供暖系统效率的影响很大，特别是现代大型温室的供暖系统。若对每一个风机末端都设置一个控制端点，不仅使成本和工作效率降低，而且也不利于空调系统的运行与节能，造成资源浪费。因此合理的风机盘管控制方法和整体供热输出调控对提高温室供暖系统效率，节约能源消耗具有重要的意义。
[0004]目前现代高大温室能量控制采用多区域独立控制方法，即把高大空间分成多个区域，每个独立控制器控制某个区域的风机盘管，并采用区间温度设置开关控制方法。多区域独立控制方法容易造成高大空间温室内温度场温度分布不均匀，且具有整体供热控制系统的不稳定，温室内温度控制精度不高和响应时间较慢等缺点。因此采用采用计算流体力学(computational fluid dynamics,简称CFD)和能量预测模型混合的方法实现温室供暖系统热量效率的最大化利用。
【发明内容】
[0005]为了实现温室能量有效调控的技术问题，本发明提供一种计算流体力学方法与能量预测模型混合的节能控制方法。
[0006]本发明所采用的技术方案是这样的:
基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法，包括以下步骤:
1)根据下列式1-1II建立温室CFD模型:
【权利要求】
1.基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法，包括以下步骤: 1)根据下列式1-1II建立温室CFD模型:
2.按照权利要求1所述的基于计算流体力学和能量预测混合的温室节能控制方法，其特征在于:利用控制执行系统来完成控制方法，所述的控制执行系统由信号采集器、嵌入式计算机、继电器信号输出器组成，信号采集器接收室内外光照、温湿度传感器数据，并进行限幅滤波和归一化的预处理操作后上传至嵌入式计算机；嵌入式计算机接收信号采集器上传的室内外光照、温湿度等信号，识别当前的环境、光照状态，并根据前述计算结果向继电器信号输出器发出相应的控制指令；继电器信号输出器，接收嵌入式计算机发出的控制指令，产生对应的强电信号，完成不同风机盘管回路、高低风档的启停和水源热泵机组输出水的流量供应。
【文档编号】F24F11/00GK103884075SQ201410006503
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】陈教料, 胥芳, 艾青林, 谭大鹏 申请人:浙江工业大学