MODELING OF A VARIABLE FREQUENCY DRIVE CONTROLLER FOR RESIDENTIAL AIR CONDITIONING SYSTEM. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (Master Thesis) Thesis_final_CD.pdf - Other Download (8MB) | Preview

Arabic Abstract

في السنوات الأخيرة، أصبح البحث والتطوير لتوفير الطاقة للتدفئة والتهوية، وتكييف الهواء ) HVAC ( نظام بقعة ساخنة مع تقدم العلم والتكنولوجيا. تحقيق الراحة الحرارية مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة هو الشرط الرئيسي في تصميم نظام تكييف الهواء. المملكة العربية السعودية ) KSA ( لديها مناخ صحراوي يتميز بالحرارة الشديدة خلال النهار. ولذلك، فإن أنظمة تكييف الهواء تصبح عنصرا ضروريا في حياة الناس اليومية. نظام التكييف هو االمساهم الرئيسي في استهالك الطاقة في المنازل ويستهلك حوالي 00 ٪ من الطاقة االمستخدمة في المنطقة السكنية بالمملكة العربية السعودية. تطوير نموذج حراري متطور ودقيق جدا لمنزل ونظام تكييف الهواء هو في حاجة حقا للحفاظ على الطاقة الكهربائية والحفاظ على مستوى الراحة الحرارية. والهدف من هذا العمل هو إجراء بحوث تجريبية ومحاكاة لأنواع مختلفة من أنظمة تكييف الهواء المثبتة في منزلين متطابقين يقعان في حرم جامعة الملك فهد للبترول والمعادن في مدينة الظهران بالمملكة العربية السعودية. وقد تم تطوير النموذج الحراري لكلا النظامين مع نوعين مختلفين من أنظمة تكييف الهواء، ونظام HVAC التقليدي مجهزة دورة ON/OFF ونظام HVAC التكنولوجيا الجديدة مجهزة محرك التردد المتغير ) VFD ( الذي تم تصميمه من قبل ثلاث استراتيجيات التحكم المختلفة ) PID,PWM ,و FLC (. يتم استخدام منصة LabView للعمل التجريبي لمراقبة المعلمات البيئة واستهلاك الطاقة. ويظهر تحليل الطاقة أن التكامل HVAC مع PID ، PWM و تحكم FLC أفضل ON/OFF آلية التحكم HVAC على أساس توفير الطاقة. عموما، مع HVAC تردد متغير محرك تحكم FLC أفضل من PID و PWM تحكم. وتبين الدراسة أن VFD - FLC هو أنسب استراتيجية للتحكم، و قادرة على التحكم و السيطرة على مستوى درجة الحراره مع توفير كبير للطاقة

English Abstract

In recent years, research and development of energy saving for Heating, Ventilation, and Air Conditioning (HVAC) system has become a hot spot with the advance of science and technology. Achieving thermal comfort with minimum energy consumption is the main requirement in designing an air conditioning system. The Kingdom of Saudi Arabia (KSA) has a desert climate characterized by extreme heat during the day. Therefore, the air-conditioning systems become a necessity component in people’s daily life. HVAC system is the chief contributor to energy consumption in a house which consumed about 60% of the energy used in the residential area in KSA. Developing a sophisticated and very precise thermal model for a house and air conditioning system is really needed to save the electric energy and to maintain the thermal comfort level. The aim of this work is to conduct an experimental and a simulation research for two different types of air conditioning systems installed in two identical houses located at KFUPM campus in Dhahran, Saudi Arabia. The thermal model for both houses has developed with two different types of air-conditioning systems, conventional HVAC system equipped with ON/OFF cycle and new technology HVAC system equipped with variable frequency drive (VFD) which has been modeled by three different control strategies (PID, PWM, and FLC). LabView platform is utilized for the experimental work to monitor the environment parameters and power consumption. Energy analysis shows that HVAC integral with PID, PWM and fuzzy logic controllers are better than ON/OFF HVAC control mechanism based on energy saving. Generally, with HVAC variable frequency drive fuzzy logic controller is better than PID and PWM controllers. The study shows that VFD-FLC is the most suitable control strategy, and the space temperature is able to be controlled with significant energy saving.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Computing and Mathematics > Computer Engineering
Committee Advisor:	Kassas, Mahmoud
Committee Members:	Belhadj, Chokri and Hussein, Alaa El-Din
Depositing User:	OMAR ALTAMIMI (g201304010)
Date Deposited:	18 Dec 2017 05:39
Last Modified:	31 Dec 2020 07:12
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140538