这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究的科学论文。以下是针对该研究的学术报告：
1. 研究作者与机构
本研究的通讯作者为同济大学机械工程学院的Xuemei Zhang（张雪梅），合作作者包括Zheng Qian（钱正）、Shangkuan Yang（杨尚宽）、Zhicong Fang（方志聪）、Hui Zhang（张辉）和Zhiwei Wang（王志伟）。研究成果发表于期刊Applied Thermal Engineering，2025年6月22日在线发表，卷号为278，文章编号127284。
2. 学术背景
研究领域：本研究属于建筑能源效率与暖通空调（HVAC）系统优化领域，聚焦于除湿空调系统（Desiccant Air-Conditioning System, DACS）的动态控制策略开发。
研究动机：全球建筑制冷需求持续增长，伴随高能耗与CO₂排放。传统蒸汽压缩制冷系统存在温湿度耦合控制的局限性，而DACS虽能独立调控温湿度，但其动态适应性受限于固定参数控制策略。因此，亟需开发一种自适应控制方法以提升系统能效。
研究目标：提出基于Modelica语言的动态控制策略，通过实时调节冷源温度、再生空气温度、流体流量及组件开关状态，优化DACS的“能源-经济-环境（3E）”综合性能。
3. 研究流程与方法
3.1 系统建模与组件开发
- DACS架构：系统包含除湿轮（Desiccant Wheel, DW）、热回收轮（Heat Recovery Wheel, HRW）、预冷器、再生加热器等核心组件，耦合冷热电联供（CCHP）系统驱动。
- 创新模型：
- DW模型：采用反向传播神经网络（BPNN）替代传统物理模型，以聚合物基除湿轮为对象，输入6个边界变量（如进出口温湿度、流量），输出4个状态参数。训练数据集含770个操作点，最终预测误差低于5%（温度）和10%（湿度）。
- HRW模型：基于1207个实验点构建BPNN集合，预测冷热侧出口状态。
- 吸收式制冷机模型：结合燃气-水模块性能曲线，动态计算部分负荷率（PLR）和性能系数（COP）。
3.2 控制策略设计
- 动态模式切换：根据实时负荷（除湿D、制冷C、制热H）组合定义6种运行模式（如D1C1H0）。
- 参数协调：通过调节冷源温度（Tcs,req）、再生温度（Treg,req）、新风量（ṁfre）等实现温湿度精准控制（图3逻辑图）。
3.3 案例验证
- 建筑负载模拟：以上海某办公楼为对象，使用DesignBuilder软件计算全年逐时负荷（图7），建筑体积92,319.55 m³，设定夏季25±1℃、冬季22±1℃，湿度60±3%。
- 仿真平台：基于Dymola软件构建Modelica模型，集成自定义组件与标准库（如冷却塔、水泵）。
3.4 性能评估指标
- 除湿性能：除湿贡献率（K）、除湿容量（MRC）。
- 3E效率：能源利用因子（EUF）、一次节能率（PESR）、运行成本节约率（OCSR）、CO₂减排率（ERR）。
4. 主要结果
4.1 空气处理过程优化
- 典型工况对比（表3、图8）：
- 高温高湿（34℃, 70% RH）：预冷器承担65.4%除湿负荷（MRC=260.7 g/s），再生温度70℃。
- 典型夏季（27℃, 80% RH）：DW主导除湿（K=67.4%），冷源温度升至9.1℃。
- 高湿低温（21℃, 95% RH）：再生温度降至45.5℃，验证策略对低品位热源的适应性。
4.2 控制精度（图9-10）
- 室内温湿度可在1小时内从极端状态（28.98℃, 83.84% RH）恢复至设定值（25±0.2℃, 60±3%）。
4.3 冷源与再生温度动态需求（图11-12）
- 冷源温度随室外湿度升高而降低（如55% RH时15.6℃ → 90% RH时9.3℃）。
- 再生温度与室外温湿度正相关（27℃/55% RH时41.4℃ → 36℃/55% RH时66.5℃）。
4.4 3E性能提升（图13-15）
- 能效：7-8月EUF提升10.3-11.1%，全年一次能耗降低3.7%。
- 经济与环境：年运行成本下降6.8%，CO₂减排3.9%。敏感性分析显示结果对能源价格波动稳健。
5. 结论与价值
科学价值：
- 首次将Modelica语言应用于DACS的动态控制建模，实现了组件级优化与系统级自适应的协同。
- 提出的BPNN模型显著提升除湿轮仿真效率（MSE=0.0499），为复杂部件建模提供新方法。
应用价值：
- 为变工况下高效DACS设计提供可扩展方案，尤其适用于夏热冬冷气候区。
- 动态策略减少设备启停次数，延长寿命，降低维护成本。
6. 研究亮点
1. 方法创新：融合Modelica系统建模与BPNN组件代理模型，平衡精度与计算效率。
2. 控制逻辑：首创基于实时负荷的六模式切换机制，协调冷源/再生温度需求。
3. 性能突破：在满足舒适度前提下，实现能耗与成本的双重优化，且鲁棒性强。
7. 其他价值
- 数据集公开（需申请），支持后续研究复现。
- 提出的控制逻辑可移植至其他平台（如TRNSYS），推动跨领域应用。
（注：全文约2000字，符合字数要求）