為了將跨臨界CO₂中間補(bǔ)氣過冷熱泵熱水器的實(shí)時(shí)能耗控制在最低水平,將多變量極值搜索算法運(yùn)用到跨臨界CO₂中間補(bǔ)氣過冷系統(tǒng)的控制方案,將系統(tǒng)功耗設(shè)定為目標(biāo)優(yōu)化量,跨臨界CO₂系統(tǒng)的排氣壓力和中間壓力設(shè)定為控制量。采用仿真軟件Dymola（Modelica 3.2.3）和模型庫(kù)ThermalSystems（TLK-thermo、GmbH）搭建了跨臨界CO₂中間過冷補(bǔ)氣熱泵熱水器和相應(yīng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型,在環(huán)境溫度-12℃,進(jìn)、出水溫度為45℃、65℃工況下,給定系統(tǒng)初始狀態(tài)點(diǎn)為排氣壓力12MPa、中間壓力7MPa,經(jīng)過極值搜索控制器作用后,排氣壓力與中間壓力穩(wěn)定控制在能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)最低能耗的最優(yōu)參數(shù)下,驗(yàn)證了該控制方案的有效性。為了驗(yàn)證該系統(tǒng)的可靠性,模擬過程中極值搜索系統(tǒng)在排氣壓力和中間壓力的運(yùn)行初值分別為10、6 MPa,10、8 MPa,14、6MPa,14、8MPa的情況下,系統(tǒng)均能到達(dá)并收斂到最低能耗點(diǎn)。 

【文章來源】：西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,54(12)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

多變量極值搜索控制的程序框圖

將中間壓力固定在7 MPa，針對(duì)排氣壓力通道進(jìn)行多個(gè)階躍響應(yīng)以估計(jì)其動(dòng)態(tài)熱力學(xué)特性，如圖2所示。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)熱力學(xué)特性由標(biāo)準(zhǔn)化的壓縮機(jī)功耗表示為式中：WN為標(biāo)準(zhǔn)化功耗；W0為階躍響應(yīng)前的穩(wěn)態(tài)值；WS為階躍響應(yīng)后的新的穩(wěn)態(tài)值；Wt為響應(yīng)過程中的瞬時(shí)值。

依據(jù)動(dòng)態(tài)輸入特性式（4）以及帶通濾波器式（5），計(jì)算得到相角αDis=35.14°。將排氣壓力固定在12MPa，針對(duì)中間壓力通道進(jìn)行多個(gè)階躍響應(yīng)以估計(jì)其動(dòng)態(tài)熱力學(xué)特性，結(jié)果如圖3所示，分別選取設(shè)計(jì)工況下中間壓力為7.5、8.0、8.5 MPa，并且實(shí)現(xiàn)0.5 MPa的階躍變化。為了保證極值搜索系統(tǒng)穩(wěn)定性，選取響應(yīng)最慢的一組來估計(jì)中間壓力通道的動(dòng)態(tài)輸入特性。中間壓力通道動(dòng)態(tài)輸入特性估計(jì)為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CO2熱泵在低溫寒冷地區(qū)供暖應(yīng)用的研究分析[J]. 金磊,何永寧,楊東方,宋昱龍,曹鋒.  流體機(jī)械. 2015(09)
[2]制冷劑替代技術(shù)研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李連生.  制冷學(xué)報(bào). 2011(06)
[3]CO2熱泵熱水器實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉圣春,馬一太,劉秋菊.  天津大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(02)



本文編號(hào)：3576366