The invention discloses a high temperature heat pump system of high pressure liquid storage tank and its control method based on the high temperature heat pump system as a whole is divided into five main modules, compressor, condenser, evaporator and capillary pressure reservoir, mainly through the control method to ensure the condenser pressure and high pressure liquid storage tank storage and feedforward the industrial wastewater transfer temperature control, realize the evaporator pressure and condenser pressure, capillary flow and quality in steady state operation. The inner loop feedforward control method of the invention through the construction of high pressure liquid storage tank to control the condenser outlet pressure and temperature on the heat source side control, can be in the compressor frequency, more quickly realize the coordinated control system, improve the quality of dynamic adjustment of evaporator and condenser; at the same time, the high temperature heat pump system of high pressure liquid storage tank that can guarantee the normal operation of the compressor, improve the heat exchanging effect of the condenser, a circulating refrigerant system so as to ensure the efficient, stable and safe operation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于高压储液罐控制的高温热泵系统及控制方法
本专利技术涉及一种基于高压储液罐控制的高温热泵系统,属于热工自动控制领域。
技术介绍
近年来,我国积极发展高效绿色的能源利用技术,大力发展低温热能的回收利用技术。高温热泵具有85℃以上的供水温度,可广泛应用于工业、建筑等领域,是电能替代的重要途径之一。采用工业废水余热等作为高温热泵的低温热源,可减少热污染,增加能源利用率。因此水源高温热泵具有良好的应用前景。高温热泵中的工质由于高温高压的环境要求下循环工作,所以国内外学者的主要针对高温热泵的制冷剂、制热效率等方面进行了大量的研究工作,但是控制策略的研究有所不足。绝大多数研究者为了提高热泵的效率致力于研究部件的匹配技术,而热泵机组通常是在不同负荷下运行,一旦负荷发生变化,运行的实际工况也会相应改变,机组的实际效率将与设计的额定工况下差异很大,因此高温热泵在运行过程中通常通过变频压缩机或者间歇启停压缩机的工作气缸来调节输出负荷,但这些方式对运行效率以及系统的稳定性带来很大的影响。[另外,由于高温热泵系统长期在高温高压下工作,安全性和高效性难以保证,使得控制策略的设计尤为重要。同时,由于扰动、测量噪声、不确定性的存在对控制器有一定干扰作用,很难取得良好的控制品质。现阶段国内外的研究者主要采用先进的控制算法比如:模糊控制、神经网络控制等对系统进行控制仿真,而在控制策略方向上研究甚少。本专利技术通过在高温热泵中加入高压储液罐,能够更好地实现高温热泵系统的稳定运行;同时,通过对冷凝器的出口阀门的反馈控制和对热源侧信号的前馈控制方法的综合运用,从而增强其抗扰动和不确定性的能 ...
【技术保护点】
一种基于高压储液罐的高温热泵系统,包括蒸发器、冷凝器、冷凝器出口阀门、高压储液罐、压缩机以及控制器,所述蒸发器与冷凝器经第一管路和第二管路形成循环回路,所述压缩机设置在所述第一管路上,所述冷凝器出口阀门和高压储液罐设置在所述第二管路上,在所述高压储液罐内设置有用于测量液位的液位传感器,在所述蒸发器内设置有用于测量热源侧温度的温度传感器,所述控制器与所述液位传感器和温度传感器连接并根据所述液位传感器获取的液位信号和温度传感器获取的温度信号控制所述冷凝器出门阀门的开度。
【技术特征摘要】
1.一种基于高压储液罐的高温热泵系统,包括蒸发器、冷凝器、冷凝器出口阀门、高压储液罐、压缩机以及控制器,所述蒸发器与冷凝器经第一管路和第二管路形成循环回路,所述压缩机设置在所述第一管路上,所述冷凝器出口阀门和高压储液罐设置在所述第二管路上,在所述高压储液罐内设置有用于测量液位的液位传感器,在所述蒸发器内设置有用于测量热源侧温度的温度传感器,所述控制器与所述液位传感器和温度传感器连接并根据所述液位传感器获取的液位信号和温度传感器获取的温度信号控制所述冷凝器出门阀门的开度。2.根据权利要求1所述的高温热泵系统,其特征在于:所述控制器包括主控制器及温度补偿器,所述温度补偿器对所述温度传感器获取的温度信号进行前馈补偿。3.一种如权利要求1所述高温热泵系统的控制方法,其特征在于,步骤为:1)获取控制参数,其中控制参数包括蒸发器的热源侧温度和高压储液罐的液位;2)对获取的热源侧温度进行前馈补偿;3)控制器根据获取的液位和经前馈补充后的热源侧温度对冷凝器出口阀门进行控制。4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于:前馈补偿器,整体采用反馈调节手段控制,对具有高压储液罐的高温热泵的动态特性进行建模,根据模型的阶跃响应特征,利用子空间辨识方法得出热源侧温度与用户侧输出温度的模型,获得前馈补偿控制器的拉普拉斯变换G1(s)为:其中,s表示拉普拉斯算子;GYD(s)表...
【专利技术属性】
技术研发人员:符灏,王硕,刘西陲,沈炯,张俊礼,杨宁,陆雯,周欢,黄小鉥,黄堃,
申请(专利权)人:国网浙江省电力公司杭州供电公司,东南大学,国家电网公司,国网浙江杭州市富阳区供电公司,国电南瑞科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。