【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热能工程，尤其涉及一种冷热交换系统的控制方法及系统。
技术介绍
1、冷热交换系统是一种用于热量传递的装置或系统，它可以将热能从一个介质转移给另一个介质，以实现冷却或加热的目的。该系统通常由热交换器、传热介质和必要的控制设备组成。热交换器是冷热交换系统的核心组件，它提供了介质之间热量传递的接口。热交换器通常由一系列管道、散热片或换热表面组成，这些部件可以增加热量传递的表面积，提高传热效率。热交换器内的介质可以是液体、气体或蒸汽，通过这些介质，热量可以在冷却或加热的过程中从一个介质传递到另一个介质。冷热交换系统控制是指通过调节冷热流体的流量、温度、压力等参数，来实现冷热交换器的最佳运行状态，以满足不同的冷热需求，同时提高系统的能效和安全性。传统冷热交换系统主要依靠大温差驱动，而微温差驱动控制难度很大。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术有必要提供一种冷热交换系统的控制方法，以解决至少一个上述技术问题。
2、为实现上述目的，一种冷热交换系统的控制方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：根据冷热交换系统的工作条件对系统的运行状态进行有限划分，并获取状态之间的转换条件以及信号，从而得到状态条件数据；通过状态机模型根据状态条件数据进行系统状态转移模拟，从而得到冷热交换状态机图；
4、步骤s2：根据冷热交换状态机图进行微温差驱动的控制策略设计，从而得到微温差控制策略数据；对相变材料进行相变热能贮存能力评估，从而得到最优相变材料列表；
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6、步骤s4：根据pid控制优化参数以及最优相变材料列表对相变材料储能单元进行仿真模拟，从而得到储能单元模拟数据；根据储能单元模拟数据以及微温差控制曲线数据建立冷热交换系统的热动力学模型，并进行系统性能分析，从而得到系统性能数据；
7、步骤s5：根据系统性能数据确定最佳运行参数以及控制策略，从而得到系统控制参数数据。
8、本专利技术通过将系统的运行状态进行有限划分，可以更好地理解和描述系统的行为。这有助于识别不同的工作模式和异常状态，并为后续的控制策略设计提供基础。通过确定状态之间的转换条件和相关信号，可以揭示系统在不同状态下的行为规律。这些条件和信号的获取对于后续的状态机模型和控制策略设计非常重要。基于冷热交换状态机图，设计微温差驱动的控制策略，可以实现对系统的精确控制。微温差控制策略能够在不同的状态下调整冷热交换流体的流量，从而提高系统的效率和性能。通过对相变材料的相变热能贮存能力进行评估，可以确定最优的相变材料列表。这些材料在系统中储能单元的选择中起关键作用，能够增强系统的热能储存和释放能力。通过获取初始化的pid参数，并结合微温差控制策略数据，可以获得系统的响应曲线数据。基于这些数据，可以进行自适应优化，调整pid参数以提高系统的响应速度、稳定性和精度。通过得到微温差控制曲线数据，可以更好地了解系统在不同温差条件下的控制效果。这些数据对于后续的模拟和系统性能分析非常有用。通过对相变材料储能单元进行仿真模拟，可以评估其在系统中的性能和效果。这有助于确定最合适的相变材料和储能单元配置，以实现系统的热能储存和释放需求。通过建立冷热交换系统的热动力学模型，并结合储能单元模拟数据和微温差控制曲线数据，可以进行系统性能分析。这有助于评估系统的效率、稳定性和响应特性，并为最佳运行参数和控制策略的确定提供依据。基于系统性能数据，可以确定最佳的运行参数，如温度、流量等。这有助于优化系统的能耗、效率和性能。通过分析系统性能数据，可以确定最佳的控制策略，包括pid参数和微温差控制策略的优化。这能够实现系统的自动化控制，并提高系统的响应速度和稳定性。总体而言，以上步骤包括系统状态理解、控制策略设计、相变材料评估、pid参数优化、系统性能分析以及最佳运行参数和控制策略确定。这些效果有助于提高冷热交换系统的效率、稳定性和性能，并优化能源利用。
9、优选地，步骤s1包括以下步骤：
10、步骤s11：根据冷热交换系统的工作条件对系统的运行状态进行有限划分，从而得到运行状态数据；
11、步骤s12：对运行状态数据进行状态之间的转换条件获取，从而得到状态转移条件数据；
12、步骤s13：对运行状态数据进行状态之间的转移时控制信号定义，从而得到控制信号数据；
13、步骤s14：将运行状态数据、状态转移条件数据以及控制信号数据合并为状态条件数据；
14、步骤s15：基于状态条件数据通过状态机模型建立冷热交换系统的状态机模型，从而得到冷热交换状态机模型；
15、步骤s16：对冷热交换状态机模型进行系统状态转移模拟，从而得到冷热交换状态机图。
16、本专利技术通过对系统的运行状态进行有限划分，可以将系统的行为和特征分成不同的状态。这有助于更好地理解系统的工作模式和行为规律。通过对系统的工作条件进行分析和观察，可以获得系统在不同工作条件下的运行状态数据。这些数据对于后续的状态转移条件获取和控制信号定义非常重要。通过对运行状态数据的分析和观察，可以确定在状态之间进行转移时需要使用的控制信号。这些信号可以是系统中的参数调整、开关状态变化或其他控制动作。控制信号数据对于后续的状态机模型建立和系统状态转移模拟非常重要。通过将运行状态数据、状态转移条件数据和控制信号数据合并，可以得到完整的状态条件数据。这些数据包含了系统不同状态之间的转换条件和相关的控制信号，为后续的状态机模型建立提供了基础。通过基于状态条件数据建立状态机模型，可以描述冷热交换系统在不同状态之间的转换和相应的控制行为。状态机模型能够清晰地展示系统的状态及其之间的关系，为后续的系统状态转移模拟提供了基础。通过对冷热交换状态机模型进行状态转移模拟，可以模拟系统在不同状态之间的转换过程。这有助于验证和验证状态转移条件的准确性，以及了解系统在不同操作条件下的行为。冷热交换状态机图提供了系统状态及其转换的可视化表示，有助于更好地理解和优化系统的控制策略。总体而言，以上步骤包括系统状态划分、状态转移条件获取、状态转移条件获取、控制信号定义、状态条件数据整合、状态机模型建立和系统状态转移模拟等方面。这些步骤有助于深入理解冷热交换系统的运行状态和行为规律，提供了一种系统化的方法来描述和模拟系统的状态转换过程。通过这些步骤，可以更好地优化系统的控制策略，改善系统的性能和效率。此外，状态机模型和状态转移图的建立也为系统的故障诊断和故障恢复提供了基础，有助于提高系统的可靠性和可维护性。
17、优选地，步骤s2包括以下步骤：
18、步骤s21：根据冷热交换状态机图确定系统的各状态下的温差和热流，从而得到温差热流数据；
19、步骤s22：利用微分方程组对温差热流数据进行温差和热流之间的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冷热交换系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤S23包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤S28包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤S285所述的经济性以及环境友好性评估是通过相变材料的综合评价公式实现的，相变材料的综合评价公式如下所示：
7.根据权利要求6所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：
10.一种冷热交换系统的控制系统，其特征在于，用于执行如权利要
...【技术特征摘要】
1.一种冷热交换系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤s1包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤s2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤s23包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤s28包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的冷热交换系统的控制方法，其特征在于，步骤s28...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶梓，
申请(专利权)人：深圳棁鑫新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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