基于电子膨胀阀开度的直膨式太阳能热泵过热度智能控制

针对直膨式太阳能热泵系统的运行控制问题,提出了一种基于电子膨胀阀开度的过热度控制策略,主要包括电子膨胀阀初始开度算法和过热度控制算法,通过对试验数据进行拟合,得到了电子膨胀阀初始开度与太阳辐射强度和环境温度的函数关系。设计并搭建了以制冷剂R134a为工质的直膨式太阳能热泵热水器试验平台,主要由裸板式太阳能集热/蒸发器、滚动转子式压缩机、微通道冷凝器、蓄热水箱和电子膨胀阀等组成。控制系统采用单片机作为主控制器,单片机与数据采集控制器之间采用RS485总线方式通讯。在此平台上,对提出的过热度控制策略进行了全工况测试。试验结果表明:在系统开机后的25 min内,过热度有效控制在目标范围5~10℃内;在系统正常运行阶段,过热度控制平稳,最大超调量小于4℃。所提出的全工况过热度控制策略有助于系统稳定高效运行。