基于ANFIS的太阳能-空气源热泵供暖系统温度控制研究

针对太阳能-空气源热泵供暖系统运行环境复杂多变,模糊控制器的设计高度依赖人工经验的问题,提出一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)改进的模糊控制方法。该方法利用ANFIS在复杂系统建模中的优势,结合供暖系统温度响应特性和实际运行数据,建立联合供暖系统变工况ANFIS模型,生成与系统性能适配的模糊规则库并传递给模糊控制器执行。Matlab/Simulink仿真对比试验表明,与单一的模糊控制相比,该方法的控制精度提高了17.65%,调节时间缩短了36.4%,具有更高的控制精度和响应速度。

考虑空气源热泵负荷聚合参与的需求响应

基于“电网-聚合商-负荷”三级架构,提出空气源热泵负荷聚合参与需求响应的控制策略。供暖运营商作为热泵负荷的聚合商,在保证用户热舒适度的基础上,利用建筑本身的蓄能能力,结合分时电价最小化供热成本,并对负荷可调节潜力进行评估。当电网调度部门下发调控指令后,考虑用户舒适度和电网调节需求,基于多目标遗传算法分配各负荷调节量,在满足调控目标的同时可改善调控带来的聚合功率振荡、反弹负荷大等问题。最后,仿真验证所提策略的有效性。

太阳能—地源热泵式空调自适应模糊PID复合控制方法

为了优化太阳能-地源热泵空调系统的能耗和效率,减少环境因素对稳定运行的影响,提出自适应模糊PID复合控制方法。通过监控管理层上位机采集现场数据信号,并下发开关量信号至PLC控制器,再通过PLC控制器对太阳能集热器、循环水泵和温度进行控制。同时,将模糊PID控制器作为子程序控制循环水泵的频率,温度误差和误差变化率作为复合控制器的输入,通过模糊化处理输入信号,调节PID控制的相关参数,输出控制变频器频率的信号,以调节水泵电机的运转速度,精准控制室内温度。实验结果表明,该方法能提高太阳能的利用率,具有较好的抗干扰性能和较高的制冷、供暖性能系数,可实现高效的节能效果。

某纯电动车型的余热热源与空气源热泵控制策略研究

随着纯电动汽车市场的进一步拓展,为了满足北方客户在寒冷天气下的采暖需求,并缓解低温环境下纯电动汽车续驶里程的衰减,需要对纯电动汽车在低温下的整车热管理控制策略进行更加贴合使用场景的优化。通过针对某纯电动车型在低温环境下不同使用场景中余热热泵与空气源热泵热管理控制策略的研究与实车验证,将热泵热管理系统的有效使用环境温度下限从-15℃拓展到了-20℃,并且实现了该车型在-7℃低温环境下CLTC工况续驶里程衰减率达到31.2%的优秀水平。

某住宅小区温湿度独立控制空调系统设计

以南京某住宅项目为例,介绍了该项目复合式地源热泵系统、空调水系统、新风系统、空调末端、温湿度及防结露控制。该空调系统采用集中冷热源、分户换热系统,节省了管网投资,降低了输送能耗。用户侧定压补水采用竖向分区减压补水,控制用户侧毛细管系统工作压力,提高了毛细管辐射末端可靠性及使用寿命。置换新风系统采用局部微降板埋地处理,以节省户内空间。其竖向分区的新风系统减小了户内风井面积,增加了使用面积,由双冷源深度热回收新风机组集中回收排风能量,优化了冷凝器配置,热泵回收低温排风能量,提高了内置热泵效率。该项目系统设计对住宅毛细管辐射系统设计具有一定的参考价值。

基于自适应模糊控制的空气源热泵温度控制系统

设计了一种空气源热泵干燥控制系统,以自适应优化后的模糊控制为控制算法,使干燥过程维持在设定的温度范围内;通过对该控制算法在Simulink上进行仿真,发现其拥有较低的超调温度、较少的温度趋稳时间和较小的震荡.

变流量空气源热泵集中供暖系统水泵及末端控制方法研究

本文建立了变流量空气源热泵建筑供暖的数学模型,利用该模型研究了不同水泵控制方式下空气源热泵系统的性能。结果表明:为了使热泵机组保持较高的性能,其最小经济流量为额定流量的30%;3种控制方式中,供回水干管压差控制水泵功耗最大,最不利末端支路压差控制水泵功耗最小;相比于供回水干管压差控制,最不利末端支路压差控制水泵可节能0~31.84%;3种控制方式中,温差控制系统总功耗始终最大,最不利末端压差控制最小,它们的差值平均值在高负荷率下达到6.20%;压差控制和温差控制均可满足建筑供暖需要,但压差控制室内温度波动更小,适合用于对室内温度要求较高的场所。

“双碳”背景下低温空气源热泵在建筑工程中的供热应用

根据低温空气源热泵区域供暖的特点,结合工程实例,对使用该设备的供暖系统进行分析,包括系统布置、各环境温度下的运行效率、机组特性、初投资及采暖季运行费用等方面,阐述该系统用于集中供暖项目较常规能源的优越性。低温空气源热泵系统运用灵活,开启不受市政供暖时间限制,给用户更好的舒适体验。

空气源热泵-散热器供暖系统变水温控制方法实测与评价研究

空气源热泵作为可再生能源技术之一,广泛应用于我国中小型建筑供暖系统,特别是北方地区农村“煤改电”项目中,其供暖运行通常采用定水温控制策略,导致室内出现过热现象,同时也严重影响了热泵机组运行能效。以空气源热泵-散热器供暖系统为例,基于供需匹配的思想,探寻了热泵机组最优供水温度预测模型,开发了相应的变水温控制策略。该控制策略能够根据用户室内需求和室外温度变化,实时调整机组供水温度设定点。同时,通过实际测试验证了变水温控制策略的应用效果。实测表明,相比于定水温控制策略,在满足室内温度要求的条件下,变水温控制策略使得供暖系统测试日节能22.9%,整个供暖季节能14.2%。研究表明了空气源热泵-散热器供暖系统采用变水温控制策略可以很大程度上节省系统能耗,具有良好的实际工程应用价值。

空气源热泵芒果干燥系统变结构智能控制技术

目的:提高空气源热泵干燥系统干燥芒果的能效。方法:对空气源热泵干燥系统干燥芒果的工艺进行细分,采用变结构控制实现干燥室温湿度的智能化动态调节以提高能效,即将每个干燥工艺阶段细分为三部分:远离转换点、接近转换点和临近转换点,对前两部分采用受限的带外部输入的非线性自回归神经网络(NARX)对干燥室温度和湿度设定值进行智能调整来节约电能,而对第三部分则采用PI控制器对干燥工艺转换点除湿量进行精准控制,保证芒果干燥品质。结果:与常规的分段恒温恒湿干燥方法相比,研究提出的细分段变结构控制方法能保证芒果干燥品质,并能节约8.63%的电能。结论:研究提出的细分段变结构控制方法能明显提高热泵干燥系统能效,并获得与常规分段恒温恒湿方法接近的干燥品质。

新型热湿独立控制空调系统的实验研究

提出一种由固体除湿热泵(DESICA)和变频多联机(VRV)组成的新型热湿独立控制空调系统(JDVS),为验证其实际舒适和节能性能进行了实验研究。DESICA是一台新型固体除湿热泵,其原理是用涂覆固体除湿材料的除湿换热器替代传统热泵中的蒸发器和冷凝器,并通过四通阀实现系统的连续运行。在JDVS中,DESICA负责处理潜热负荷和部分显热负荷,剩余的显热负荷由VRV处理。因此,对比目前普遍采用的全热交换器(HRV)和VRV所组成的传统热湿独立控制空调系统(JHVS),在上海冬夏季工况下进行实验研究。实验结果显示,新型JDVS系统相比JHVS系统,在满足设定温度的同时,能将室内相对湿度维持在50%左右。同时,在夏季和冬季工况下,JDVS系统比传统JHVS系统分别节能17.2%和9.3%。因而,新型JDVS兼具节能和舒适特点,拥有广阔应用空间。

太阳能蓄热与低温空气源热泵复合空调系统运行特性模拟研究

介绍了利用地下水池进行季节性蓄热的太阳能与低温空气源热泵复合空调系统的组成及运行模式,建立系统中各部分的数学模型,确定系统的运行控制策略,并在此基础上,以乌鲁木齐市某餐厅为研究对象进行瞬态数值模拟,得到系统的全年动态运行特性,模拟结果为该系统的推广应用提供了理论指导。

热泵式低温循环谷物干燥机控制系统设计与试验

针对以空气源热泵为热源系统的低温循环谷物干燥机存在的一体化控制程度不足问题,设计了一种热泵式低温循环谷物干燥机控制系统。为实现低温循环谷物干燥机和热泵系统的一体化控制,利用可编程逻辑控制器(PLC)技术进行硬件电路设计和软件设计,系统实现了谷物干燥过程的自动和手动等多模式控制,并支持干燥参数的人工调节和设置、谷物含水率及干燥温度的实时监控等功能。试验表明,干燥机在不同模式下均工作正常;所开发的逻辑控制系统具有自动化程度高、稳定性好、安全性高等优势。稻谷干燥试验表明,在不同环境温度下,热泵热风温度平均误差为0.95℃,标准差为0.93℃,系统具有较好的控制精度与稳定性,粮食温度稳定在33℃左右,满足低温循环式谷物干燥机的作业要求。

模糊PID控制算法在地源热泵空调控制中的应用

针对目前地源热泵空调系统控制的不足、系统误差不稳定和动态特性不理想等问题,提出了一种模糊比例、积分、微分(PID)控制算法.该算法将系统温差和温差变化率作为输入信号,通过模糊推理,实现了对PID控制参数进行在线自调整,从而对室内温度进行合理的控制,提高了对采暖末端温度的控制精度,降低了能耗,取得了良好的现场控制效果,并可用Matlab/Simulink进行仿真.

低温空气源热泵的发展现状与关键技术指标

空气源热泵由于其低温适应性不高,导致机组制热效率下降,而在北方严寒和寒冷地区发展受到限制。通过对国内外学者在提高空气源热泵低温条件下运行性能所作的研究进行梳理和总结,可从压缩机性能和除霜技术两方面着手改善空气源热泵性能;归纳了在低温环境下提高压缩机性能和除霜控制方法及除霜技术;详细总结了热泵运行性能系数指标、结除霜指标和低温适应性三方面关键技术对空气源热泵运行性能的影响。

地源热泵空调系统的控制仿真研究

由于地源热泵空调系统的控制系统较复杂且非线性,在运行过程中所受干扰多,并且难以建立精确的数学模型,目前多采用常规PID控制系统或相对较好一些的模糊PID控制系统,但都存在不足,很难达到其节能和舒适的作用。针对其特点提出了模糊控制和单神经元PID控制相结合的方法。并通过MATLAB仿真工具对其三种控制方法分别进行动态仿真,其结果表明该方法运用于地源热个泵空调系统中,其控制效果明显优于其它两种控制方法,大大提高了控制系统的控制品质,受外界影响较小,响应快,鲁棒性较强,节能和舒适性效果更明显。其研究结果在实际工程中具有一定的实际应用价值。

空气源热泵热水机组模糊除霜控制算法的研究

将结霜的主要影响因素和热泵系统对结霜状况的响应这两个方面确定为机组开始除霜的输入判据。在此基础上,研究模糊除霜的控制算法,确定隶属函数与模糊集,建立模糊规则表,并且确定除霜指令和除霜效果的评判,为实现空气源热泵热水机组的实时除霜控制和提高机组的运行性能奠定基础。

基于模糊增益单神经元PID控制的地源热泵空调系统的建模与仿真

针对地源热泵空调控制系统复杂性、非线性、运行过程中所受干扰多且难以建立精确的数学模型等特点,目前多采用常规PID控制系统或相对较好一些的模糊PID控制系统,但都存在不足,很难达到其节能和舒适的作用。本文针对其特点提出了利用模糊控制和单神经元PID控制相结合的控制方法。并通过MATLAB仿真工具对其三种控制方法分别进行动态仿真,其结果表明该方法运用于地源热个泵空调系统中,其控制效果明显优于其它两种控制方法,大大提高了控制系统的控制品质,受外界影响较小,响应快,鲁棒性较强,节能和舒适性效果更明显。

基于变结构参数自整定模糊PID的节能控制系统

设计基于变结构参数自整定模糊PID和空气源热泵的节能控制系统,分析模糊运算规则,实现风量温度的高精度控制。用力控组态软件对整个节能控制系统进行组态。实际生产运行结果表明:该系统的节能效果明显,操作界面友好。

严寒地区农村太阳能与空气源热泵供热系统优化研究

利用TRNSYS软件,通过对长春地区某典型农村住宅太阳能与空气源热泵供热系统进行模拟,分析了该供热系统对长春农村住宅的适用性,重点探究了空气源热泵启停温度控制参数、供水温度和运行策略对系统性能及运行费用的影响。结果表明,太阳能与空气源热泵供热系统能够满足长春地区该典型农村住宅冬季供暖的要求,室内温度保持在18~24℃,舒适度较好;空气源热泵启停温度控制参数每降低1℃,供暖季系统能耗降低2%~3%;供水温度每降低1℃,系统能耗降低0.8%~0.9%;最低运行费用策略优于最大利用太阳能的运行策略。采用最低运行费用策略的供热系统能耗可降低3%~4%,运行费用可减少7%~8%。