啟停式小型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制研究.pdf

1、小型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)廣泛用于小型建筑的供熱和供冷。該系統(tǒng)熱泵多采用開關控制，控制效果差，而且機組啟停頻繁易導致壓縮機的磨損和老化。本文以啟停式小型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)為研究對象，采用模擬與實驗相結合的方法，對其優(yōu)化控制進行研究。
　　本文針對啟停式熱泵空調(diào)系統(tǒng)提出了一種室內(nèi)溫度的簡化雙線性控制，該控制算法適用于送風溫度波動幅度較大且較為頻繁的室內(nèi)溫度控制。搭建了模擬與實驗平臺，模擬驗證和實驗驗證均表明，該簡化雙線性控制能夠有效地提高室

2、內(nèi)溫度控制的魯棒性，比傳統(tǒng)的PI控制具有更強的抗干擾能力和更精確的溫度設定值追蹤能力。
　　本文進一步提出了將雙線性控制技術與溫度設定值重設技術相結合的控制方法以減少熱泵機組的啟停頻率。當熱泵機組啟動時，采用較小的室內(nèi)溫度設定值；當機組停機時，采用較大的室內(nèi)溫度設定值。在整個控制過程中，采用雙線型控制對室內(nèi)溫度設定值進行追蹤。模擬結果表明該組合控制方式能夠有效的減少熱泵機組的啟停頻次，同時確保室內(nèi)的熱舒適性。本文同時研究了該組合控

3、制方式在相變墻體房間中的控制效果。通過相變墻體提高室內(nèi)的蓄熱/蓄冷能力，進而加強室內(nèi)溫度設定值重設技術的作用效果。研究結果表明，相變墻體不僅能夠有效地減小室內(nèi)溫度的波動范圍，提高室內(nèi)溫度的控制精度，還能夠明顯地減少熱泵機組的啟停頻率，對該組合控制方法的控制性能具有顯著地加強效果。
　　針對低負荷條件下室內(nèi)溫度失控的問題，本文提出了設置緩沖水箱空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水回水溫度設定值在線優(yōu)化方法。該優(yōu)化方法很好地利用了風系統(tǒng)和水系統(tǒng)之間的能量

4、傳遞和守恒關系，根據(jù)房間實時負荷，在線優(yōu)化冷凍水回水溫度設定值，同時充分利用水箱減少熱泵機組的啟停頻率。模擬研究表明，該方法在低負荷條件下能顯著地提高室內(nèi)溫度控制的魯棒性和精確度，同時緩沖水箱能有效地確保熱泵機組的啟停頻次。
　　本文最后提出了以減少啟停式小型熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)總運行能耗為目標的節(jié)能優(yōu)化控制方法。該方法以用戶設定的熱泵機組允許的每小時最大啟停次數(shù)和冷凍水回水溫度允許的變化范圍作為約束條件，對系統(tǒng)的相關設定值進行在線優(yōu)