用于水源二氧化碳熱泵系統(tǒng)優(yōu)化運行的電子膨脹閥過熱度控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于水源二氧化碳熱泵系統(tǒng)優(yōu)化運行的電子膨脹閥過熱度控制方法，水源二氧化碳熱泵系統(tǒng)運行時存在一個最優(yōu)的氣冷器壓力，在該壓力下，系統(tǒng)性能系數(shù)達到最優(yōu)。本發(fā)明根據(jù)設定的氣冷器進、出水溫度及蒸發(fā)器進水溫度，依據(jù)相應的目標函數(shù)，通過PID控制器計算結(jié)果來控制水源二氧化碳熱泵系統(tǒng)內(nèi)的電子膨脹閥過熱度，使得在不同的氣冷器進、出水溫度及蒸發(fā)器進水溫度下，熱泵系統(tǒng)始終運行在最佳性能系數(shù)狀態(tài)，以達到節(jié)能的目標。
【專利說明】
用于水源二氧化碳熱泵系統(tǒng)優(yōu)化運行的電子膨脹閥過熱度控 制方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于熱栗系統(tǒng)，具體是一種用于水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)優(yōu)化運行的電子膨 脹閥過熱度控制方法。
【背景技術】
[0002] 水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)運行時存在一個最優(yōu)的氣冷器壓力，在該壓力下，系統(tǒng)性 能系數(shù)達到最優(yōu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)中存在最優(yōu)氣冷器壓力，本發(fā)明的目的是提供一 種用于水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)優(yōu)化運行的電子膨脹閥過熱度控制方法，使得在不同的氣冷 器進、出水溫度及蒸發(fā)器進水溫度下，熱栗系統(tǒng)始終運行在最佳性能系數(shù)狀態(tài)，以達到節(jié)能 的目標。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明的用于水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)優(yōu)化運行的電子膨脹閥過 熱度控制方法，其特征是： 在水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)的蒸發(fā)器的進口位置、出口位置各布置有一個溫度傳感器用 以檢測蒸發(fā)器進口位置、出口位置的溫度，并依據(jù)檢測的溫度計算蒸發(fā)器的過熱度值力A ; 根據(jù)設定的氣冷器使用側(cè)出水溫度、溫度傳感器檢測到的氣冷器使用側(cè)進水溫度與蒸 發(fā)器進水溫度，計算得到系統(tǒng)優(yōu)化運行時的目標過熱度值; 用PID控制器計算過熱度值％與目標過熱度值的偏差值，并依據(jù)該偏差值來調(diào) 節(jié)電子膨脹閥的開度，使得蒸發(fā)器出口的過熱度值與目標過熱度值接近，進而使 得系統(tǒng)運行在最佳性能系數(shù)狀態(tài)。
[0005] 作為優(yōu)選技術手段:所述系統(tǒng)優(yōu)化運行時的目標過熱度值W/2根據(jù)線性數(shù)學模型
?計算得到，公式中的a為熱源側(cè)進水溫度 對目標過熱度影響的權重系數(shù)，b為使用側(cè)進水溫度對目標過熱度影響的權重系數(shù)，c為使 用側(cè)設定出水溫度對目標過熱度影響的權重系數(shù)，d為常數(shù)，
為熱源側(cè)進水溫 度：
：為使用側(cè)進水溫度：
為使用側(cè)設定出水溫度。
[0006] 作為優(yōu)選技術手段:二氧化碳熱栗系統(tǒng)包括按照二氧化碳的流向先后連接在二氧 化碳循環(huán)管路中的壓縮機、氣冷器、回熱器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器、氣液分離器，所述氣液分 離器的二氧化碳出口連通所述壓縮機的二氧化碳進口，所述氣冷器與電子膨脹閥之間的二 氧化碳循環(huán)管路、所述氣液分離器與壓縮機之間的二氧化碳循環(huán)管路均引入所述的回熱 器。
[0007] 本發(fā)明根據(jù)設定的氣冷器進、出水溫度及蒸發(fā)器進水溫度，依據(jù)相應的目標函數(shù)， 通過PID控制模塊計算結(jié)果來控制水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)內(nèi)的電子膨脹閥過熱度，使得在 不同的氣冷器進、出水溫度及蒸發(fā)器進水溫度下，熱栗系統(tǒng)始終運行在最佳性能系數(shù)狀態(tài)， 達到節(jié)能的目標。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)的原理圖； 圖中標號說明：1-二氧化碳壓縮機;2-氣冷器;3-回熱器;4-電子膨脹閥；5-蒸發(fā)器;6-氣液分離器;7-電磁閥；8-PID控制模塊;T-溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0009] 為使本發(fā)明的控制方法和特點更加清楚，下面結(jié)合附圖所示的水源二氧化碳熱栗 系統(tǒng)對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0010] 圖1所示為本發(fā)明的原理圖，該二氧化碳熱栗系統(tǒng)包括按照二氧化碳的流向先后 連接在二氧化碳循環(huán)管路中的壓縮機1、氣冷器2、回熱器3、電子膨脹閥4、蒸發(fā)器5、氣液分 離器6,氣液分離器6的二氧化碳出口連通壓縮機1的二氧化碳進口，氣冷器2與電子膨脹閥4 之間的二氧化碳循環(huán)管路、氣液分離器6與壓縮機1之間的二氧化碳循環(huán)管路均引入回熱器 3,保證沒有液體二氧化碳進入壓縮機1中，即保證壓縮機的正常工作。氣冷器2與蒸發(fā)器5之 間設置有用于對氣冷器壓力及蒸發(fā)器流量進行調(diào)節(jié)的電子膨脹閥4;蒸發(fā)器5與回熱器3之 間設置的氣液分離器6是為了保證沒有液體二氧化碳進入二氧化碳壓縮機1中，即保證壓縮 機的正常工作;P ID控制器8控制電子膨脹閥開度的改變。
[0011] 本發(fā)明的方法是： 在水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)的蒸發(fā)器的進口位置、出口位置各布置有一個溫度傳感器用 以檢測蒸發(fā)器進口位置、出口位置的溫度，并依據(jù)檢測的溫度計算蒸發(fā)器的過熱度值 根據(jù)設定的氣冷器使用側(cè)出水溫度、溫度傳感器檢測到的氣冷器使用側(cè)進水溫度與蒸 發(fā)器進水溫度，計算得到系統(tǒng)優(yōu)化運行時的目標過熱度值; 用PID控制器計算過熱度值_與目標過熱度值4:的偏差值，并依據(jù)該偏差值來調(diào) 節(jié)電子膨脹閥的開度，使得蒸發(fā)器出口的過熱度值_與目標過熱度值接近，進而使 得系統(tǒng)運行在最佳性能系數(shù)狀態(tài)； 其中，系統(tǒng)優(yōu)化運行時的目標過熱度值取根據(jù)線性數(shù)學模型
計算得到，公式中的a為熱源側(cè)進水溫度對目標過熱度影響的權重系數(shù)，b為使用側(cè)進水溫 度對目標過熱度影響的權重系數(shù)，c為使用側(cè)設定出水溫度對目標過熱度影響的權重系數(shù)， d為常數(shù)：
為熱源側(cè)進水溫度，％使用側(cè)進水溫度，
為使用側(cè)設定出水溫度。
[0012] 以上實施例只為說明本發(fā)明的技術構(gòu)思及特點，而并非是對本發(fā)明的實施方式的 限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式 的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術方案所引申 出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【主權項】
1. 用于水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)優(yōu)化運行的電子膨脹閥過熱度控制方法，其特征是： 在水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)的蒸發(fā)器的進口位置、出口位置各布置有一個溫度傳感器用 以檢測蒸發(fā)器進口位置、出口位置的溫度，并依據(jù)檢測的溫度計算蒸發(fā)器的過熱度值 根據(jù)設定的氣冷器使用側(cè)出水溫度、溫度傳感器檢測到的氣冷器使用側(cè)進水溫度與蒸 發(fā)器進水溫度，計算得到系統(tǒng)優(yōu)化運行時的目標過熱度值; 用PID控制器計算過熱度值^與目標過熱度值_2的偏差值，并依據(jù)該偏差值來調(diào)節(jié) 電子膨脹閥的開度，使得蒸發(fā)器出口的過熱度值_與目標過熱度值妾近，進而使得 系統(tǒng)運行在最佳性能系數(shù)狀態(tài)。2. 根據(jù)權利要求1所述的用于水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)優(yōu)化運行的電子膨脹閥過熱度控 制方法，其特征是：所述系統(tǒng)優(yōu)化運行時的目標過熱度值根據(jù)線性數(shù)學模型:十算得到，公式中的a為熱源側(cè)進水溫度 對目標過熱度影響的權重系數(shù)，b為使用側(cè)進水溫度對目標過熱度影響的權重系數(shù)，c為使 用側(cè)設定出水溫度對目標過熱度影響的權重系數(shù)，d為常數(shù)為熱源側(cè)進水溫 度， :為使用側(cè)進水溫度，為使用側(cè)設定出水溫度。3. 根據(jù)權利要求1所述的用于水源二氧化碳熱栗系統(tǒng)優(yōu)化運行的電子膨脹閥過熱度控 制方法，其特征是:所述的二氧化碳熱栗系統(tǒng)包括按照二氧化碳的流向先后連接在二氧化 碳循環(huán)管路中的壓縮機（1)、氣冷器(2)、回熱器(3)、電子膨脹閥(4)、蒸發(fā)器(5)、氣液分離 器(6)，所述氣液分離器(6)的二氧化碳出口連通所述壓縮機(1)的二氧化碳進口，所述氣冷 器(2)與電子膨脹閥(4)之間的二氧化碳循環(huán)管路、所述氣液分離器(6)與壓縮機(1)之間的 二氧化碳循環(huán)管路均引入所述的回熱器(3)。
【文檔編號】F25B41/06GK105865106SQ201610189587
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】陸軍亮, 錢永康, 趙建峰, 倪秒華, 趙銳, 周永雷, 韓笑, 朱利鋒
【申請人】杭州佳力斯韋姆新能源科技有限公司