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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制冷热泵,特别是涉及一种二氧化碳制冷热泵系统及复合控制方法。
技术介绍
1、目前,应用传统氟利昂等人工合成制冷剂的制冷热泵系统,会产生极大的温室效应,二氧化碳工质由于其温室效应潜值仅为1,是实现碳中和制冷和热泵系统的优良替代工质。尽管如此,二氧化碳制冷热泵系统仍需通过复杂的系统结构,来提升自身能效,继而降低运行过程中的温室效应。
2、但是,现有的复杂系统结构的控制难度大,控制精度不高,在实际运行中的运行工况往往偏离最优运行工况。
3、因此,目前迫切需要开发出一种技术,其能够有效实现对二氧化碳制冷热泵系统的工况进行精确控制,提升控制精度,显著提升工况能效。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷,提供一种二氧化碳制冷热泵系统及复合控制方法。
2、为此,本专利技术提供了一种二氧化碳制冷热泵系统,其特征在于,包括:第一压缩机、第二压缩机、第三压缩机、水冷器、第一回热器、第一节流阀、闪蒸罐、第二节流阀、蒸发器、储液桶、闪蒸旁通阀和第二回热器;
3、第一压缩机、第二压缩机和第三压缩机的工质出口在汇流相交后,与水冷器的工质入口相连接;
4、水冷器的工质出口,与第一回热器的高压侧入口a相连接;
5、第一回热器的高压侧出口b,与第一节流阀的进口相连接;
6、第一节流阀的出口,与闪蒸罐的工质入口a相连接;
7、闪蒸罐的第一工质出口b,与第一回热器的低压侧入口c相连接;
8、闪蒸罐的第二工质出口d,与第二回热器的高压侧入口b相连接;
9、闪蒸罐的第三工质出口c,与闪蒸旁通阀的一端接口相连接;
10、闪蒸旁通阀的另一端接口,与储液桶上方的第三工质入口d相连接;
11、第一回热器的低压侧出口d,分别第二压缩机和第三压缩机的工质入口相连接;
12、第二回热器的高压侧出口a,与第二节流阀的进口相连接;
13、第二节流阀的出口,与储液桶的第二工质入口b相连接;
14、储液桶下侧的第二工质出口e,与蒸发器的工质入口相连接;
15、蒸发器的工质出口,与储液桶上侧的第一工质入口a相连接;
16、储液桶上侧的第一工质出口c,与第二回热器的低压侧入口d相连接;
17、第二回热器的低压侧出口c,与第一压缩机的工质入口相连接。
18、此外,本专利技术还提供一种如前所述的二氧化碳制冷热泵系统的复合控制方法,包括以下步骤:
19、步骤s1,输入二氧化碳制冷热泵系统的冷热需求参数及环境参数,判断该系统当前工作模式;
20、步骤s2,设置系统运行参数控制目标,并根据系统运行参数控制目标,确定相关联的控制对象,然后通过设置变工况运行复合控制逻辑,对控制对象进行调节控制,实现系统运行参数控制目标的实际值逼近预先设置的目标值。
21、由以上本专利技术提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本专利技术提供了一种二氧化碳制冷热泵系统及复合控制方法,其设计科学,能够有效实现对二氧化碳制冷热泵系统的工况进行精确控制,提升控制精度,显著提升工况能效,保障工况的运行效率,具有重大的实践意义。
22、针对二氧化碳制冷热泵复杂系统,本专利技术专门设计的二氧化碳制冷热泵系统的复合控制方法,是一种应对变工况复杂系统运行的降维解耦控制方法,本专利技术提出了一种新的控制逻辑,通过将多维控制目标进行降维分解,基于敏感性分析获取控制目标的主要影响参数,协同多控制部件进行控制目标的逼近,能够显著增强复杂系统的可控性,降低了控制系统开发的复杂程度,并基于部件动态响应和追踪效果进行综合性能评价,形成控制逻辑、控制方法、具体实施、性能评价与反馈的全流程控制系统。
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1.一种二氧化碳制冷热泵系统,其特征在于,包括:第一压缩机(1)、第二压缩机(2)、第三压缩机(3)、水冷器(4)、第一回热器(5)、第一节流阀(6)、闪蒸罐(7)、第二节流阀(8)、蒸发器(9)、储液桶(10)、闪蒸旁通阀(11)和第二回热器(12);
2.如权利要求1所述的二氧化碳制冷热泵系统,其特征在于,储液桶(10)的内腔下侧存有低温低压的二氧化碳液体,储液桶(10)的内腔上侧存有低温低压的二氧化碳气体。
3.如权利要求1所述的二氧化碳制冷热泵系统,其特征在于,包括以下的工作模式:
4.一种如权利要求1至3中任一项所述的二氧化碳制冷热泵系统的复合控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.如权利要求4所述的二氧化碳制冷热泵系统的合控制方法,其特征在于,步骤S1,具体包括以下子步骤:
6.如权利要求4所述的二氧化碳制冷热泵系统的合控制方法,其特征在于,在步骤S12中,当二氧化碳制冷热泵系统的水冷器出口温度Tgc<温度值A时,为工作模式一,即为亚临界低温运行区域模式Msub;
7.如权利要求4所述的二
8.如权利要求4所述的二氧化碳制冷热泵系统的合控制方法,其特征在于,在步骤S2中,为了实现系统运行高压压力HP的控制目标,变工况运行复合控制逻辑包括第一组自动控制逻辑;
9.如权利要求8所述的二氧化碳制冷热泵系统的合控制方法,其特征在于,对于第一组自动控制逻辑,若HP∈[HPlow,HPup],则结合步骤S1判断获得的系统当前运行模式,对应调整第一节流阀(6)的开度Ohp;
10.如权利要求4所述的二氧化碳制冷热泵系统的合控制方法,其特征在于,在步骤S2之后,还包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳制冷热泵系统,其特征在于,包括:第一压缩机(1)、第二压缩机(2)、第三压缩机(3)、水冷器(4)、第一回热器(5)、第一节流阀(6)、闪蒸罐(7)、第二节流阀(8)、蒸发器(9)、储液桶(10)、闪蒸旁通阀(11)和第二回热器(12);
2.如权利要求1所述的二氧化碳制冷热泵系统,其特征在于,储液桶(10)的内腔下侧存有低温低压的二氧化碳液体,储液桶(10)的内腔上侧存有低温低压的二氧化碳气体。
3.如权利要求1所述的二氧化碳制冷热泵系统,其特征在于,包括以下的工作模式:
4.一种如权利要求1至3中任一项所述的二氧化碳制冷热泵系统的复合控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.如权利要求4所述的二氧化碳制冷热泵系统的合控制方法,其特征在于,步骤s1,具体包括以下子步骤:
6.如权利要求4所述的二氧化碳制冷热泵系统的合控制方法,其特征在于,在步骤s12中,当二氧化碳...
【专利技术属性】
技术研发人员:李力耕,田华,舒歌群,陈煜,王琦,行朝晖,杨依梦,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:
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