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變頻空氣源熱泵控制系統(tǒng)優(yōu)化研究—基于運行全周期性能監(jiān)測分析
今天與大家分享一下我們對變頻空氣源熱泵控制系統(tǒng)運行全周期性能監(jiān)測和研究情況。題目是《變頻熱泵控制系統(tǒng)優(yōu)化研究—基于運行全周期性能監(jiān)測分析》,演講主要結(jié)合變頻熱泵控制系統(tǒng)從實驗室機(jī)組性能測試、供暖季現(xiàn)場系統(tǒng)監(jiān)測的研究背景,機(jī)組性能調(diào)節(jié)、建筑負(fù)荷匹配、實驗室實驗方法的原因分析,合理選型、優(yōu)化控制解決對策進(jìn)行介紹和應(yīng)用展望。
一、研究背景
實驗室機(jī)組性能測試,變頻機(jī)組IPLV性能具有明顯優(yōu)勢!不管是定頻和變頻機(jī)在零下12度的名義工況COP是2.3±0.1,IPLV變頻2.9±0.2,定頻的2.6±0.2,變頻機(jī)組IPLV性能供暖具有明顯優(yōu)勢!通過2016年、2017年兩個供暖季現(xiàn)場性能監(jiān)測數(shù)據(jù),根據(jù)下圖系統(tǒng)COP可以看出,變頻機(jī)系統(tǒng)≈定頻機(jī)系統(tǒng)。
二、原因分析
機(jī)組性能調(diào)節(jié)、建筑負(fù)荷匹配、實驗室實驗方法的原因分析,通過實驗室試驗方法IPLV測試得出了100%、75%、50%、25%,機(jī)組鎖頻運行,未反映自由運行模式下的機(jī)組調(diào)節(jié)性能,其運行頻率屬可調(diào)定頻機(jī)!
設(shè)計選型匹配示意圖
機(jī)組調(diào)節(jié)性能示意圖
在機(jī)組調(diào)整性能時,根據(jù)項目24小時的運行曲線,可以看出來在24小時出現(xiàn)一條直線,項目機(jī)組或者說系統(tǒng)運行非常良好,項目機(jī)組調(diào)節(jié)性和穩(wěn)定性非常好。當(dāng)表現(xiàn)出定頻機(jī)的模式時,調(diào)節(jié)和穩(wěn)定性能是不能滿足要求,是偽變頻。
三、解決對策
調(diào)整性能測試方法示意圖
通過調(diào)整性能測試方法,IPLV測試工況下自由運行,給出全工況機(jī)組供熱量調(diào)節(jié)范圍,真正實現(xiàn)機(jī)組供熱量的可調(diào)性+穩(wěn)定性!
機(jī)組調(diào)節(jié)性能示意圖
在設(shè)計選型匹配方面,機(jī)組容易選擇偏大。同時,在名義工況10千瓦的情況下,其帶著建筑負(fù)荷大約在5千瓦,變頻機(jī)組長期低頻運行,紅色是供水溫度,綠色是回水溫度,藍(lán)色是運行功率。
針對上述特點,提出了三個主要優(yōu)化對策:
控制策略調(diào)節(jié)優(yōu)化示意圖
一是調(diào)整性能測試方法,在IPLV(H)上面做一些工作。同時,要求在自行運行模式下進(jìn)行測試,拒絕鎖屏。
二是要呼吁企業(yè)給出全工況機(jī)組,供熱量調(diào)節(jié)范圍。雖然說工作量大,但是在后期的運行有很好的實際意義,實現(xiàn)機(jī)組供熱量的可控和穩(wěn)定。
三是設(shè)計選型匹配。不同工況機(jī)組的調(diào)節(jié)和建筑負(fù)荷需求范圍,把兩者之間作為一個很好的吻合,可以實現(xiàn)自己調(diào)節(jié)。
四是控制調(diào)節(jié)策略上面做優(yōu)化,用流程圖來表示,建筑熱負(fù)荷隨著室外的參數(shù)而變化,影響到各個系統(tǒng)的參數(shù),比如水溫和室內(nèi)溫。同時,針對這些變化對機(jī)組的運行提出要求,機(jī)組的合理運行要保證供暖室內(nèi)的溫度穩(wěn)定,這是理想的運行曲線。
變頻空氣源熱泵控制系統(tǒng)展望示意圖
從2015年開始到2016年大規(guī)模使用,政府、業(yè)界及用戶為什么認(rèn)為空氣源熱泵是清潔取暖的主要技術(shù)路線呢?我認(rèn)為,最主要是它能效的提升。如北京農(nóng)村燃煤小鍋爐,五六年前就做過節(jié)能爐的替代,它的燃燒是在30-40%,而空氣源熱泵系統(tǒng)COP達(dá)到1.1,一次能源利用率超過40%,F(xiàn)在空氣源熱泵清潔取暖能夠做到2.18,可以達(dá)到80%。如果空氣源熱泵系統(tǒng)COP可達(dá)到2.7,它的能源利用率將達(dá)到100%。
本文轉(zhuǎn)自:熱泵在線 作者:徐昭煒