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%。現(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