智能控制在直热式热泵热水器中的应用研究.pdfVIP

文章编号：CAR244 智能控制在直热式热泵热水器中的应用研究 郭孝峰 1 吴静怡 1 陈志强 2 许煜雄 1 （1 上海交通大学 制冷与低温工程研究所，上海 200240 2 江苏华扬新能源有限公司，扬州 225127） 摘 要 直热式热泵热水器采用直热出水方式，其运行效率高，可节省水泵和水箱成本。本文针对直热式热泵热水器中机组 控制这一关键问题，综合考虑不同工况和扰动，给出一种预测控制、PID 调节与自学习、自适应功能相结合的智能控制方案， 完成了不同机组在不同工况下的实验。实验结果证明，该控制方法具有很好的动态与稳态特性。机组的启机稳定调节时间为 7min，稳定后温度控制误差在±0.5 ℃以内。 关键词 空气源热泵热水器 直热出水 智能控制 Guo Xiaofeng1 Wu Jingyi1 Chen Zhiqiang2 Xu Yuxiong1 (1. Institute of Refrigeration and Cryogenics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240 2. Jiangsu Huayang Group, Yangzhou, 225127) Abstract Without using feeding water pump, direct heating heat pump water heater works at higher efficiency compared with traditional ones. This paper, focusing on the control of heat pump cycle as well as the regulating valve, proposed an intelligent controlling strategy. All possible working conditions and disturbances were taken into account. The control algorithm, which has the function of self-learning and adaptive manner, was a combination of both predictive control and PID logic. The control algorithm was experimentally verified as both dynamically and statically sound. Adjustment time from starting of system to achievement of errors within ±0.5℃ was 7min. Keywords Heat pump water heater Direct heating Intelligent control 个优点：从机组角度，冷凝器中水侧的平均换热温 0 引言 差较低，从而机组的冷凝压力低，机组效率高；从 空气源热泵热水器利用逆卡诺循环原理，借助 用户角度，由于直热式机组无需水循环，用户可直 电能将空气中的低品位热能传递到水中，实现能量 接使用来自机组出水口的热水，节省水箱容积；从 从低品位向高品位的转变。近年来，蒸汽压缩式热 成本角度，直热式机组可以减少水泵的使用，从而 泵热水器在国内外获得了较广泛的应用，市场前景 降低成本。另外，直热式机组还对机组寿命和压缩 广阔。同时，受市场要求，一系列新技术和新工艺 机的使用有利。 也逐渐在热泵热水器中得到应用[1-2] 。其中，控制方 在直热式机组的研究中，一个难点是热泵出水 法作为调整热水机组工作状态以及运行状态的规