地源水冷VRV系统中压缩机和电子膨胀阀的控制研究

山东建筑大学2018

王琳

[摘要]: 地源水冷多路连接系统是一种新型的空调系统，它结合了地源热泵技术和可变制冷剂量空调系统（VRV系统）的可持续发展. . 地源热泵技术消除了风冷系统易于受到外部环境干扰的弊端，而VRV多连接系统结合了多种技术，例如一对多技术，变频技术，网络控制和节能. 在短短的几年内，VRV多连接系统凭借其自身的节能特性迅速发展，并已在空调市场中占有一席之地，甚至开始发展成为小型家用VRV多连接开发. 但是，在这个快速发展的过程中，地源水冷VRV多连接系统仍然存在一些问题，特别是对于VRV多连接系统的整体控制. 本文的研究内容和结果如下: （1）以夏季降温为例，主要研究了多管路系统中各个部件的作用机理，包括电子膨胀阀（电子膨胀阀，EEV），本文的数学模型探讨了各个部件之间的耦合关系，发现在一定的限制条件下，电子膨胀阀的开度与流量呈线性关系，而第一个是建立了过热度与蒸发器入口流量之间的惯性加滞后量的传递函数；（2）MATLAB中的SIMULINK用于建立蒸发器过热反馈控制系统；电子膨胀阀是执行器，蒸发器是一个受控对象，而蒸发器的过热是一个受控变量，控制器使用PI控制算法来设置PI参数以得到最佳的过热响应曲线.

然后通过更改系统中的初始值，观察相应的响应曲线. （3）以沉阳某建筑物的房间为研究对象，建立房间的数学模型，提出以室温为主要控制变量的室内机级联控制系统. 参数，过热度是次要参数. 同时建立了以室温为控制变量的单回路反馈控制系统，并通过SIMULINK仿真对两者进行了比较. （4）针对现有压缩机控制方案的弊端，从系统的完整性和动态性出发，提出了一种压缩机-电子膨胀阀协同控制方案. 通过示例验证，尽管不同型号的设备和不同的运行条件在数值上存在差异，但这种方法是通用的. 同时，在协同控制的基础上，提出了一种压缩机电子膨胀阀的复杂前馈-反馈控制系统，其中协同控制为前馈调节多联机电子膨胀阀，吸入压力控制为反馈调节. 电子膨胀阀可实现更精确的控制. （5）以沉阳某建筑物为研究对象，利用TRNSYS中的TRNBuild建立建筑物荷载动态仿真模型. 利用TRNSYS建立了水地源热泵空调模拟系统，并获得了该系统的年能耗. 计算热泵单元的冷却和加热COP. 假设水制冷剂地源热泵系统中的地源热泵运行条件，建筑物负荷和热泵单元COP等于水-水地源热泵系统的能耗，则这两个能耗在COP值下，地源热泵+ VRV多联系统比地源热泵+风机盘管系统节电率达到12％，并且年度系统性能系数TASCOP高出14.29％. 上述研究对VRV多连接系统的整体控制方案进行了改进，解决了原有独立控制逻辑导致系统稳定性和快速性较差的问题. 仿真结果表明，地源水冷VRV系统具有较好的节能性能.

[学位授予单位]: 山东建筑大学

[学位程度]: 硕

[获奖年份]: 2018

[类别编号]: TU83

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