基于最小稳定过热度的制冷系统无模型控制研究

针对制冷系统非线性、大时滞和强耦合特性,建立精确的数学模型实现控制很难,无模型控制不需建立系统模型、适于复杂非线性系统。将无模型控制方法应用于制冷系统蒸发器最小稳定过热度控制。通过仿真与实验,与常规PID控制相比,验证了无模型控制能够减小蒸发温度与过热度之间的耦合作用,具备良好的快速性和抗干扰能力,适于制冷系统变负荷控制要求,具有较好的稳态性能和动态性能。     

基于最小稳定过热度的制冷系统变负荷优化控制

通过对采用变频压缩机和电子膨胀阀的变容量制冷系统稳定性的机理分析与实验研究辨识得到了与制冷量相匹配的蒸发器最小稳定过热度,并通过对压缩机频率阶跃变化下制冷系统的特性分析对最小稳定过热度进行了验证。采用基于最小稳定过热度的压缩机频率和电子膨胀阀开度协调控制方法,在制冷系统变负荷工况下进行了试验。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变工况的控制要求,相比常规的定过热度控制,具有跟踪性能良好、动态控制精度高,并能有效的提高制冷系统的变负荷运行时的性能系数(COP)。     

制冷系统自适应模糊控制器的实验研究

以小型冷库智能控制试验台为被控对象,提出以压缩机频率和冷风机频率为输入参数,以库内空气温度和蒸发器出口过热度为输出参数的两输入两输出自适应模糊控制,以基本模糊控制规则和李雅普洛夫稳定性理论为基础设计自适应稳定模糊控制器,并将控制器应用于现有的冷库制冷系统中进行实验研究。结果表明,在变控制目标的控制过程中,控制器对库温和过热度的控制效果良好。在变负荷的控制过程中,控制器对库温的控制效果良好,但是过热度的控制效果并不好。     

变负荷工况下制冷系统多变量模糊控制方法研究

通过对制冷系统的非线性热力学耦合特性研究和控制方法分析,提出了基于多变量模糊控制方法的压缩机频率和电子膨胀阀开度协调控制方法,并在制冷系统变负荷工况下进行了试验.结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变工况的控制要求,具有跟踪性能良好、控制精度高,并能显著的提高制冷系统的变负荷运行时的性能系数(COP).     

基于Simulink的压缩式制冷系统动态特性分析

利用移动边界法建立了蒸发器和冷凝器的动态数学模型,并建立了压缩机和电子膨胀阀的稳态数学模型,根据各部件间耦合关系在Simulink平台上建立了压缩式制冷循环的动态仿真模型。研究了在压缩机转速、膨胀阀开度发生变化时制冷系统的动态响应,并研究了在室内负荷发生变化,即冷冻水温度或流量发生变化时制冷系统的动态响应,得到了制冷系统高低压两侧的压力以及蒸发过热度对这些扰动参数的动态响应。结果表明,当冷冻水温度阶跃升高1℃或冷冻水流量阶跃增加20%时,蒸发压力及冷凝压力都是先升高,然后经过微弱的降低后达到新的稳态。     

一种基于电子膨胀阀的冷库耦合控制系统的实验研究

为了研究对蒸发器出口过热度的精确控制,提出了一种过热度的PID控制与压缩机启停双位控制的耦合系统,研究了电子膨胀阀对过热度的控制效果的影响。首先,搭建了配有电子膨胀阀与热力膨胀阀的低温冷库试验台;其次,通过实验,分析了耦合系统中,过热度的控制精度与压缩机的实时吸气压力、蒸发器出口温度的关系;最后,通过热力膨胀阀与电子膨胀阀制冷系统的对比实验,得出基于电子膨胀阀的冷库耦合控制系统的优势。     

变浓度精馏型自复叠制冷系统实验研究

本文在传统自复叠制冷系统基础上,提出了一种变浓度精馏型自复叠制冷系统,并搭建了实验装置,进行了两组不同开机模式下的系统开机对比实验验证。实验结果表明,启用变浓度模块可使系统开机过程的排气温度下降10~30℃,排气压力下降0.4~1.1 MPa,输入功率下降40%左右,避免了润滑油的碳化,保证了压缩机的正常平稳开机,并最后实现了-175℃的制冷温度。通过变浓度模块,可以使系统更自由地调节其参与实际循环的制冷剂的流世与成分,而且这种调节是可逆的。制冷温度越低,变浓度模块的效果越明显,变浓度运行方法特别适用于制冷温度低于-150℃以下的自复叠制冷系统。     

跨临界二氧化碳制冷系统动态性能仿真研究

本文运用集中参数和相界面移动法为跨临界二氧化碳制冷系统建立了动态仿真模型,用MATLAB进行了求解。该模型能够完整地反映跨临界二氧化碳制冷系统的多输入多输出关系,研究控制参数对系统性能的影响,为二氧化碳制冷系统的优化设计和优化控制打下了良好的基础。     

经济器单级与中冷带负荷双级制冷系统性能分析

建立了R404A单级带经济器制冷系统及R404A双级压缩中冷带负荷制冷系统的热力学模型,研究蒸发温度和冷凝温度的变化对系统的排气温度、制冷剂流量及系统COP的影响。结果表明:在相同工况下,双级压缩系统的排气温度低于带经济器的单级系统,制冷剂流量和COP均高于带经济器的单级系统。在冷凝温度为35℃,冻结物冷藏间蒸发温度为-30℃,冷却物冷藏间蒸发温度为-7℃的设定温度下,双级系统的制冷系数为3. 72,比带经济器的单级系统高12. 28%,比基本单级制冷系统高17. 23%。双级系统运行更为安全可靠,受冷凝温度的影响更小。     

面向多蒸发器制冷系统的高效能控制器设计

针对多蒸发器制冷系统的高效控制问题提出了基于模型预测控制的精确控制方法。利用在多蒸发器上分布式部署单个控制器以实现对整个制冷系统的制冷能力和蒸发过热等指标的控制能力。对多蒸发器压缩器制冷循环过程进行了建模分析,给出了其工作过程中详细的关系式,在此基础上设计了基于模型预测的控制器,并进行实验仿真,结果表明控制器的响应动作与实际的制冷需求基本一致。     

电子膨胀阀应用于低温陈列柜制冷系统的节能研究

与热力膨胀阀相比,电子膨胀阀应用于陈列柜制冷系统,可以更为精确地控制其柜温及过热度。为进一步减小低温陈列柜制冷系统能耗,文中提出通过改变电子膨胀阀脉冲信号的控制策略以达到节能的目的。通过试验证明:与热力膨胀阀相比,可节能25%;同时可减小系统过热度,提高低温陈列柜制冷系统温度特性。为电子膨胀阀在低温制冷陈列柜中的应用提供参考依据。     

一种变蒸发温度冷水机组的设计及节能熵分析

考虑到制冷系统蒸发温度(压力)越高,制冷效率越高。文中设计了一种周期性变蒸发温度冷水机组系统,它通过周期性地提高蒸发温度(压力),使系统平均当量蒸发温度提高,从而提高制冷系统热效率;并运用熵理论对本系统变温蒸发效率进行分析,得出该系统制冷效率有较可观的提高。     

制冷剂过热气体热力性质的隐式拟合方法

准确、快速、稳定地计算制冷剂热力性质是计算机辅助设计和工程计算的要求。本文将 隐式拟合方法与Ｍａｒｔｉｎ－Ｈｏｕ方程相结合,提出制冷剂过热气体热力性质的隐式拟合方法,该方法 不仅具有形式统一、精度高、速度快、外推性和稳定性好的优点,而且保证了过热区与两相区之间 热力性质的连续性。     

冷却物冷藏间冷风机的空气除霜实验研究

冷却物冷藏间以贮藏果蔬为主,当贮藏品种产于热带地区,贮藏温度高于0℃。由于贮藏温度距水的冰点不远,制冷系统的蒸发温度会低于冰点,在工作过程中蒸发器表面必然结霜。文中对冷间温度高于冰点,蒸发温度低于冰点的冷库制冷系统,进行了空气除霜和"依次除霜法"实验,通过冷风机回风区空气温度、冷风机蒸发管组翅片温度的测量,结合肉眼观察认为,库温为5℃的情况下,依靠制冷压缩机停机阶段,冷风机风扇常开,能够基本除掉上次制冷过程产生的结霜,当制冷系统规律工作8小时,前期制冷过程积累的结冰可以通过"依次除霜法"依次关闭除霜冷风机的供液电磁阀15分钟,在保证库房降温的前提下,能够彻底除掉蒸发器表面的结霜。     

制冷系统六阶动态模型及仿真

在建立换热器模型时引入过冷度估计和过热度估计,采用分相区集总参数的方法,通过简化分析提取能够反映制冷系统动态特性的最少状态量,建立了制冷系统六阶动态模型。同时采用Matlab的Simulink仿真工具,比较分析六阶模型数据和实验数据,验证六阶模型的正确性。     

直冷电冰箱制冷循环分析

分析了直冷电冰箱单路、双路、多路循环及双机、双级制冷循环,进行了系统匹配性、市场占有率、成本及其COP值比较。针对双路循环存在的频繁开停机现象,提出了完善控制方式及采用双稳态电磁阀的变温技术。变温室蒸发器与冷冻室蒸发器串联,其前串联双稳态电磁阀2,并在变温室蒸发器上并联双稳态电磁阀1,据变温室温度设定改变双稳态电磁阀通断实现两个循环支路交替制冷。冷藏室温度控制压缩机启停,变温室温度仅控制双稳态电磁阀通断,实现切换制冷剂流向目的。应用该循环方式及相关措施研制的BCD-188CH直冷电冰箱最大负荷日耗电0.38度,变温情况下耗电在0.35度以下,最低达0.31度。     

基于人工神经网络的制冷系统工况模拟

针对人工神经网络技术在制冷空调系统中的仿真应用,本文建立了单回路制冷系统的性能仿真系统。通过实验模拟制冷系统在夏季的负荷变动情况,得到了用于神经网络模型训练的样本数据。对制冷系统进行多种神经网络结构的建模,并进行了神经网络中各种结构参数对模型精度影响的分析。利用训练好的双隐层神经网络模型,研究了空调机组性能的影响因素,包括压缩机频率、室内外温度等。模拟结果表明,机组EER随着压缩机频率增加先增加后减少,随着室内温度升高而增加,随着室外温度升高而减少。结果表明,人工神经网络方法是分析制冷机组性能的一种有效途径。     

冰盘管密度对蓄冷槽取冷特性影响的实验研究

通过构建高密度直接蒸发式冰盘管实验台,研究了不同冰盘管密度对取冷特性的影响。实验结果表明:随着蓄冷槽中冰盘管密度的增大,可使直接蒸发式蓄冰槽取冷水温进一步降低,取冷速率进一步提高,从而能更好地满足低温送风空调系统的要求及空调高峰负荷变化的需要。