[發明專利]基于供需匹配的空氣源熱泵變回差水溫控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011464837.3
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN113418228B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 徐昭煒;徐策;王智超;徐偉;孫曉雨;王弈超;楊強
• 申請（專利權）人: 建科環能科技有限公司;中國建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: F25B49/02
• 分類號: F25B49/02;F24D19/10;F24F11/89;F24F11/64;F24F13/24
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 龍濤

1.一種基于供需匹配的空氣源熱泵變回差水溫控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1根據建筑熱工設計、氣密性情況，建立可反映室溫響應與波動的建筑模型；

S2根據空氣源熱泵運行實測數據，引入狀態識別參數區分啟動階段與穩定運行階段，通過數據驅動算法建立可反映啟停動態過程與損失的機組模型；

S3建立考慮動態熱過程的末端模型與考慮水路慣性的輸配模型；

S4以機組制熱量、末端供熱量和建筑散熱量三者間的動態耦合關系形成空氣源熱泵系統動態模型；

S5基于建立的動態模型，根據目標系統的室內熱舒適需求建立變回差水溫控制策略；

S6在運行中根據該變回差水溫控制策略控制機組運行。

2.根據權利要求1所述的基于供需匹配的空氣源熱泵變回差水溫控制方法，其特征在于，所述機組模型，包括機組功率、制熱量、能效比任兩者的啟動段與穩定段求解算法組合。

3.根據權利要求2所述的基于供需匹配的空氣源熱泵變回差水溫控制方法，其特征在于，機組模型的一種可行組合為：啟動段與穩定段的機組功率求解算法P1、P2，啟動段與穩定段的機組制熱量求解算法Q1、Q2。

4.根據權利要求3所述的基于供需匹配的空氣源熱泵變回差水溫控制方法，其特征在于，所述機組模型中，對測試獲得的源數據引入狀態識別參數i_P、i_Q，對應機組功率、制熱量在啟動階段的逐步變化，根據機組由開機運行至穩定所需的時長與模擬計算時間步長確定其取值。

5.根據權利要求4所述的基于供需匹配的空氣源熱泵變回差水溫控制方法，其特征在于，所述狀態識別參數i_P、i_Q的一種可行取值為：i_P＝1、2、3，對應剛開機的第1分鐘、第2分鐘、其后穩定運行段，即功率在開機2分鐘后達到穩定；i_Q＝1、2、3、4，對應剛開機的第1分鐘、第2分鐘、第3分鐘、其后穩定運行段，即制熱量在開機3分鐘后達到穩定，進而由數據驅動出4個求解算法。

6.根據權利要求5所述的基于供需匹配的空氣源熱泵變回差水溫控制方法，其特征在于，所述求解算法，包括：啟動段機組功率求解算法P1、穩定段機組功率求解算法P2、啟動段機組制熱量求解算法Q1、穩定段機組制熱量求解算法Q2，根據機組特征確定各求解算法的輸入變量。

7.根據權利要求6所述的基于供需匹配的空氣源熱泵變回差水溫控制方法，其特征在于，所述求解算法一組可行的輸入變量為：啟動段機組功率求解算法P1，以室外溫度T_out、室外相對濕度RH_out、前一時刻供水溫度T_s0、回水溫度T_r、狀態識別參數i_P為輸入變量，以啟動階段機組耗電量為輸出變量；穩定段機組功率求解算法P2，以T_out、RH_out、T_s0、T_r為輸入變量，以穩定運行階段機組耗電量為輸出變量；啟動段機組制熱量求解算法Q1，以T_out、RH_out、T_s0、T_r、i_Q為輸入變量，以啟動階段機組制熱量為輸出變量；穩定段機組制熱量求解算法Q2，以T_out、RH_out、T_s0、T_r為輸入變量，以穩定運行階段機組制熱量為輸出變量。

8.根據權利要求1所述的基于供需匹配的空氣源熱泵變回差水溫控制方法，其特征在于，所述方法中，以機組制熱量、末端供熱量和建筑散熱量三者間的動態耦合關系形成空氣源熱泵系統動態模型，由輸配耗電量與機組耗電量共同構成系統耗電量。