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。     

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)。     

直膨式太阳能热泵热水器过热度PI控制的实现

从自身特性和应用要求来看,热力膨胀阀作为直膨式太阳能热泵热水器的节流元件,调节品质不高.本文以电子膨胀阀作节流元件,采用太阳辐射强度的开环比例控制与集热板过热度的闭环反馈PI控制相结合的控制方案,通过实验研究的方法逐步制定控制策略,分三种不同情况采取特定参数控制集热板出口过热度.经实验验证,可以实现典型工况下过热度的准确、稳定控制.指出,合理改进电子膨胀阀开度的控制算法,并结合变频压缩机实现对制冷剂流量的串级控制,是实现系统全年优化运行进一步的研究方向.     

冷库降温过程制冷剂流量变化规律实验研究

以直接膨胀式冷库制冷系统为对象,基于不同的风冷冷凝器风机频率,研究冷库降温过程制冷剂流量变化规律。结果表明:相同冷凝器风机频率下,制冷剂质量流量随库温的降低而减小,库温较高时,流量变化率小;库温较低时,流量变化率大。相同库温下,质量流量随冷凝器风机频率的降低而减小,且库温较高时,风机频率变化对质量流量影响较大。应用SPSS软件,建立了冷库降温过程质量流量与压缩比、蒸发器出口过热度和热力膨胀阀前过冷度的多元线性回归方程。通过对标准化回归系数的比较,发现压缩比对质量流量影响最大,过热度影响次之,过冷度影响最小;随着冷凝器风机频率的降低,压缩比对质量流量的影响逐渐增大,过热度的影响逐渐减小。     

变频空调制冷系统流量调节性能分析和实验研究

通过实验分析不同膨胀阀开度和压缩机频率下系统性能。过热度在‘0’点及前后情况下,制冷系统性能及回油状况随膨胀阀开度调节,会出现较大变化。且在过热度为‘0’时系统制冷量和能效比最高。同时对不同频率下系统性能参数变化规律尤其是换热器效率影响进行分析。给出膨胀阀开度和压缩机变转速联合调节在系统性能最优状态下调节策略。     

低温冷冻系统神经元PID变容量控制试验研究

为进一步提高低温冷冻系统运行稳定性及能效比,采用神经元PID解耦方法联合控制压缩机及电子膨胀阀以实现系统高精度变容量控制,解决压缩机频率和过热度耦合性问题。通过对低温冷冻系统传统双位调节控制、PID控制及神经元PID控制进行对比试验研究及分析,其试验结果显示:采用神经元PID解耦控制算法的-18℃冷冻库降温时间相比传统双位调节控制与PID控制的冷冻库分别降低了15.5%与8.0%。相比单一PID控制,神经元PID控制的压缩机排气温度与压力均有所下降,冷库温度控制精度提高±0.℃,蒸发器过热度响应时间缩短50%以上,控制精度提高±0.1℃,且系统COP提高1.5%以上。     

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。     

蒸发温度和压缩机频率对复叠式制冷系统的影响研究

为扩展复叠式制冷系统在普冷领域的应用范围,本文设计一套小型变流量复叠式制冷系统,通过模拟和实验研究了蒸发温度t_e、低温级压缩机频率等参数变化对系统性能COP的影响。结果表明,保持冷凝温度40℃不变、在-34～-30℃范围内调节蒸发温度,蒸发温度升高,系统COP增大,低温级功耗降低;在50～65 Hz范围内调节低温级压缩机频率变化,随着频率的增大,COP先增大后减小,不同频率下对应不同的电子膨胀阀开度,使系统效率达到最佳。     

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。     

制冷系统的广义预测控制方法研究

制冷系统的蒸发器过热度的控制对于制冷系统稳定、高效运行具有重要作用。文中通过实验辨识了基于过热度和蒸发温度的制冷系统多输入多输出模型,并采用广义模型预测控制方法,针对制冷系统的变负荷运行工况下进行了实验研究。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变过热度、变蒸发温度的控制要求,相比常规的单输入单输出PID控制,跟踪性能良好、动态控制精度高,可以适应制冷系统负荷大范围变动的控制需求。     

天然冷源用于超市陈列柜系统的实现与评价

在先前研究的基础上,提出了在寒冷季节可利用室外冷空气实现冷藏的冷风柜系统。试验研究了引入室外冷空气的陈列柜系统与传统制冷陈列柜系统的性能对比,并研究了结合引入室外冷空气和运行制冷系统两种工作模式的冷风柜系统的全年运行电能消耗情况。实验结果表明了在引入室外冷空气运行模式下冷风柜具有较好的内风幕速度分布;其柜内的温度分布均匀,并且温度波动较小,完全满足超市制冷陈列柜的性能要求;冷风柜系统结合引入室外冷空气和运行制冷系统两种工作模式,在全年运行中的总电能消耗比传统陈列柜少12%(2030kW h),较大程度地节约了系统的能耗。     

热力膨胀阀在空气源热泵热水器系统中稳定特性的实验研究

本文对热力膨胀阀在空气源热泵热水器的稳定特性进行了实验研究.通过不同热力膨胀阀开度下的实验数据,分析了热力膨胀阀在系统中的稳定特性.分析了热力膨胀阀在空气源热泵热水器全年运行工况中存在的局限性.提出保证系统稳定运行的方法与建议;指出制冷剂充注量是系统稳定运行的另一个重要因素,只有同时很好地把握住热力膨胀阀开度和制冷剂充注量,才可能使系统运行在最佳工况.     

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。     

风冷热泵冷热水机组动态过程仿真

本文给出了风冷热泵冷热水机组动态过程模型。系统的高、低压段被分成制冷剂侧、管壁、以及水或空气侧三个控制容积。针对每个控制容积建立了质量和能量平衡的微分方程。由于压缩机、热力膨胀阀阀体、以及四通换向阀具有较小的热惯性,因而采用稳态模型描述压缩过程、膨胀过程、以及内泄露过程。膨胀阀感温包中的制冷剂温度对于蒸发器出口温度的延迟用一阶惯性环节来描述。通过“预测-校正”和“自适应步长”方法实现系统仿真。仿真结果与测试数据吻合良好。     

SHMFF去离子水冷却系统制冷升级改造设计

稳态强磁场实验装置去离子水冷却系统是保障水冷磁体稳定运行的必要技术装备系统之一。由于越来越多科学实验的开展,冷冻水蓄冷量不足的问题凸显,严重制约了水冷磁体的运行机时。本文介绍了去离子水冷却系统升级改造的方案设计及具体措施。采用优化设计的布水器,将现有蓄冷量增加一倍;为维持较短的制冷时间,新增大温差离心式冷水机组,与现有制冷机组并联使用;为了改善制冷系统的高耗能特性,增加闭式冷却塔在秋冬季节使用,系统可根据不同的湿球温度及回水温度,选择不同的制冷模式,让其取代冷水机组或其部分负荷使用,实现节能的目的。     

电子膨胀阀对制冷量特性的实验研究

空调系统的设备按设计负荷配置,但大部分时间都处于低于设计负荷下运行,增加了无效的能耗。电机长期工作在低负荷时的效率和功率因数均较低,降低了空调机组的性能系数COP,增加了空调机组的能耗。因此,用电子膨胀阀来调节制冷系统的制冷量,从而使系统运行的能耗减少是具有意义并且是可行的。     

蒸汽喷射式制冷系统模型建立与仿真

对蒸汽喷射制冷工作过程中能量转化进行了深入分析,建立了制冷系统中的三个关键部件——喷射器、冷凝器及蒸发器的热力学模型.以此为基础,结合运行参数,采用Matlab软件,对喷射系数、蒸汽消耗量以及循环水耗量进行仿真计算.探讨了以喷射系数为评定标准时,工作蒸汽压力Pg、冷凝温度Tc、蒸发温度Te对系统性能的影响.分析结果表明...     

Investigation of the steady state and transient performance of a reciprocating chiller equipped with an electronic expansion valve

This paper presents the results of experimental investigations into the performance of a chiller equipped with an electronic expansion valve under steady state and transient conditions. The tests were carried out in the laboratory on a 25kW nomimal capacity chiller both during cold start and hot start. For both start-up cases, the response of the chiller in terms of cooling capacity is very fast, leading to low on/off cycling losses. The superheat setting of the expansion valve influences both the transient and steady state performance of the chiller. Optimum refrigerant flow control can be achieved by integrating the control of the expansion valve into an overall microprocessor-based control strategy for the chiller.