本文關鍵詞：基于分布式聯(lián)供系統(tǒng)的雙效溴化鋰制冷機性能分析及優(yōu)化控制

  更多相關文章： 分布式聯(lián)供系統(tǒng) 雙效溴化鋰制冷機 數(shù)學建模 性能分析 能量控制

【摘要】：目前,我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展的態(tài)勢,能源消耗量不斷上升,在帶來能源危機的同時也造成了嚴重的環(huán)境問題。為了應對當前的不利局面,國家“十三五”規(guī)劃進一步強調(diào)了清潔能源的開發(fā)與提高一次能源利用率的重要性。分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)是一種以能量梯級利用為基礎的高能源利用率、低能源成本、高環(huán)保性能和高安全性能的多聯(lián)供總能系統(tǒng),符合第二代能源系統(tǒng)發(fā)展的要求。它集供冷、供熱以及發(fā)電于一體,全方位滿足用戶的需求,是近些年最具活力的系統(tǒng)之一。本文在國家自然科學基金項目的支持下,主要對分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的供冷子系統(tǒng)進行了研究,涉及的內(nèi)容包括：第一,對比較經(jīng)典的分布式聯(lián)供系統(tǒng)進行了分析,選擇以微型燃氣輪機-蒸汽型分布式聯(lián)供系統(tǒng)作為整體方案,將制冷子系統(tǒng)的研究對象確定為蒸汽型雙效溴化鋰制冷機。第二,通過對蒸汽型雙效溴化鋰制冷機工作原理的分析,完成了制冷機各個部件的集總參數(shù)的數(shù)學建模,并結(jié)合溴化鋰溶液和水的熱物理性質(zhì)公式以及制冷機工況參數(shù),在MATLAB/Simulink仿真平臺上建立了雙效溴化鋰制冷機的動態(tài)仿真模型,測試了系統(tǒng)啟動運行的特性。第三,借助建立的制冷機仿真模型,通過改變制冷機的熱源、冷卻水和冷媒水的參數(shù)測試制冷機的制冷量和制冷系數(shù)的變化,找到了外部條件與制冷機制冷效果之間的聯(lián)系。第四,設計了溴化鋰制冷機的能量調(diào)節(jié)策略。首先,為了應對用戶冷負荷的變化,提出了多機并聯(lián)運行制冷機組的方案。該方案以節(jié)能為目的,根據(jù)負荷的大小和制冷機50%-100%負荷率的要求,分配每臺制冷機的實際負荷。其次,結(jié)合制冷機制冷效果與外部參數(shù)的關系,對比各調(diào)節(jié)法的優(yōu)缺點,選擇了熱源流量調(diào)節(jié)法作為單臺制冷機能量調(diào)節(jié)的基本方法。最后,針對制冷機系統(tǒng)的大滯后、非線性以及時變的特點,將模糊PID控制算法與Smith預估的思想相結(jié)合,運用到控制器的設計當中,并借助MATLAB/Simulink軟件完成了相關測試。仿真結(jié)果表明,本文設計的基于改進結(jié)構(gòu)的Smith預估器模糊PID控制算法在制冷機的自動控制中具有較好的動態(tài)特性和控制品質(zhì)。綜上所述,本文通過仿真研究了雙效溴化鋰制冷機的性能,提出了針對蒸汽型雙效溴化鋰制冷機能量調(diào)節(jié)的控制策略,對于分布式聯(lián)供系統(tǒng)的推廣與溴化鋰制冷機的應用具有重要的指導意義。
【關鍵詞】：分布式聯(lián)供系統(tǒng) 雙效溴化鋰制冷機 數(shù)學建模 性能分析 能量控制
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP273;TB651
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 課題的背景與意義14-16
• 1.2 分布式聯(lián)供系統(tǒng)的概述16-19
• 1.2.1 分布式聯(lián)供系統(tǒng)的類別及組成17
• 1.2.2 分布式聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)展狀況17-19
• 1.3 溴化鋰吸收式制冷機的概述19-20
• 1.3.1 溴化鋰吸收式制冷技術的發(fā)展狀況19-20
• 1.3.2 溴化鋰制冷機的類別20
• 1.4 分布式聯(lián)供系統(tǒng)供冷方案的選擇20-23
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容23-24
• 第二章 蒸汽型雙效溴化鋰制冷機的建模與仿真24-41
• 2.1 蒸汽型雙效溴化鋰制冷機的基本工作原理24-25
• 2.2 溴化鋰溶液和水的熱力學性質(zhì)25-29
• 2.2.1 溴化鋰溶液的性質(zhì)公式25-27
• 2.2.2 水和水蒸汽的性質(zhì)公式27-29
• 2.3 雙效溴化鋰制冷機的建模與分析29-35
• 2.3.1 高壓發(fā)生器的數(shù)學模型29-31
• 2.3.2 低壓發(fā)生器的數(shù)學模型31-32
• 2.3.3 冷凝器的數(shù)學模型32-33
• 2.3.4 蒸發(fā)器的數(shù)學模型33
• 2.3.5 吸收器的數(shù)學模型33-34
• 2.3.6 高、低溫溶液熱交換器的數(shù)學模型34-35
• 2.4 雙效溴化鋰制冷機的仿真35-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第三章 外部條件對雙效溴化鋰制冷機性能影響的分析41-46
• 3.1 熱源對系統(tǒng)的影響41-42
• 3.2 冷卻水對系統(tǒng)的影響42-43
• 3.3 冷媒水對系統(tǒng)的影響43-45
• 3.4 外部參數(shù)對雙效溴化鋰制冷機制冷效果影響的對比45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 溴化鋰制冷機的能量調(diào)節(jié)策略研究46-62
• 4.1 溴化鋰制冷機的能量調(diào)節(jié)方法對比綜述46-49
• 4.1.1 加熱蒸汽流量調(diào)節(jié)法46-47
• 4.1.2 加熱蒸汽凝結(jié)水量調(diào)節(jié)法47-48
• 4.1.3 冷卻水流量調(diào)節(jié)法48
• 4.1.4 溶液循環(huán)量調(diào)節(jié)法48-49
• 4.2 溴化鋰制冷機的能量調(diào)節(jié)策略49-50
• 4.3 溴化鋰制冷機被控對象數(shù)學模型的建立50-52
• 4.4 模糊PID控制器的原理與設計52-58
• 4.4.1 PID控制的基本原理52-53
• 4.4.2 PID控制器的參數(shù)整定53-54
• 4.4.3 模糊控制理論54-55
• 4.4.4 模糊PID控制器的設計55-58
• 4.5 Smith預估器的原理與設計58-61
• 4.5.1 Smith預估器的原理58-59
• 4.5.2 改進的Smith預估器的原理59-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 第五章 雙效溴化鋰制冷機系統(tǒng)能量調(diào)節(jié)的仿真62-73
• 5.1 模糊PID控制器的仿真與分析62-65
• 5.1.1 PID控制器的仿真62-63
• 5.1.2 模糊PID控制器的模型的仿真63-65
• 5.2 基于改進的Smith預估器的模糊PID控制器的仿真與分析65-67
• 5.2.1 基于Smith預估器的模糊PID控制器的仿真65-66
• 5.2.2 基于改進的Smith預估器的模糊PID控制器的仿真66-67
• 5.3 各種算法在被控對象模型匹配和失配的情況下的仿真對比67-71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 展望74-75
• 參考文獻75-80
• 致謝80-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文和參加科研情況81-82
• 學位論文評閱及答辯情況表82

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本文編號：1024363