基于CFD的溫室水源熱泵控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-08-11 07:07
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,設(shè)施農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志,F(xiàn)代溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)最基本的技術(shù)實(shí)現(xiàn)形式之一。作為一個耗能產(chǎn)業(yè),溫室在冬夏兩季(特別是冬季)均需外部能源的輸入,以維持其室內(nèi)的溫度在一個較平穩(wěn)的狀態(tài)。我國資源稀少,現(xiàn)有的資源已漸漸不能滿足生產(chǎn)地需要。以節(jié)約能源為目的,研究如何為溫室選擇合適的供暖系統(tǒng),以及采用怎樣的控制策略具有重要的意義。論文以水源熱泵作為目標(biāo)溫室的熱源,循環(huán)水泵作為熱量輸送的驅(qū)動力,風(fēng)機(jī)盤管和低溫?zé)崴匕遢椛湎到y(tǒng)作為末端制暖裝置,構(gòu)建了一個Venlo型溫室的供暖系統(tǒng)。并在此基礎(chǔ)上,制定了該供暖系統(tǒng)的控制策略。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,控制效果良好。本文的主要工作和成果如下:1.系統(tǒng)地分析了溫室環(huán)境中的各種物理過程,建立了基于能量和物質(zhì)守恒的溫室溫度模型。2.由于在溫室水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)中,風(fēng)機(jī)盤管單元對整個系統(tǒng)效率的影響最大,需對其著重研究。采用CFD建立溫室模型,在驗(yàn)證模型正確的前提下,通過仿真得到風(fēng)機(jī)盤管開啟的最優(yōu)順序,實(shí)現(xiàn)熱量效率的最大化。3.設(shè)計(jì)了一個基于溫室預(yù)測模型的模糊控制系統(tǒng)。該模糊控制器以溫度偏差和偏差變化率作為輸入,以期望溫度變化率作為輸...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水源熱泵冬季供水示意圖
圖 2-1 水源熱泵冬季供水示意圖統(tǒng)中,水源熱泵[47]是能量的源泉。通過前期的負(fù)荷模擬 4500kW, 冬季空調(diào)總熱負(fù)荷 2800kW。選用 3 臺克萊門特其具體參數(shù)為:單臺制冷量為 1504kW,輸入功率 246kW率 295kW。PSRHH 水源熱泵機(jī)組實(shí)物圖如圖 2-2 所示。,空調(diào)供回水溫度分別為 7℃/12℃,冷凝器進(jìn)出水溫度分調(diào)供回水溫度分別為 45℃/40℃,蒸發(fā)器進(jìn)出水溫度分別發(fā)器的不同配置,水源熱泵可以在不同的時節(jié)提供熱量
圖 2-3 水源熱泵系統(tǒng)冷、熱工況切換的原理圖夏季工況時:閥門 V1、V3、V5、V7 開,閥門 V2、V4、V6、V8 關(guān),將蒸發(fā)器的低溫水源流經(jīng)溫室,給溫室降溫,如圖 2-4 所示。冬季工況時:閥門 V 2、V4、V6、V8 開閥門 V1、V3、V5、V7 關(guān),將冷凝器的高溫?zé)崴鹘?jīng)溫室,給溫室加溫,如圖 2-5 所示而在室外溫度本來就適應(yīng)農(nóng)作物生長時,特別是春秋兩季,溫室中的溫度與植物生長所需溫度相差不大,3 臺機(jī)組不用完全開啟。水源熱泵的開關(guān)可以采用手動或自動方式,在現(xiàn)代智能溫室系統(tǒng)中,往往采用自動控制方式來控制溫室中的溫度調(diào)節(jié)裝置?照{(diào)供水空調(diào)回水蒸發(fā)器(吸熱)溫 室
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]辦公建筑變風(fēng)量分區(qū)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題探討[J]. 宋宏光. 暖通空調(diào). 2006(10)
[2]水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王剛,史自強(qiáng). 節(jié)能. 2005(03)
[3]熱負(fù)荷對同井回灌地下水源熱泵的影響[J]. 倪龍,馬最良. 暖通空調(diào). 2005(03)
[4]風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)對室內(nèi)相對濕度控制能力的分析[J]. 甘長德,沈恒根. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[5]干工況風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的研究[J]. 孫琳,朱能,李濤. 煤氣與熱力. 2005(02)
[6]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器在高精度空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 石舒健,王江江,王慧,李劍,于希寧. 儀器儀表用戶. 2004(06)
[7]溫室自動控制系統(tǒng)中模糊控制器的設(shè)計(jì)[J]. 曾一凡,付文斌,陳養(yǎng)彬. 農(nóng)機(jī)化研究. 2004(05)
[8]U型垂直埋管換熱器管群周圍土壤溫度數(shù)值模擬[J]. 李新國,趙軍,周倩. 太陽能學(xué)報(bào). 2004(05)
[9]人工氣候室計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)研制[J]. 童禎恭,羅新梅,唐國強(qiáng),方永忠. 暖通空調(diào). 2004(09)
[10]預(yù)估Fuzzy-PID在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 龐麗萍,王浚,劉旺開. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(08)
碩士論文
[1]機(jī)械通風(fēng)條件下Venlo型溫室內(nèi)溫度場與流場的數(shù)值模擬研究[D]. 陳曉.浙江工業(yè)大學(xué) 2008
[2]熱風(fēng)采暖條件下溫室熱環(huán)境數(shù)值分析與研究[D]. 盛軍強(qiáng).浙江工業(yè)大學(xué) 2007
[3]冬季供暖條件下連棟溫室夜間熱環(huán)境的CFD模擬[D]. 朱文見.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制的水源熱泵控制系統(tǒng)研究[D]. 楊黎峰.北方工業(yè)大學(xué) 2005
[5]CFD在機(jī)械通風(fēng)的華北型連棟塑料溫室的應(yīng)用研究[D]. 陳忠購.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
[6]空調(diào)變水量系統(tǒng)控制方法的研究[D]. 柏晨.天津大學(xué) 2004
[7]溫室環(huán)境的建模與控制[D]. 潘蘭芳.浙江工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號:3335711
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水源熱泵冬季供水示意圖
圖 2-1 水源熱泵冬季供水示意圖統(tǒng)中,水源熱泵[47]是能量的源泉。通過前期的負(fù)荷模擬 4500kW, 冬季空調(diào)總熱負(fù)荷 2800kW。選用 3 臺克萊門特其具體參數(shù)為:單臺制冷量為 1504kW,輸入功率 246kW率 295kW。PSRHH 水源熱泵機(jī)組實(shí)物圖如圖 2-2 所示。,空調(diào)供回水溫度分別為 7℃/12℃,冷凝器進(jìn)出水溫度分調(diào)供回水溫度分別為 45℃/40℃,蒸發(fā)器進(jìn)出水溫度分別發(fā)器的不同配置,水源熱泵可以在不同的時節(jié)提供熱量
圖 2-3 水源熱泵系統(tǒng)冷、熱工況切換的原理圖夏季工況時:閥門 V1、V3、V5、V7 開,閥門 V2、V4、V6、V8 關(guān),將蒸發(fā)器的低溫水源流經(jīng)溫室,給溫室降溫,如圖 2-4 所示。冬季工況時:閥門 V 2、V4、V6、V8 開閥門 V1、V3、V5、V7 關(guān),將冷凝器的高溫?zé)崴鹘?jīng)溫室,給溫室加溫,如圖 2-5 所示而在室外溫度本來就適應(yīng)農(nóng)作物生長時,特別是春秋兩季,溫室中的溫度與植物生長所需溫度相差不大,3 臺機(jī)組不用完全開啟。水源熱泵的開關(guān)可以采用手動或自動方式,在現(xiàn)代智能溫室系統(tǒng)中,往往采用自動控制方式來控制溫室中的溫度調(diào)節(jié)裝置?照{(diào)供水空調(diào)回水蒸發(fā)器(吸熱)溫 室
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]辦公建筑變風(fēng)量分區(qū)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題探討[J]. 宋宏光. 暖通空調(diào). 2006(10)
[2]水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王剛,史自強(qiáng). 節(jié)能. 2005(03)
[3]熱負(fù)荷對同井回灌地下水源熱泵的影響[J]. 倪龍,馬最良. 暖通空調(diào). 2005(03)
[4]風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)對室內(nèi)相對濕度控制能力的分析[J]. 甘長德,沈恒根. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[5]干工況風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的研究[J]. 孫琳,朱能,李濤. 煤氣與熱力. 2005(02)
[6]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器在高精度空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 石舒健,王江江,王慧,李劍,于希寧. 儀器儀表用戶. 2004(06)
[7]溫室自動控制系統(tǒng)中模糊控制器的設(shè)計(jì)[J]. 曾一凡,付文斌,陳養(yǎng)彬. 農(nóng)機(jī)化研究. 2004(05)
[8]U型垂直埋管換熱器管群周圍土壤溫度數(shù)值模擬[J]. 李新國,趙軍,周倩. 太陽能學(xué)報(bào). 2004(05)
[9]人工氣候室計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)研制[J]. 童禎恭,羅新梅,唐國強(qiáng),方永忠. 暖通空調(diào). 2004(09)
[10]預(yù)估Fuzzy-PID在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 龐麗萍,王浚,劉旺開. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(08)
碩士論文
[1]機(jī)械通風(fēng)條件下Venlo型溫室內(nèi)溫度場與流場的數(shù)值模擬研究[D]. 陳曉.浙江工業(yè)大學(xué) 2008
[2]熱風(fēng)采暖條件下溫室熱環(huán)境數(shù)值分析與研究[D]. 盛軍強(qiáng).浙江工業(yè)大學(xué) 2007
[3]冬季供暖條件下連棟溫室夜間熱環(huán)境的CFD模擬[D]. 朱文見.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制的水源熱泵控制系統(tǒng)研究[D]. 楊黎峰.北方工業(yè)大學(xué) 2005
[5]CFD在機(jī)械通風(fēng)的華北型連棟塑料溫室的應(yīng)用研究[D]. 陳忠購.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
[6]空調(diào)變水量系統(tǒng)控制方法的研究[D]. 柏晨.天津大學(xué) 2004
[7]溫室環(huán)境的建模與控制[D]. 潘蘭芳.浙江工業(yè)大學(xué) 2001
本文編號:3335711
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