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随着经济的发展和人们生活水平的提高,人们生活热水的需求量越来越大,形成了一个量大面广的热水消费市场。作为一种制取生活热水装置,空气源热泵热水机组在国际市场中占据着重要的位置。利用空气源热泵热水机组生产生活热水不仅安全环保、无污染,还可以有效节约能源,因此在国内市场也有着广阔的发展空间和应用前景。本文对空气源热泵热水机组制热性能和控制技术进行了深入研究,在对空气源热泵热水机组的制热性能及影响因素综合分析的基础上,基于模糊控制理论提出了空气源热泵热水机组模糊控制策略,针对以上研究内容,开展了如下的具体工作:
综合分析了热泵机组理论循环过程中蒸发温度和冷凝温度对机组制热性能的不同影响。在循环过程中,蒸发温度降低将导致循环制热量及热泵机组制热性能系数明显下降;而冷凝温度升高将导致循环能耗上升和热泵制热性能系数下降。
实验研究了环境温度和回水温度对机组制热性能系数的影响。实验结果发现,环境温度对机组制热性能系数影响显著,随着环境温度的增加,制热性能系数显著上升;回水温度对机组制热性能系数的影响较为明显,随着回水温度的增加,制热性能系数快速下降,机组消耗功率增加。
在此基础上,基于模糊控制理论建立了热泵机组最佳运行时段和水箱设定温度的模糊判定方法,并设计了空气源热泵热水机组的智能控制装置,可根据环境温度和环境温度的变化量判定机组的最佳运行时段和水箱的设定温度,有效提升了热泵机组实际运行的制热性能系数,对提高热泵机组的节能性具有重要的意义。