【中國(guó)科學(xué)報(bào)】燃?xì)鉄岜每刂萍夹g(shù)研究獲突破（2022.12.18）
文章來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 朱漢斌 | 發(fā)布時(shí)間：2022-12-19 | 【打印】 【關(guān)閉】
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近日，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究室馮自平團(tuán)隊(duì)在燃?xì)鉄岜每刂萍夹g(shù)方面取得新突破。他們提出一種燃?xì)鉄岜茫℅as Engine-driven Heat Pump，GHP）嵌入式控制系統(tǒng)，用于監(jiān)控燃?xì)鉄岜美錈崴畽C(jī)組。相關(guān)研究發(fā)表于International Journal of Refrigeration。
GHP是天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的先進(jìn)熱泵系統(tǒng)，單一系統(tǒng)可提供制冷、供暖及生活熱水等多種用能需求，實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)高效利用，是符合“雙碳”背景下的先進(jìn)低碳節(jié)能技術(shù)，其中GHP控制系統(tǒng)是其核心組成部分。
文章詳細(xì)介紹了控制系統(tǒng)架構(gòu)以及各功能模塊，闡述了GHP控制器如何與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU實(shí)時(shí)可靠通訊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、啟停等控制。由于外部環(huán)境和熱負(fù)荷的不斷變化，GHP系統(tǒng)具有滯后、非線性和時(shí)變特點(diǎn)，需要實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)檔位，通過(guò)精細(xì)化控制實(shí)現(xiàn)GHP系統(tǒng)的出水溫度快速逼近并穩(wěn)定在目標(biāo)值。文章通過(guò)制冷和制熱實(shí)驗(yàn)，也討論了基于該控制系統(tǒng)的GHP系統(tǒng)的運(yùn)行特性。
該研究結(jié)果表明，通過(guò)主控制器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和蒸發(fā)器過(guò)熱進(jìn)行雙閉環(huán)控制，可以保證GHP冷熱水機(jī)組出水溫度的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。在制熱模式下，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?200 rpm逐漸增加到2400 rpm，熱泵的制熱能力從42.37千瓦增加到75.2千瓦，而GHP系統(tǒng)的制熱能力則從56.18千瓦增加到105.87千瓦。發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱回收顯著提高了系統(tǒng)供熱能力和一次能源利用率。
據(jù)介紹，對(duì)GHP的控制系統(tǒng)和運(yùn)行特性的研究有助于大幅提高GHP系統(tǒng)的性能。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2022.09.020
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