空调多联机智能控制系统发展的关键技术问题探究

作者:annie 创建时间:2020-08-25

空调多联机智能控制系统与传统的分体式空调相比,具有节能、安装灵活、节省空间等优点,得到迅速发展。空调多联机智能控制系统(也称为一拖多空调,或者多蒸发器空调系统, 是用一台室外机驱动多台室内机的小型中央空调系统,其组成包括一个压缩机、一个冷凝器、多个蒸发器与相应个数的(电子)膨胀阀。


多联机智能控制技术发展的关键技术问题


对于多联机空调系统,目前的主要关键技术包括以下几个方面:


(1)变频(变容量压缩技术[(79]。变频/变容量压缩技术随着变频技术与变容压缩机技术的发展可以进一步得到发展,但这部分技术已经比较成熟,改进余地不是很大。变频技术发展较早,而变容量技术发展时间较短,主要与压缩机技术发展相关。


(2)冷媒R410a多联机应用技术10-12]。R410a的优点是亚共沸混合物,传热性能好,压力损失小,滑移温度非常小。即便在使用过程中制冷剂发生泄漏,成分的变化对性能和维修不会产生影响,可以直接补加R410a制冷剂,采用R410a制冷 剂会使得空调系统内部压力大大提高,安全要求和设备成本增加,但是采用R410a具有更高的热效率,且环保性能好,会越来越多的应用于多联机系统。


(3)多联机系统的最佳匹配与优化智能控制技术。对于多联机空调系统来说,其控制系统主要由以下几大控制模块组成:压缩机能量控制、冷媒分流控制及室内机风扇电机控制等。采用单一分模块控制往往难以达到优化和节能的目的,而基于多变量控制技术可以实现整个系统的控制,有利于实现节能和各部分之间的协调。由于多联机系统的环境状态经常发生变化,以及负荷大幅度变动,采用单- -的PID控制策略会造成控制效果不佳、能耗偏高等特点,因此基于模糊、自适应等技术的智能控制策略可实现系统的动态优化控制。而该类技术是实现多联机系统运行优化与节能的关键。为了实现多联机系统的最佳匹配,在系统建模、辨识等环节的技术研究与突破也非常值得期待。


(4)冷媒分流的研究。冷媒分流控制技术可以实现各室内机制冷剂的变流量控制,其工作原理就是通过在系统中设置膨胀阀,将不同款式、规格及不同高度、距离的室内机,依靠线性特征的电子膨胀阀,控制流入各室内机的制冷剂流量,以适应不同室内温度的要求。对于不同规格、不同款式以及不同使用场所的室内机组所要求的制冷剂流量也是不一样的,同时各室内机组的负荷以及工作状态都在随时变化,负荷和状态的变化必然会对压缩机的工作状态产生影响,因此就必须在设计阶段对压缩机和各室内机组的制冷剂管路进行阻抗的匹配。对于多联机系统,变容量、变流量、冷媒分配是技术的关键,其中的优化与控制算法至关重要。并且在不同的多联机负荷条件下,压缩机、冷媒、蒸发器以及内外风机之间的最佳匹配与合理协调对多联机系统设备成本、性能与节能运行都有非常重要的作用。这部分的研究工作有望改善多联机系统的整体性能、并通过优化运行与智能控制大大降低多联机空调的能耗,更好的发挥节能的优势。

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