基于CFD的温室水源热泵控制系统研究
发布时间：2021-08-11 07:07
随着科学技术的不断发展,设施农业已经成为农业现代化的一个重要标志。现代温室是设施农业最基本的技术实现形式之一。作为一个耗能产业,温室在冬夏两季（特别是冬季）均需外部能源的输入,以维持其室内的温度在一个较平稳的状态。我国资源稀少,现有的资源已渐渐不能满足生产地需要。以节约能源为目的,研究如何为温室选择合适的供暖系统,以及采用怎样的控制策略具有重要的意义。论文以水源热泵作为目标温室的热源,循环水泵作为热量输送的驱动力,风机盘管和低温热水地板辐射系统作为末端制暖装置,构建了一个Venlo型温室的供暖系统。并在此基础上,制定了该供暖系统的控制策略。经实践验证,系统运行稳定,控制效果良好。本文的主要工作和成果如下:1.系统地分析了温室环境中的各种物理过程,建立了基于能量和物质守恒的温室温度模型。2.由于在温室水源热泵空调系统中,风机盘管单元对整个系统效率的影响最大,需对其着重研究。采用CFD建立温室模型,在验证模型正确的前提下,通过仿真得到风机盘管开启的最优顺序,实现热量效率的最大化。3.设计了一个基于温室预测模型的模糊控制系统。该模糊控制器以温度偏差和偏差变化率作为输入,以期望温度变化率作为输...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水源热泵冬季供水示意图
图 2-1 水源热泵冬季供水示意图统中，水源热泵[47]是能量的源泉。通过前期的负荷模拟 4500kW, 冬季空调总热负荷 2800kW。选用 3 台克莱门特其具体参数为：单台制冷量为 1504kW，输入功率 246kW率 295kW。PSRHH 水源热泵机组实物图如图 2-2 所示。，空调供回水温度分别为 7℃/12℃，冷凝器进出水温度分调供回水温度分别为 45℃/40℃，蒸发器进出水温度分别发器的不同配置，水源热泵可以在不同的时节提供热量
图 2-3 水源热泵系统冷、热工况切换的原理图夏季工况时：阀门 V1、V3、V5、V7 开，阀门 V2、V4、V6、V8 关，将蒸发器的低温水源流经温室，给温室降温，如图 2-4 所示。冬季工况时：阀门 V 2、V4、V6、V8 开阀门 V1、V3、V5、V7 关，将冷凝器的高温热水流经温室，给温室加温，如图 2-5 所示而在室外温度本来就适应农作物生长时，特别是春秋两季，温室中的温度与植物生长所需温度相差不大，3 台机组不用完全开启。水源热泵的开关可以采用手动或自动方式，在现代智能温室系统中，往往采用自动控制方式来控制温室中的温度调节装置。空调供水空调回水蒸发器（吸热）温 室
【参考文献】：
期刊论文
[1]办公建筑变风量分区空调系统设计问题探讨[J]. 宋宏光. 暖通空调. 2006(10)
[2]水环热泵空调系统的应用与优化设计[J]. 王刚,史自强. 节能. 2005(03)
[3]热负荷对同井回灌地下水源热泵的影响[J]. 倪龙,马最良. 暖通空调. 2005(03)
[4]风机盘管加新风系统对室内相对湿度控制能力的分析[J]. 甘长德,沈恒根. 东华大学学报(自然科学版). 2005(01)
[5]干工况风机盘管加新风空调系统的研究[J]. 孙琳,朱能,李涛. 煤气与热力. 2005(02)
[6]神经网络PID控制器在高精度空调系统中的应用[J]. 石舒健,王江江,王慧,李剑,于希宁. 仪器仪表用户. 2004(06)
[7]温室自动控制系统中模糊控制器的设计[J]. 曾一凡,付文斌,陈养彬. 农机化研究. 2004(05)
[8]U型垂直埋管换热器管群周围土壤温度数值模拟[J]. 李新国,赵军,周倩. 太阳能学报. 2004(05)
[9]人工气候室计算机控制系统研制[J]. 童祯恭,罗新梅,唐国强,方永忠. 暖通空调. 2004(09)
[10]预估Fuzzy-PID在中央空调控制系统中的应用[J]. 庞丽萍,王浚,刘旺开. 北京航空航天大学学报. 2004(08)
硕士论文
[1]机械通风条件下Venlo型温室内温度场与流场的数值模拟研究[D]. 陈晓.浙江工业大学 2008
[2]热风采暖条件下温室热环境数值分析与研究[D]. 盛军强.浙江工业大学 2007
[3]冬季供暖条件下连栋温室夜间热环境的CFD模拟[D]. 朱文见.中国农业大学 2005
[4]基于神经网络预测控制的水源热泵控制系统研究[D]. 杨黎峰.北方工业大学 2005
[5]CFD在机械通风的华北型连栋塑料温室的应用研究[D]. 陈忠购.中国农业大学 2004
[6]空调变水量系统控制方法的研究[D]. 柏晨.天津大学 2004
[7]温室环境的建模与控制[D]. 潘兰芳.浙江工业大学 2001
本文编号：3335711
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水源热泵冬季供水示意图
图 2-1 水源热泵冬季供水示意图统中，水源热泵[47]是能量的源泉。通过前期的负荷模拟 4500kW, 冬季空调总热负荷 2800kW。选用 3 台克莱门特其具体参数为：单台制冷量为 1504kW，输入功率 246kW率 295kW。PSRHH 水源热泵机组实物图如图 2-2 所示。，空调供回水温度分别为 7℃/12℃，冷凝器进出水温度分调供回水温度分别为 45℃/40℃，蒸发器进出水温度分别发器的不同配置，水源热泵可以在不同的时节提供热量
图 2-3 水源热泵系统冷、热工况切换的原理图夏季工况时：阀门 V1、V3、V5、V7 开，阀门 V2、V4、V6、V8 关，将蒸发器的低温水源流经温室，给温室降温，如图 2-4 所示。冬季工况时：阀门 V 2、V4、V6、V8 开阀门 V1、V3、V5、V7 关，将冷凝器的高温热水流经温室，给温室加温，如图 2-5 所示而在室外温度本来就适应农作物生长时，特别是春秋两季，温室中的温度与植物生长所需温度相差不大，3 台机组不用完全开启。水源热泵的开关可以采用手动或自动方式，在现代智能温室系统中，往往采用自动控制方式来控制温室中的温度调节装置。空调供水空调回水蒸发器（吸热）温 室
【参考文献】：
期刊论文
[1]办公建筑变风量分区空调系统设计问题探讨[J]. 宋宏光. 暖通空调. 2006(10)
[2]水环热泵空调系统的应用与优化设计[J]. 王刚,史自强. 节能. 2005(03)
[3]热负荷对同井回灌地下水源热泵的影响[J]. 倪龙,马最良. 暖通空调. 2005(03)
[4]风机盘管加新风系统对室内相对湿度控制能力的分析[J]. 甘长德,沈恒根. 东华大学学报(自然科学版). 2005(01)
[5]干工况风机盘管加新风空调系统的研究[J]. 孙琳,朱能,李涛. 煤气与热力. 2005(02)
[6]神经网络PID控制器在高精度空调系统中的应用[J]. 石舒健,王江江,王慧,李剑,于希宁. 仪器仪表用户. 2004(06)
[7]温室自动控制系统中模糊控制器的设计[J]. 曾一凡,付文斌,陈养彬. 农机化研究. 2004(05)
[8]U型垂直埋管换热器管群周围土壤温度数值模拟[J]. 李新国,赵军,周倩. 太阳能学报. 2004(05)
[9]人工气候室计算机控制系统研制[J]. 童祯恭,罗新梅,唐国强,方永忠. 暖通空调. 2004(09)
[10]预估Fuzzy-PID在中央空调控制系统中的应用[J]. 庞丽萍,王浚,刘旺开. 北京航空航天大学学报. 2004(08)
硕士论文
[1]机械通风条件下Venlo型温室内温度场与流场的数值模拟研究[D]. 陈晓.浙江工业大学 2008
[2]热风采暖条件下温室热环境数值分析与研究[D]. 盛军强.浙江工业大学 2007
[3]冬季供暖条件下连栋温室夜间热环境的CFD模拟[D]. 朱文见.中国农业大学 2005
[4]基于神经网络预测控制的水源热泵控制系统研究[D]. 杨黎峰.北方工业大学 2005
[5]CFD在机械通风的华北型连栋塑料温室的应用研究[D]. 陈忠购.中国农业大学 2004
[6]空调变水量系统控制方法的研究[D]. 柏晨.天津大学 2004
[7]温室环境的建模与控制[D]. 潘兰芳.浙江工业大学 2001
本文编号：3335711
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