基于热能存储的蒸汽压缩制冷系统建模与制冷功率控制
系统与控制
2024-02-07 v2 系统与控制
摘要
本文研究了结合基于相变材料(PCM)的蒸汽压缩制冷设施的热能存储(TES)系统的建模、功率控制和优化。针对一种新型的基于PCM的TES储罐设计及其与现有制冷系统的互联，首先研究了联合动态建模，探索了互联系统中共存的不同时间尺度。根据将TES储罐用作冷能缓冲器以解耦冷却需求与生产的预期用途，定义了多种运行模式，同时计算了静态特性和功率限制，并显示了所涉及的主要制冷功率(TES充/放电功率和蒸发器直接功率生产)之间的高度耦合。在此基础上，提出了一种解耦控制策略，其中底层控制器采用简单的PI调节器，并将制冷剂/二次质量流量视为虚拟操纵变量，应用了基于前馈的级联策略。通过包含所有运行模式的全面仿真评估了控制性能，结果表明参考跟踪快速且足够可靠，能够应对高层调度策略，其中主要制冷功率的参考值旨在根据经济性和效率标准进行设定。
引用
@article{arxiv.2402.02599,
title = {Modelling and cooling power control of a TES-backed-up vapour-compression refrigeration system},
author = {D. Rodríguez and G. Bejarano and M. Vargas and J. M. Lemos and M. G. Ortega},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.02599},
year = {2024}
}
备注
37 pages, 20 figures. Postprint of the final published work