利用负荷转移实现工业制冷中压缩机顺序控制的优化
系统与控制
2024-03-13 v1 系统与控制
摘要
工业制冷的普遍性及其能源需求促使多项研究探索各种控制机会以降低能耗。本工作聚焦于其中一种被称为压缩机顺序控制的机会，即智能选择压缩机的运行状态，以最少的功满足所需的制冷负荷。我们首先研究静态压缩机顺序控制问题，并发现推导最优压缩机运行状态在计算上具有挑战性，且会因制冷负荷的不同而发生剧烈变化。因此，我们将负荷转移与压缩机顺序控制相结合，即通过策略性地对设施进行预冷，以实现更高效的压缩机运行。有趣的是，我们表明负荷转移不仅在计算最优压缩机运行状态方面提供了益处，还能带来显著的节能效果。我们的结果基于位于阿肯色州亨茨维尔的 Butterball LLC 运营中的工业制冷站的真实传感器数据，并与之进行了比较。数据表明，如果不进行负荷转移，即使是优化的压缩机运行也会导致压缩机经常在中等容量水平下运行，从而可能导致效率低下。通过收集的数据，我们证明，与无负荷转移的最优顺序控制相比，用于压缩机顺序控制的负荷转移方法有望将压缩机的能耗降低高达 20%。
引用
@article{arxiv.2403.07831,
title = {Utilizing Load Shifting for Optimal Compressor Sequencing in Industrial Refrigeration},
author = {Rohit Konda and Vikas Chandan and Jesse Crossno and Blake Pollard and Dan Walsh and Rick Bohonek and Jason R. Marden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.07831},
year = {2024}
}