本发明属于综合能源,尤其是一种用于余热回收的水源热泵出水温度优化控制方法。
背景技术:
1、随着热泵技术的发展,越来越多的热泵产品可以降低品位25-35°c的低温工业余热提升到60~120°c,为工业领域节能降碳提供了新的途径。对于余热回收场景,如热泵出水温度过高,则会导致热泵cop下降;如热泵出水温度过低,又会导致余热利用量太低,如何设置水源热泵的出水温度,成为余热回收系统优化运行需要解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提出一种用于余热回收的水源热泵出水温度优化控制方法,能够综合考虑设备运行效率和余热利用量,以最大化余热回收系统收益为优化目标,有效解决了热泵出水温度控制的问题。
2、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
3、一种用于余热回收的水源热泵出水温度优化控制方法,包括以下步骤:
4、步骤1、在热泵出水温度区间内调整热泵实际出水温度,获取热泵运行cop数据;
5、步骤2、采用最小二乘法进行出水温度和热泵运行cop数据进行拟合,获得热泵运行cop与出水温度t之间的函数关系fcop(t);
6、步骤3、测算出水温度t时系统输出热量为q;
7、步骤4、根据出水温度t时系统输出热量q测算余热替代收益f1;
8、步骤5、根据出水温度t时系统输出热量q测算热泵运行费用f2;
9、步骤6、建立热泵出水温度优化控制的最大化收益模型f=max(f1-f2);
10、步骤7、利用粒子群优化算法的变化规则,通过不断迭代,生成最大化收益fmax和热泵出水温度的最优温度tbest。
11、而且,所述步骤3的具体实现方法为:q=(t- tin)*水流量*水比热容,其中tin为热泵进水温度。
12、而且,所述步骤4的具体实现方法为:f1=q/天然气热值*天然气价格。
13、而且,所述步骤5的具体实现方法为:f2=q/ fcop(t)*电价。
14、而且,所述步骤6的具体实现方法为:f=max(f1-f2)。
15、本发明的优点和积极效果是:
16、本发明通过将出水温度和热泵运行cop数据进行拟合,得到二者的函数关系,同时计算出水温度t时系统输出热量为q,分别构建测算余热替代收益f1和测算热泵运行费用f2,构建包括余热替代收益f1和热泵运行费用f2的最大化收益模型,通过粒子群优化算法计算得到生成最大化收益fmax和热泵出水温度的最优温度tbest。本发明从热泵运行优化控制的角度,构建了考虑热泵余热利用系统收益最大化的优化控制模型,热泵出水温度优化控制的问题。
1.一种用于余热回收的水源热泵出水温度优化控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种用于余热回收的水源热泵出水温度优化控制方法,其特征在于:所述步骤3的具体实现方法为:q=(t- tin)*水流量*水比热容,其中tin为热泵进水温度。
3.根据权利要求1所述的一种用于余热回收的水源热泵出水温度优化控制方法,其特征在于:所述步骤4的具体实现方法为:f1=q/天然气热值*天然气价格。
4.根据权利要求1所述的一种用于余热回收的水源热泵出水温度优化控制方法,其特征在于:所述步骤5的具体实现方法为:f2=q/ fcop(t)*电价。
5.根据权利要求1所述的一种用于余热回收的水源热泵出水温度优化控制方法,其特征在于:所述步骤6的具体实现方法为:f=max(f1-f2)。