多变量极值搜索控制在跨临界CO2中间过冷补气热泵系统中的应用

为了将跨临界CO₂中间补气过冷热泵热水器的实时能耗控制在最低水平,将多变量极值搜索算法运用到跨临界CO₂中间补气过冷系统的控制方案,将系统功耗设定为目标优化量,跨临界CO₂系统的排气压力和中间压力设定为控制量。采用仿真软件Dymola(Modelica 3.2.3)和模型库ThermalSystems(TLK-thermo、GmbH)搭建了跨临界CO₂中间过冷补气热泵热水器和相应控制系统的动态模型,在环境温度-12℃,进、出水温度为45℃、65℃工况下,给定系统初始状态点为排气压力12MPa、中间压力7MPa,经过极值搜索控制器作用后,排气压力与中间压力稳定控制在能够实现系统最低能耗的最优参数下,验证了该控制方案的有效性。为了验证该系统的可靠性,模拟过程中极值搜索系统在排气压力和中间压力的运行初值分别为10、6 MPa,10、8 MPa,14、6MPa,14、8MPa的情况下,系统均能到达并收敛到最低能耗点。