空调热水一体机制冷兼制热水模式的模糊判定

　　空调热水一体机在制冷兼制热水模式时,随着水箱温度的不断升高,冷凝温度升高,机组制冷能效比下降,制冷量随之减少。为了保证制冷量及冷凝热的充分利用,当热水到达一定温度时,必须切换到风冷冷凝器进行冷却,以降低冷凝温度,提高能效比。根据理论分析和实验研究可知,如果过早地切换到风冷冷凝器,则无法充分利用冷凝热,如果切换得太晚,则影响机组的制冷效果。目前普遍采用固定水温作为切换条件,即当热水加热到生活热水所需的温度后切换到风冷的形式,没有考虑制冷量的要求。因此,如何判定最佳的切换时机,使系统高效节能运行,是笔者研究的重点。

　　1 空调热水一体机制冷兼制热水模式的运行分析

　　空调热水一体机在制冷兼制热水模式运行时,系统制冷能效比受冷凝温度的影响较大,随着冷凝温度的升高,能效比逐渐降低,制冷量减少。开始时,空调室内侧换热器作为蒸发器吸收热量,而水箱换热器为冷凝器,吸收制冷系统排除的冷凝热并生产卫生热水;随着热水温度的不断升高,冷凝温度随之升高,制冷能效相应降低,当水箱温度达到一定值后切换到以风冷换热器作为冷凝器排出废热,降低冷凝温度,提高制冷能效比。如果切换热水温度未到达用户设定要求,则在制冷间隙机组以空气源热泵方式运行,将热水加热到所需温度。

　　2 机组最佳切换时机的模糊判定

　　空调热水一体机在制冷兼制热水运行时制冷量的需求受环境温度的影响比较大,不同环境温度下,水箱的最佳切换温度也不同,因此可采用实验或理论分析的方法确定某一特定工况下的最佳切换温度,并以此为参照,采用模糊逻辑理论,对不同温度下的最佳切换温度进行模糊判定。通过对气象资料的研究可知,当日的工况条件与前一日的工况条件相比,会有不同程度的变化,因此,笔者采用机组前一日的最佳切换温度和环境温度变化量为输入,确定当日的最佳切换温度。

　　2. 1 模糊语言变量及其隶属度

　　输入量:机组前一日切换温度tcc,由理论和特定工况下的实验分析可知,基本论域为[35e 50e],模糊论域为X=[-3 -2 -1 0 +1 +2 +3],论域上的子集为Ai(i=1,2,3,4,5,6,7)。

　　环境温度变化量$t为前一日与当日的温差,由气象资料可知基本论域为[-10e+10e],模糊论域Y=[-3 -2 -1 0 +1 +2 +3],论域上的模糊子集为Bj(j=1,2,3,4,5,6,7)。

　　输出量:机组的切换温度tc,基本论域为[35e50e],模糊论域为Z=[-3 -2 -1 0+1 +2 +3],论域上的子集为Ck(k=1,2,3,4,5,6,7)。

　　输入和输出语言值见表1。

　　输入和输出的隶属度函数采用量化的隶属度函数,如表2~表4所示。