本發(fā)明涉及到熱回收系統(tǒng),具體而言,涉及到一種基于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的熱回收方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著全球能源危機(jī)和環(huán)保需求的不斷增加,如何高效利用和回收工業(yè)過程中產(chǎn)生的低品位熱能成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)作為一種重要的空氣調(diào)節(jié)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于制冷、空調(diào)和通風(fēng)等領(lǐng)域。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)能夠有效調(diào)節(jié)空氣濕度,但在其工作過程中也會產(chǎn)生大量的低品位熱能,這些熱能通常被直接排放到環(huán)境中,造成資源浪費(fèi)。因此,如何有效回收和利用這些低品位熱源,成為了提升能源利用效率和降低能耗的關(guān)鍵。
2、目前,針對低品位熱源的回收技術(shù)大多集中在直接利用熱交換器將熱量轉(zhuǎn)移至其他工藝或儲熱介質(zhì)中。然而,由于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的排熱溫度較低,且其工作條件會隨環(huán)境濕度和溫度的變化而波動,現(xiàn)有的熱回收技術(shù)難以實(shí)時有效地調(diào)整和匹配不同工況下的熱量需求。尤其是在轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的除濕過程中,熱能釋放量的變化并不穩(wěn)定,導(dǎo)致現(xiàn)有熱回收方法常常無法精準(zhǔn)控制熱能的供應(yīng),造成系統(tǒng)效率低下或能量浪費(fèi)。因此,如何根據(jù)環(huán)境濕度變化,動態(tài)調(diào)整熱回收系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),成為了亟待解決的技術(shù)問題。
3、此外,現(xiàn)有的熱回收方法往往忽略了熱回收系統(tǒng)的智能化控制,盡管有些研究嘗試通過增加控制裝置來優(yōu)化熱回收過程,但大多數(shù)方法缺乏實(shí)時的反饋機(jī)制和適應(yīng)性調(diào)節(jié)功能。高溫?zé)岜玫目刂撇呗噪m然可以在一定程度上提高熱回收效率,但其工作參數(shù)的調(diào)整往往依賴于人工設(shè)定或簡單的控制算法,難以實(shí)現(xiàn)與環(huán)境濕度、轉(zhuǎn)輪加熱需求之間的精確匹配。因此,開發(fā)一種基于實(shí)時數(shù)據(jù)反饋、智能調(diào)節(jié)的熱回收方法,能夠根據(jù)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境條件動態(tài)優(yōu)化熱回收過程,對于提升整體能效具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的為提供一種基于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的熱回收方法及系統(tǒng),旨在克服現(xiàn)有技術(shù)無法動態(tài)調(diào)節(jié)低品位熱能回收系統(tǒng)以匹配變化需求的技術(shù)問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明問題,本發(fā)明提出一種基于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的熱回收方法,所述方法包括:
3、對轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)排出的低品位熱源進(jìn)行收集處理,對所述低品位熱水進(jìn)行溫度監(jiān)測和流量測量,得到低品位熱水的實(shí)時溫度數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù);
4、將所述溫度數(shù)據(jù)與流量數(shù)據(jù)進(jìn)行乘積計算,并將計算結(jié)果與水的比熱容結(jié)合計算得到所述低品位熱水的單位時間內(nèi)的熱能釋放量;
5、基于所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)獲取當(dāng)前環(huán)境濕度,根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境濕度計算所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)中的轉(zhuǎn)輪的加熱需求值;
6、將所述加熱需求值與所述熱能釋放量之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行擬合,計算得到所述當(dāng)前環(huán)境濕度對熱能釋放量的動態(tài)調(diào)整系數(shù);
7、控制所述低品位熱水進(jìn)入高溫?zé)岜?,基于所述動態(tài)調(diào)整系數(shù)調(diào)整高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù),判斷所述高溫?zé)岜幂敵龅臒崴疁囟戎凳欠衽c所述轉(zhuǎn)輪的加熱需求值匹配;
8、若匹配,則通過水泵控制所述熱水輸送到除濕機(jī)加熱盤管;若不匹配,則調(diào)整高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù),直至輸出的熱水溫度值與轉(zhuǎn)輪的加熱需求值相匹配。
9、進(jìn)一步地,所述對轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)排出的低品位熱源進(jìn)行收集處理,對所述低品位熱水進(jìn)行溫度監(jiān)測和流量測量,得到低品位熱水的實(shí)時溫度數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)的步驟,包括:
10、基于傳感器對低品位熱水管道內(nèi)流速和溫度進(jìn)行實(shí)時采樣處理,得到原始流速數(shù)據(jù)和原始溫度數(shù)據(jù);
11、對所述原始流速數(shù)據(jù)和原始溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理,得到去噪后的流速數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù):
12、獲取所述管道的內(nèi)徑數(shù)據(jù),基于所述內(nèi)徑數(shù)據(jù)對所述流速數(shù)據(jù)進(jìn)行校正,得到所述低品位熱水的實(shí)時流量數(shù)據(jù);
13、將所述溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行時序?yàn)V波,將所述溫度數(shù)據(jù)根據(jù)時間點(diǎn)劃分為多個子數(shù)據(jù);
14、對多個所述子數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度趨勢分析,得到溫度變化率,根據(jù)所述溫度變化率校正所述溫度數(shù)據(jù),得到實(shí)時溫度數(shù)據(jù)。
15、進(jìn)一步地,所述將所述溫度數(shù)據(jù)與流量數(shù)據(jù)進(jìn)行乘積計算,并將計算結(jié)果與水的比熱容結(jié)合計算得到所述低品位熱水的單位時間內(nèi)的熱能釋放量的步驟,包括:
16、對所述溫度數(shù)據(jù)與流量數(shù)據(jù)進(jìn)行時間同步處理,得到所述溫度數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)的時間匹配序列,其中每一對溫度數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)對應(yīng)于相同的時間段;
17、對所述時間匹配序列中的每一對溫度和流量數(shù)據(jù)進(jìn)行乘積計算,將計算結(jié)果與水的比熱容進(jìn)行乘積計算,得到多個時間段的流量與溫度對應(yīng)的瞬時熱能量;
18、將每個時間段對應(yīng)的瞬時熱能量進(jìn)行時間積分處理,得到所述低品位熱水的單位時間內(nèi)的總熱能釋放量,其中,所述單位時間為預(yù)設(shè)分鐘或小時。
19、進(jìn)一步地,所述基于所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)獲取當(dāng)前環(huán)境濕度,根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境濕度計算所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)中的轉(zhuǎn)輪的加熱需求值的步驟,包括:
20、基于所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的濕度傳感器,獲取當(dāng)前環(huán)境濕度數(shù)據(jù),對當(dāng)前環(huán)境濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,得到濕度數(shù)據(jù)序列;
21、標(biāo)記所述濕度數(shù)據(jù)序列的時間戳,基于所述時間戳對所述濕度數(shù)據(jù)序列進(jìn)行時間加權(quán)平均處理,得到加權(quán)濕度值;
22、根據(jù)所述加權(quán)濕度值與預(yù)設(shè)濕度閾值之間的差值,計算所述轉(zhuǎn)輪在當(dāng)前環(huán)境濕度下所需的除濕負(fù)荷;
23、獲取所述轉(zhuǎn)輪的工作參數(shù),將所述除濕負(fù)荷與所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行匹配分析,評估所述需求值與實(shí)際工作狀態(tài)之間的偏差,其中,所述工作狀態(tài)至少包括所述轉(zhuǎn)輪當(dāng)前表面溫度;
24、將所述偏差作為校正因子,輸入至線性回歸模型對所述除濕負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)所述線性回歸模型收斂時,輸出所述轉(zhuǎn)輪的加熱需求值。
25、進(jìn)一步地,所述將所述加熱需求值與所述熱能釋放量之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行擬合,計算得到所述當(dāng)前環(huán)境濕度對熱能釋放量的動態(tài)調(diào)整系數(shù)的步驟,包括:
26、將所述加熱需求值和所述熱能釋放量轉(zhuǎn)化為時間序列數(shù)據(jù),得到一組連續(xù)的加熱需求值與熱能釋放量的時間序列數(shù)據(jù)對;
27、設(shè)定一個預(yù)設(shè)位數(shù)的滑動窗口,基于所述滑動窗口對所述時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行局部時間區(qū)間內(nèi)的處理,得到每個滑動窗口內(nèi)的加熱需求值與熱能釋放量的局部統(tǒng)計特征;
28、對每個所述滑動窗口內(nèi)的加熱需求值與熱能釋放量之間的關(guān)系進(jìn)行曲線擬合,得到擬合系數(shù),基于所述擬合系數(shù)生成每個滑動窗口的擬合關(guān)系式;
29、基于所述擬合關(guān)系式計算每個滑動窗口的加熱需求與熱能釋放量的擬合誤差,得到每個窗口的擬合誤差數(shù)據(jù);
30、根據(jù)所述擬合系數(shù)和擬合誤差數(shù)據(jù),對加熱需求與熱能釋放量的關(guān)系進(jìn)行加權(quán)處理,得到加權(quán)后的擬合關(guān)系式;
31、基于所述加權(quán)后的擬合關(guān)系式和當(dāng)前環(huán)境濕度值,計算得到所述當(dāng)前環(huán)境濕度對熱能釋放量的動態(tài)調(diào)整系數(shù)。
32、進(jìn)一步地,所述基于所述動態(tài)調(diào)整系數(shù)調(diào)整高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù),判斷所述高溫?zé)岜幂敵龅臒崴疁囟戎凳欠衽c所述轉(zhuǎn)輪的加熱需求值匹配的步驟,包括:
33、對所述高溫?zé)岜玫漠?dāng)前工作參數(shù)進(jìn)行采集處理,得到當(dāng)前工作參數(shù)的數(shù)值集合;
34、將所述動態(tài)調(diào)整系數(shù)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)進(jìn)行歸一化處理,得到歸一化后的調(diào)整系數(shù);
35、將歸一化后的所述調(diào)整系數(shù)與每個工作參數(shù)的控制范圍進(jìn)行比對,根據(jù)調(diào)整系數(shù)的大小獲取高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù)的調(diào)整幅度,根據(jù)所述調(diào)整幅度對所述工作參數(shù)進(jìn)行修正調(diào)整;
36、基于修正調(diào)整后的所述工作參數(shù)控制所述高溫?zé)岜脝?,基于傳感器獲取所述高溫?zé)岜幂敵龅臒崴疁囟戎凳欠衽c所述轉(zhuǎn)輪的加熱需求值匹配。
37、進(jìn)一步地,所述若不匹配,則調(diào)整高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù),直至輸出的熱水溫度值與轉(zhuǎn)輪的加熱需求值相匹配的步驟,包括:
38、獲取所述高溫?zé)岜幂敵龅臒崴疁囟戎蹬c所述轉(zhuǎn)輪的加熱需求值之間的差異值,基于所述差異值獲取所述高溫?zé)岜玫恼{(diào)整范圍;
39、根據(jù)所述調(diào)整范圍對所述高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù)進(jìn)行初步調(diào)整處理,所述初步調(diào)整處理至少包括調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,得到壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的初步調(diào)整值;
40、基于所述壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的初步調(diào)整值,對所述高溫?zé)岜玫睦淠龎毫M(jìn)行調(diào)節(jié)處理,得到冷凝壓力的調(diào)節(jié)值;
41、根據(jù)所述冷凝壓力的調(diào)節(jié)值,對所述高溫?zé)岜玫闹评鋭┝髁窟M(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)處理,得到調(diào)節(jié)后的制冷劑流量值;
42、根據(jù)所述調(diào)節(jié)后的制冷劑流量值,進(jìn)行熱交換效率的優(yōu)化處理,得到優(yōu)化后的熱交換效率,將所述熱交換效率與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、冷凝壓力、制冷劑流量進(jìn)行關(guān)聯(lián),得到最終熱泵調(diào)整參數(shù);
43、基于所述最終熱泵調(diào)整參數(shù)不斷調(diào)整所述高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù),直至輸出的熱水溫度值與轉(zhuǎn)輪的加熱需求值相匹配。
44、本發(fā)明還提出一種基于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的熱回收系統(tǒng),包括:
45、收集模塊,用于對轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)排出的低品位熱源進(jìn)行收集處理,對所述低品位熱水進(jìn)行溫度監(jiān)測和流量測量,得到低品位熱水的實(shí)時溫度數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù);
46、第一計算模塊,用于將所述溫度數(shù)據(jù)與流量數(shù)據(jù)進(jìn)行乘積計算,并將計算結(jié)果與水的比熱容結(jié)合計算得到所述低品位熱水的單位時間內(nèi)的熱能釋放量;
47、第二計算模塊,用于基于所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)獲取當(dāng)前環(huán)境濕度,根據(jù)所述當(dāng)前環(huán)境濕度計算所述轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)中的轉(zhuǎn)輪的加熱需求值;
48、關(guān)聯(lián)模塊,用于將所述加熱需求值與所述熱能釋放量之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行擬合,計算得到所述當(dāng)前環(huán)境濕度對熱能釋放量的動態(tài)調(diào)整系數(shù);
49、控制模塊,用于控制所述低品位熱水進(jìn)入高溫?zé)岜?,基于所述動態(tài)調(diào)整系數(shù)調(diào)整高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù),判斷所述高溫?zé)岜幂敵龅臒崴疁囟戎凳欠衽c所述轉(zhuǎn)輪的加熱需求值匹配;
50、調(diào)整模塊,用于若匹配,則通過水泵控制所述熱水輸送至除濕機(jī)加熱盤管;若不匹配,則調(diào)整高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù),直至輸出的熱水溫度值與轉(zhuǎn)輪的加熱需求值相匹配。
51、本發(fā)明還提出一種計算機(jī)設(shè)備,其包括處理器、存儲器及存儲于所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實(shí)現(xiàn)上述的方法。
52、本發(fā)明還提出一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機(jī)程序,所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)上述的方法。
53、有益效果:
54、本技術(shù)提出的基于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的熱回收方法及系統(tǒng),通過實(shí)時監(jiān)測、智能調(diào)節(jié)和反饋機(jī)制,解決了傳統(tǒng)熱回收技術(shù)中低品位熱源回收效率低、不穩(wěn)定等問題。首先通過對轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)排出的低品位熱水進(jìn)行溫度監(jiān)測和流量測量,準(zhǔn)確計算熱能釋放量,為熱回收提供精確數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地,基于當(dāng)前環(huán)境濕度和轉(zhuǎn)輪加熱需求值之間的關(guān)系,動態(tài)調(diào)整高溫?zé)岜玫墓ぷ鲄?shù),確保熱泵輸出的熱水溫度與加熱需求值匹配,與傳統(tǒng)依賴人工干預(yù)或固定設(shè)定參數(shù)的方式不同,本方法能實(shí)時響應(yīng)環(huán)境變化,通過智能調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)熱回收過程的優(yōu)化,避免了因調(diào)節(jié)不及時或不精準(zhǔn)導(dǎo)致的能量浪費(fèi),提高了低品位熱能的回收效率,減少了能源浪費(fèi),還通過智能化控制提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性和精確度,顯著提高整體能效。