热泵和水力循环系统的协同极值寻优方法，用于提升地源热泵系统的性能

《Sustainable Energy Technologies and Assessments》：Cooperative extremum-seeking optimization of heat pump and hydronic circuits for performance enhancement in ground source heat pump systems

　　

瑞月夏|琼晨|飞韩|欣云曹|婷珍明

摘要

无模型极值搜索控制（ESC）是一种有前景的地源热泵（GSHP）控制系统，因为它能够在不需要显式系统模型的情况下实时优化控制设定点。本研究评估了ESC在夏季和冬季运行条件下的性能，并将其与传统的开-关（ON-OFF）控制和PID控制策略进行了比较。仿真结果表明，ESC在峰值负载和部分负载条件下都能持续降低系统的总能耗。在夏季，与开-关控制相比，ESC的节能潜力高达26.8%；与PID控制相比，节能效果为6.2%。在冬季，设计日的节能效果分别为15.8%和6.1%，显示出其在不同季节运行模式下的稳定性能。能效的提升主要归功于两种机制：首先，ESC动态优化供水温度设定点，从而提高了热泵的运行效率并增加了性能系数；其次，ESC协调水力循环系统的运行，稳定了供水和回水的温差并调节了流量，从而减少了泵的能耗。总体而言，研究结果表明，ESC提供了一种稳定且无需模型的优化方法，有助于提高地源热泵系统的能效和运行稳定性。