[发明专利]太阳能-地源热泵供热系统模糊控制方法以及装置

说明书

本公开是关于一种部分变频率的太阳能‑地源热泵供热系统模糊控制方法、装置、电子设备以及存储介质。其中，该方法包括：建立太阳能‑地源热泵供热系统数学模型，并确定输入变量、输出变量；分别将所述输入变量、输出变量进行模糊化处理，生成对应模糊集；基于所述模糊集生成模糊控制规则，实现对所述太阳能‑地源热泵供热系统的部分变频率模糊控制。本公开通过建立太阳能‑地源热泵供热系统的数学模型并设计出相应的模糊控制策略，实现了太阳能‑地源热泵供热系统的部分变频控制。系统在相同工况下，部分变频系统的能耗降低，性能系数提高。

技术领域

本公开涉及新能源领域，具体而言，涉及一种部分变频率的太阳能-地源热泵供热系统模糊控制方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

现阶段建筑能耗在逐年升高，其中建筑的供暖与供冷耗能最多，占建筑总能耗的55％，相比于上世纪建筑能耗在能源总比例从10％上升到了46％，因此降低建筑能耗是近年来所需要解决的问题。十四五强调“清洁低碳、安全高效”的现代能源体系，加快实现能源转型，加强“风、光、水、火、储”相互结合相互补充以曾强能源的利用率问题，解决可再生能源消纳困难的问题，降低能耗、用能成本，因此加强太阳能和地源热泵技术在建筑中应用成为现今供冷与供暖的主要流行方式。太阳能是一种取之不尽用之不竭的自然资源，清洁可再生，收集方便；作为单一能源，缺点十分明显，不仅可持续性较短而且受天气季节影响因素较大；而地源热泵在输入少量的高品位能源之后就可将能量从低温热源向高温热源转移，来实现供冷或供暖，不仅稳定性好、节能高效、使用寿命长，还可一机多用、环保可再生。但相应的其十分受场限制，没有足够的场地想要实现能量交换很是困难，此外最大的问题就是无法解决‘土壤热不平衡’的问题，由于在使用地源热泵过程中会从土壤中吸收或放出大量的热，会造成地埋管周围土壤温度失衡，影响生态，影响换热量从降低系统性能。因此将太阳能与地源热泵联合应用进行供暖，可以相互解决彼此的不足，并且充分发挥彼此的优势。

许多学者在研究太阳能-地源热泵联合供热系统时，大多都侧重于改善系统性能以及如何组合的；而从改变系统控制策略与系统部件使用方面进而改善系统性能、降低系统能耗上研究甚少。由于太阳能-地源热泵联合供热系统为大滞后系统，现有技术的太阳能-地源热泵联合供热系统多采用定频控制方式，综合能耗较高。

因此，需要一种或多种方法解决上述问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种部分变频率的太阳能-地源热泵供热系统模糊控制方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种部分变频率的太阳能-地源热泵供热系统模糊控制方法，包括：

基于太阳能-地源热泵供热系统，分别建立所述太阳能-地源热泵供热系统中太阳能集热器、分层蓄热水箱、水泵、合流三通阀、流量分配器、热泵、加热器的数学模型；

基于所述数学模型确立所述太阳能-地源热泵供热系统的子系统，分析所述太阳能-地源热泵供热系统的子系统的逻辑结构，确定所述太阳能-地源热泵供热系统的输入变量为温度设定值、太阳能集热器出口温度，输出变量为水泵控制信号；

分别将所述温度设定值、太阳能集热器出口温度的输入变量、水泵控制信号的输出变量进行模糊化处理，生成温度设定值模糊集、太阳能集热器出口温度模糊集、水泵控制信号模糊集；

基于所述温度设定值模糊集、太阳能集热器出口温度模糊集、水泵控制信号模糊集生成模糊控制规则，实现对所述太阳能-地源热泵供热系统的部分变频率模糊控制。

在本公开的一种示例性实施例中，所述基于所述数学模型确立所述太阳能-地源热泵供热系统的子系统包括：