[发明专利]一种转轮除湿系统智能优化节能控制方法

权利要求书

1.一种转轮除湿系统智能优化节能控制方法，其特征在于，包括：

S101：建立关于转轮除湿系统的多个变化参数的数值模型，设定所述数值模型中的关于各所述变化参数的初始条件和边界条件，其中，所述变化参数包括：空气含湿量、与所述转轮除湿系统的吸附剂表面相平衡的空气含湿量、空气温度、与所述吸附剂的表面相平衡的空气温度和所述吸附剂的吸附量；

S102：根据所述转轮除湿系统的再生能耗和风机能耗，建立所述转轮除湿系统的能耗模型，计算所述转轮除湿系统的系统总能耗；

S103：结合所述系统总能耗和处理空气的出口含湿量，确定目标函数，其中，所述目标函数用于尽可能地降低所述系统总能耗和所述处理空气的出口含湿量的误差；

S104：将关于所述转轮除湿系统的各所述变化参数按是否可控进行区分，挑选出可以直接控制的待优化参数，其中，所述待优化参数包括：再生温度、风速和转轮转速；

S105：结合所述目标函数，采用寻优算法对所述待优化参数进行寻优，得到优化参数；

S106：根据所述优化参数调整所述转轮除湿系统的相应设备；

S107：重复S105-S106。

2.根据权利要求1所述的转轮除湿系统智能优化节能控制方法，其特征在于，所述S101具体包括：

S1011：建立关于转轮除湿系统的多个变化参数的数值模型如下：

引入气流侧质量平衡方程、气流侧热量平衡方程、吸附侧质量微分方程和吸附侧热量微分方程：

所述气流侧质量平衡方程为：

所述气流侧热量平衡方程为：

所述吸附侧质量微分方程为：

所述吸附侧热量微分方程为：

其中，Y_a表示所述空气含湿量、Y_d表示所述与吸附剂表面相平衡的空气的含湿量、T_a表示所述空气温度、T_d表示所述与吸附剂表面相平衡的空气温度、W表示所述吸附剂的吸附量，u_a表示空气流速，单位m/s，h_m表示传质系数，单位m²/s；h表示传热系数，单位W/(m³*K)，P表示所述转轮除湿系统的空气通道周长，单位m，A表示所述转轮除湿系统的空气通道横截面积，单位m²，ρ_a和ρ_d分别表示空气和吸附材料的密度，单位kg/m³，c_pg、c_pv、c_pl和c_pd分别表示空气、水蒸气、液态水及所述吸附材料的定压比热容，单位J/(kg*K)，q_st表示吸附热，单位J/kg；

依据空气通道的曲线为正弦曲线型，建立关于所述转轮除湿系统的空气通道的周长方程A和流通面积方程P：

A＝2ab

其中，2a和2b分别表示所述空气通道的高度和宽度；

结合所述空气含湿量、所述与吸附剂表面相平衡的空气含湿量和所述与吸附剂表面相平衡的空气温度，建立水蒸气饱和压力方程、含湿量与相对湿度方程以及材料平衡相对湿度和吸附剂吸附量之间的关系方程作为三者之间的联系方程：

所述水蒸气饱和压力方程为：

其中，p_s表示水蒸气饱和蒸气压；

所述含湿量与相对湿度方程：

φ表示空气相对湿度，p表示环境大气压；

通过对吸附材料的吸附等温线进行拟合得到所述空气相对湿度和所述吸附剂的吸附量之间的关系方程：

W_max表示所述吸附材料的饱和吸附量，C表示实验数据拟合的常数；

S1012：设定所述数值模型中关于各所述变化参数的初始条件和边界条件：

所述初始条件为：

对于除湿区和对于再生区的所述数值模型的边界条件分别为：

对于所述除湿区：

对于所述再生区：