HPC (Heat Pumping systems Control) Modellbasierte Regelung von Absorptionswärmepump-Anlagen

Projektverlauf

Das Projekt befindet sich derzeit am Anfang seines dritten und letzten Projektjahres. In den ersten beiden Projektjahren wurden bislang die folgenden Arbeiten umgesetzt:
– Planung und Errichtung eines Prüfstands für zwei AWPA (eine H2O/LiBr und eine NH3/H2O Anlage) ausgestattet mit umfangreicher Mess- und Steuertechnik welche eine automatische Versuchsdurchführung erlaubt.
– Durchführung von Versuchen zur Analyse des statischen und dynamischen Verhaltens der beiden Anlagen.
– Entwicklung von Simulationsmodellen beider Anlagen, welche nur anhand von Auslegungsdaten parametriert werden können und dem Projekt als virtuelle Prüfstände zur Verfügung stehen.
– Entwicklung eines Reglerentwurfsmodells, welches die wichtigsten dynamischen Eigenschaften von AWPA abbildet und als Grundlage für den Entwurf modellbasierter Regelungsstrategien dient.
Aktuell wird an modellbasierten Regelungsstrategien gearbeitet, die schlussendlich am Prüfstand implementiert und validiert werden sollen.

Meilensteine

1. Errichtung eines hochflexiblen Prüfstands mit umfassender Mess- und Steuertechnik zum dynamischen Betrieb einer H2O/LiBr und einer NH3/H2O Absorptionswärmepump-Anlage in einem breiten Betriebsbereich
2. Entwicklung von detaillierten, dynamischen Simulationsmodellen für AWPA
3. Entwicklung eines vereinfachten, dynamischen Reglerentwurfsmodells für AWPA
4. Entwicklung einer modernen modellbasierten Regelung für den zuverlässigen, energieeffizienten Betrieb von AWPA
5. Validierung der entwickelten Regelung in der Simulation und am Prüfstand für beide AWPA (H2O/LiBr und NH3/H2O)

Ergebnisse

Das Projekt soll bei Abschluss die folgenden Ergebnisse liefern:
– Entwicklung eines Reglerentwurfsmodells für AWPA als Voraussetzung für die Entwicklung von modernen, effizienten Regelungen (erreicht).
– Entwicklung von Simulationsmodellen welche anhand von Auslegungsdaten parametriert und als virtueller Versuchsstand eingesetzt werden können (erreicht).
– Erarbeitung von Konzepten wie beide Modelle (Reglerentwurf- und Simulationsmodelle) die Planungs-, Auslegungs- und Inbetriebnahme-Phase von AWPA Systemen unterstützen.
– Entwicklung und experimentelle Validierung einer Methode zur modellbasierten Regelung von AWPA mit dem Ziel die Effizienz, Modulationsfähigkeit und Zuverlässigkeit zu steigern
– Steigerung der Attraktivität von AWPA sowie das Erschließen neuer Anwendungsgebiete aufgrund einer verbesserten Regelgüte.

Downloads

• Publizierbarer Endbericht