太陽能熱泵多功能復(fù)合機(jī)(SAHPM)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法研究.pdf

1、熱泵已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)、商業(yè)、民用等各類建筑物中。風(fēng)冷熱泵機(jī)組在冬季供熱工況運(yùn)行時(shí)，存在的缺陷之一是當(dāng)室外溫度較低，機(jī)組的蒸發(fā)溫度低于0℃時(shí)，室外側(cè)空氣盤管換熱器翅片表面會(huì)結(jié)霜，熱泵機(jī)組供熱COP性能系數(shù)低及其系統(tǒng)供熱模式工作穩(wěn)定性能差是目前制冷屆的熱點(diǎn)話題。針對這一問題，不少學(xué)者進(jìn)行了許多卓有成效的理論探導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)研究。本文提出了太陽能輔助熱泵空調(diào)及熱水（SAHP）系統(tǒng)，可以用于夏季制冷、冬季供熱，并同時(shí)提供全年生活熱水。該技術(shù)由于

2、最大限度地利用太陽能光熱及空氣源低品位熱源，系統(tǒng)COP系數(shù)大幅度提高，解決了室外側(cè)空氣盤管換熱器翅片冬季低溫條件下表面結(jié)霜問題。此項(xiàng)技術(shù)可以將技術(shù)趨于成熟、商品化程度很高的熱泵節(jié)能技術(shù)與太陽能熱利用技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，彌補(bǔ)了兩者單獨(dú)工作時(shí)的不足，具有結(jié)構(gòu)緊湊、形式多樣、運(yùn)行可靠、節(jié)能明顯、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
　　山東科技大學(xué)楊前明教授針對上述問題提出一種新型太陽能熱泵多功能復(fù)合機(jī)（SAHPM）。本文針對SAHPM系統(tǒng)特點(diǎn)，開發(fā)了一套監(jiān)

3、控系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)SAHPM三種工況的轉(zhuǎn)換，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、顯示、存儲等。
　　本文在給出了SAHPM工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)檢測與控制要求，給出了監(jiān)控方案?？刂葡到y(tǒng)由PLC主控模塊、模擬量輸入模塊、溫度輸入模塊組成。在詳細(xì)介紹了SAHPM系統(tǒng)熱物理參數(shù)溫度、濕度、壓力、流量檢測原理與選型方案，給出了SAHPM控制方案、壓縮機(jī)能量調(diào)節(jié)方案、人機(jī)界面的選型方案。SAHPM-CAT系統(tǒng)用以實(shí)現(xiàn)SAHPM工況選擇、設(shè)定值的輸入以及溫度、

4、壓力、流量等的實(shí)時(shí)數(shù)字顯示、實(shí)時(shí)曲線顯示、歷史記錄等。本文采用豐富的硬件抗干擾技術(shù)，并結(jié)合軟件抗干擾，使SAHPM系統(tǒng)運(yùn)行更加準(zhǔn)確可靠。SAHPM-CAT系統(tǒng)運(yùn)行與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明：SAHPM熱泵COP系數(shù)較普通熱泵有大幅度提高，CAT測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，為本課題后續(xù)進(jìn)一步研究奠定了研究平臺。
　　在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)毛細(xì)管節(jié)流難以滿足工質(zhì)流量調(diào)節(jié)的要求。本文從理論上分析了電子膨脹閥的PID的控制，并通過MATLAB進(jìn)行尋優(yōu)仿真。為