空氣源熱泵熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、在環(huán)境問(wèn)題與能源危機(jī)日益嚴(yán)重的今天，空氣源熱泵熱水器以其節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)在熱水器行業(yè)受到越來(lái)越多認(rèn)可，從而在近年得到迅速發(fā)展。
　　空氣源熱泵熱水器是一種使用熱泵技術(shù)，將環(huán)境空氣中蘊(yùn)藏的低溫?zé)崃坑脕?lái)制取熱水的裝置，通過(guò)熱泵工質(zhì)的熱力循環(huán)間接加熱制取熱水，能夠做到水電分離，大幅降低了觸電事故。當(dāng)然，為了能夠充分發(fā)揮空氣源熱泵熱水器節(jié)能、環(huán)保、安全的優(yōu)勢(shì)是離不開設(shè)計(jì)合理的熱泵控制系統(tǒng)的支持。只有在熱泵控制系統(tǒng)的智能調(diào)控下，才能保證整個(gè)

2、空氣源熱泵熱水器穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。本文主要研究空氣源熱泵熱水器的電控系統(tǒng)。
　　首先，本文分析了空氣源熱泵熱水器工作原理，主要包括熱泵系統(tǒng)制熱過(guò)程以及室外蒸發(fā)器結(jié)霜時(shí)的除霜控制流程。闡述了熱泵工質(zhì)的選用要求和目前廣泛使用的R22的特性。同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)熱泵裝置的壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、風(fēng)機(jī)、熱力膨脹閥等主要組成部件在熱泵系統(tǒng)中的作用以及三相壓縮機(jī)變頻調(diào)速的原理作詳細(xì)說(shuō)明。并在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)熱泵系統(tǒng)中需要控制的對(duì)象進(jìn)行分類總結(jié)?？紤]成本因

3、素依然是制約空氣源熱泵熱水器普及的主要原因，本文提出了以單片機(jī)作為控制芯片，配以三相SPWM波形發(fā)生器與智能功率模塊相結(jié)合的電控系統(tǒng)。
　　其次，分析控制系統(tǒng)工作原理以及實(shí)驗(yàn)熱泵裝置所需要達(dá)到基本目標(biāo)，給出控制系統(tǒng)的硬件原理圖SCH設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)和程序軟件設(shè)計(jì)。熱泵控制系統(tǒng)硬件電路主要包括直流供電電路、SPWM波型發(fā)生器電路、智能功率模塊電路、水位信號(hào)電路、溫度采集電路、按鍵電路和外部中斷保護(hù)電路等。系統(tǒng)控制程序主要包括溫度采集

4、子程序、溫度設(shè)定子程序、SM2001波形發(fā)生器控制子程序、溫度PID控制子程序、除霜控制子程序等。同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)空氣源熱泵熱水器裝置的主要部件，如壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵的電氣接線方式給出說(shuō)明。
　　最后，本文將所設(shè)計(jì)的空氣源熱泵熱水器電控系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)空氣源熱泵熱水器裝置進(jìn)行整合調(diào)試，以驗(yàn)證控制系統(tǒng)的可行性。系統(tǒng)測(cè)試中闡述了制熱溫度系統(tǒng)中運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)法PID參數(shù)整定的一般過(guò)程，并對(duì)系統(tǒng)水溫可能出現(xiàn)振蕩的原因進(jìn)行預(yù)判。通過(guò)測(cè)試驗(yàn)了證本文所設(shè)計(jì)的