本文關(guān)鍵詞：船舶太陽能空氣能聯(lián)合熱水控制系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 太陽能 空氣源熱泵 恒壓供水 熱水系統(tǒng)

【摘要】：隨著船舶船員生活舒適度要求的提高,船舶熱水的需求將越來越多。傳統(tǒng)使用燃油鍋爐的熱水制備方式,不僅消耗大量的化石燃料,也帶來了嚴重的環(huán)境污染。因此,為了提高船舶生活熱水供應(yīng)質(zhì)量以及實現(xiàn)節(jié)能減排,開發(fā)一種高效潔凈的新型船舶熱水制備方法顯得非常迫切且重要。太陽能空氣能聯(lián)合熱水系統(tǒng)是在熱泵技術(shù)和太陽能光熱技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它能夠充分利用可再生無污染的太陽能資源和空氣中的熱能,是目前制備熱水最節(jié)能的方式之一。船舶甲板或駕駛室頂?shù)目盏孛娣e較大,為安裝太陽能集熱設(shè)備提供了空間,機艙中的高溫環(huán)境也為空氣源熱泵的使用提供了有利條件。使用太陽能空氣能聯(lián)合熱水系統(tǒng)不僅基本上可以滿足船員的熱水需求,并且實現(xiàn)了船舶節(jié)能減排和一定程度上的余熱回收。因此,本文將對太陽能空氣聯(lián)合熱水控制系統(tǒng)進行設(shè)計分析,主要的內(nèi)容如下:首先本文對現(xiàn)有船舶熱水系統(tǒng)的組成及需求分析,并對太陽能熱水系統(tǒng)、空氣源熱泵系統(tǒng)組成及分類進行介紹和對比,以及對變頻恒壓供水原理進行分析研究,確定了熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制功能。其次根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對控制設(shè)備進行選型,設(shè)計系統(tǒng)的硬件電路;根據(jù)系統(tǒng)控制功能,設(shè)計軟件程序。監(jiān)控系統(tǒng)采用觸摸屏作為上位機對整個熱水系統(tǒng)進行監(jiān)控和參數(shù)的設(shè)置。然后對供水系統(tǒng)模型的模糊自整定PID控制進行了研究,介紹了模糊控制原理并完成對系統(tǒng)模糊控制器的設(shè)計,利用MATLAB仿真軟件建立恒壓供水系統(tǒng)仿真模型并進行仿真,比較模糊自整定PID控制相對于傳統(tǒng)PID控制。最后利用搭建的熱水系統(tǒng)實驗平臺對設(shè)計的控制系統(tǒng)進行試驗,測試太陽能空氣能聯(lián)合熱水系統(tǒng)的使用效果,結(jié)果表明控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全運行,可以滿足設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：太陽能 空氣源熱泵 恒壓供水 熱水系統(tǒng)
【學位授予單位】：集美大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U664.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題研究的背景10
• 1.2 研究的目的和意義10-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 熱水系統(tǒng)的原理及組成14-25
• 2.1 船舶熱水系統(tǒng)及供應(yīng)需求分析14-16
• 2.1.1 船舶熱水系統(tǒng)14-15
• 2.1.2 熱水供應(yīng)系統(tǒng)需求分析15-16
• 2.2 太陽能熱水系統(tǒng)分類與組成16-20
• 2.2.1 太陽能熱水系統(tǒng)的運行方式16-19
• 2.2.2 太陽能集中熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成19-20
• 2.3 空氣源熱泵熱水原理20-21
• 2.4 太陽能與空氣源熱泵聯(lián)合熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-23
• 2.5 恒壓供水系統(tǒng)的理論分析23-24
• 2.5.1 供水系統(tǒng)的基本特性23
• 2.5.2 變頻調(diào)速及恒壓供水原理23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第3章 船舶太陽能空氣能聯(lián)合熱水系統(tǒng)的硬件設(shè)計25-38
• 3.1 船舶熱水系統(tǒng)控制方案25-28
• 3.1.1 產(chǎn)熱水系統(tǒng)控制分析25-26
• 3.1.2 熱水系統(tǒng)的控制功能26-27
• 3.1.3 熱水供應(yīng)系統(tǒng)控制分析27
• 3.1.4 熱水供應(yīng)系統(tǒng)控制功能27-28
• 3.2 控制系統(tǒng)主要設(shè)備的選型28-32
• 3.2.1 PLC的選型28
• 3.2.2 水泵的選型28-29
• 3.2.3 變頻器的選型29-30
• 3.2.4 電磁閥執(zhí)行器的選型30
• 3.2.5 傳感器及變送器的選型30-31
• 3.2.6 液位開關(guān)的選型31-32
• 3.3 系統(tǒng)主電路分析及設(shè)計32-33
• 3.4 系統(tǒng)控制電路分析及設(shè)計33-35
• 3.4.1 PLC的I/O端口分配33
• 3.4.2 PLC的外圍接線33-35
• 3.5 變頻器接線及功能的設(shè)定35-37
• 3.5.1 變頻器的接線35-36
• 3.5.2 變頻器的參數(shù)設(shè)置36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第4章 熱水控制系統(tǒng)軟件程序及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計38-45
• 4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計38-41
• 4.1.1 供水系統(tǒng)中水泵切換條件分析38-39
• 4.1.2 PLC控制程序設(shè)計39-41
• 4.2 觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計41-44
• 4.2.1 觸摸屏組態(tài)界面的設(shè)計41-43
• 4.2.2 觸摸屏與PLC的通信43-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第5章 恒壓供水系統(tǒng)模糊控制及控制系統(tǒng)的測試分析45-55
• 5.1 模糊控制原理及組成45-46
• 5.2 模糊自整定PID控制器的設(shè)計及仿真46-51
• 5.2.1 模糊控制器的設(shè)計47-49
• 5.2.2 恒壓供水系統(tǒng)模糊PID控制仿真分析49-51
• 5.3 控制系統(tǒng)的測試分析51-54
• 5.3.1 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試51-53
• 5.3.2 系統(tǒng)運行測試結(jié)果分析53-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 第6章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 本文完成的內(nèi)容55
• 6.2 本文的不足與展望55-57
• 致謝57-58
• 參考文獻58-60

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊修;;賓館太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計[J];中國建設(shè)動態(tài).陽光能源;2004年03期

2 徐國林;張國繁;葉明偉;;太陽熱水系統(tǒng)在建筑中應(yīng)用分析[J];中國建設(shè)動態(tài).陽光能源;2004年04期

3 王國棟;王學志;;太陽熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合的相關(guān)問題初探[J];中國建設(shè)動態(tài).陽光能源;2005年01期

4 于彥欣;;太陽熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合的心得與經(jīng)驗[J];中國建設(shè)動態(tài).陽光能源;2005年03期

5 陳誠;;大型太陽熱水工程的應(yīng)用與管理[J];中國建設(shè)動態(tài).陽光能源;2005年05期

6 孫雷;;自主創(chuàng)新形成核心技術(shù)優(yōu)勢 國內(nèi)容量最大的中央熱水系統(tǒng)在光芒問世[J];建設(shè)科技;2006年18期

7 賈鐵鷹;;我國太陽熱水系統(tǒng)與工程國家標準介紹(續(xù))[J];中國建設(shè)動態(tài).陽光能源;2006年02期

8 薛穎群;張煥平;陳明;龍正海;;建筑內(nèi)部熱水系統(tǒng)無效熱水產(chǎn)生的原因與改進措施[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2008年34期

9 魏斯勝;;太陽熱水系統(tǒng)的組成及分類[J];中國住宅設(shè)施;2008年02期

10 ;萬和推出能源集成熱水系統(tǒng)[J];電器;2009年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭瑞澄;;太陽熱水系統(tǒng)的設(shè)計計算要點[A];全國住宅工程太陽能熱水應(yīng)用研討會論文集[C];2004年

2 張昕宇;鄭瑞澄;何濤;李忠;馮愛榮;;太陽熱水系統(tǒng)熱性能試驗系統(tǒng)的設(shè)計[A];全國暖通空調(diào)制冷2004年學術(shù)年會資料摘要集（2）[C];2004年

3 楊曉華;張大顯;劉艷峰;;太陽能集中熱水系統(tǒng)在西安應(yīng)用的經(jīng)濟效益分析[A];全國暖通空調(diào)制冷2010年學術(shù)年會資料集[C];2010年

4 張國斌;岳瑞菊;石紅恩;桂裕宗;;分離式太陽熱水系統(tǒng)[A];全國住宅工程太陽能熱水應(yīng)用研討會論文集[C];2004年

5 李春梅;徐全勇;李本華;吳錦發(fā);;與建筑相結(jié)合的分離式太陽熱水系統(tǒng)測試[A];全國住宅工程太陽能熱水應(yīng)用研討會論文集[C];2004年

6 張錦霞;;雙循環(huán)分體承壓式集中分戶太陽熱水系統(tǒng)[A];全國住宅工程太陽能熱水應(yīng)用研討會論文集[C];2004年

7 劉勇;黃遜青;;住宅混合動力熱水系統(tǒng)原理與應(yīng)用[A];中國土木工程學會燃氣分會應(yīng)用專業(yè)委員會、中國土木工程學會燃氣分會燃氣供熱專業(yè)委員會2012年會論文集[C];2012年

8 楊關(guān)生;仇明貴;;淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在燃氣具熱水系統(tǒng)中應(yīng)用[A];中國土木工程學會燃氣分會應(yīng)用專業(yè)委員會、中國土木工程學會燃氣分會燃氣供熱專業(yè)委員會2012年會論文集[C];2012年

9 代燕娜;張娜;;住宅熱水系統(tǒng)的選擇[A];土木建筑學術(shù)文庫(第14卷)[C];2010年

10 包虹;;閉式膨脹水箱在熱水系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];第四屆全國給水排水青年學術(shù)年會論文集[C];2000年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 仰靜;“24小時熱水”深陷惡性循環(huán)[N];北京商報;2007年

2 華建文;蘇州一業(yè)主贏了“熱水權(quán)”官司[N];檢察日報;2007年

3 孫雷;光芒中央熱水系統(tǒng)亮相南京[N];中華建筑報;2006年

4 本報記者 王嵐;小區(qū)集中供應(yīng)熱水面臨停運尷尬[N];寧波日報;2009年

5 記者 陳翠　整理;成為熱水系統(tǒng)解決方案專家[N];中國電子報;2009年

6 許玲　李輝 記者 郭明;家用太陽熱水系統(tǒng)質(zhì)量有提升[N];中國質(zhì)量報;2010年

7 周日照 卞彩霞;光芒：高擎熱水革命旗幟[N];經(jīng)理日報;2005年

8 李鴻光;熱水浸壞裝潢責任在誰[N];房地產(chǎn)時報;2005年

9 本報記者 楊晨蔚;熱泵熱水系統(tǒng)從空氣中汲取熱能[N];建筑時報;2003年

10 本報記者 戴志忠;輝煌“雙向集熱”太陽熱水系統(tǒng)填補國內(nèi)外空白[N];中國房地產(chǎn)報;2004年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王冠龍;家用太陽熱水系統(tǒng)的熱性能自動化測試系統(tǒng)研發(fā)[D];云南師范大學;2015年

2 封海輝;空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的應(yīng)用與能效評價研究[D];西華大學;2015年

3 杜文君;河北某醫(yī)院綜合樓給排水工程設(shè)計[D];河北工程大學;2015年

4 粟珩;重慶山地村鎮(zhèn)住宅空氣源熱泵熱水系統(tǒng)性能實測研究[D];重慶大學;2015年

5 張會福;重慶村鎮(zhèn)太陽能復合空氣源熱泵熱水系統(tǒng)過渡季節(jié)性能實測研究[D];重慶大學;2015年

6 戰(zhàn)家乙;中水源熱泵供熱水系統(tǒng)特性研究[D];北方工業(yè)大學;2016年

7 鄒曉銳;太陽能—地源熱泵耦合式熱水系統(tǒng)優(yōu)化及控制策略研究[D];湖南大學;2016年

8 劉濤;岳陽某工程地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)問題研究[D];湖南大學;2015年

9 周偉;太陽能光伏光熱復合空氣源熱泵熱水系統(tǒng)性能研究[D];東南大學;2016年

10 張欣;深圳市高層住宅空氣源熱泵輔助太陽能集中熱水系統(tǒng)運行能耗和成本分析[D];重慶大學;2016年

，

本文編號：918763