【摘要】：流動式太陽能熱利用產(chǎn)品熱性能測試系統(tǒng)是一個車載流動式的測試系統(tǒng)，能同時實現(xiàn)對家用太陽熱水系統(tǒng)和太陽能集熱器的熱性能檢測。該測試系統(tǒng)涉及諸多關鍵技術，結合本文所完成的研究工作，本文圍繞其中的若干關鍵技術進行了研究。 首先，論述了系統(tǒng)總體結構及技術指標，明確了系統(tǒng)的六大關鍵技術即閉式管路設計、機械結構設計、太陽跟蹤精度控制、系統(tǒng)軟件框架搭建、干擾源分析、不確定度分析。 其次，針對太陽能集熱器熱性能測試系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)測試時間長的問題，提出了一種半即熱式換熱器以替代原來的儲熱式加熱水箱。根據(jù)試驗原理和要求，對半即熱式換熱器的結構參數(shù)進行了計算。利用能量平衡方程建立了集熱器熱性能測試系統(tǒng)溫度控制模型，然后利用simulink進行了仿真。仿真結果表明，改進后系統(tǒng)的溫度控制時間比原有系統(tǒng)縮短了60%。 第三，對溫度采集過程中各種干擾源進行了詳細的分析，干擾源主要有電源干擾、地線干擾、輻射干擾和信號傳輸回路干擾。通過使用電源濾波器、屏蔽盒、信號隔離器等硬件措施和限幅濾波等軟件措施，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,確保了溫度測量的高精度要求。 第四，為了提高程序的可讀性，系統(tǒng)采取了Labview的狀態(tài)機模式進行編程。同時為了方便用戶使用，本系統(tǒng)采用主面板和子面板實現(xiàn)試驗系統(tǒng)軟件集成。系統(tǒng)中報表技術的應用使得用戶能方便快捷的生成試驗報表。 最后，對集熱器瞬時效率、家用太陽熱水系統(tǒng)日得熱量和平均熱損因數(shù)三個關鍵指標進行了不確定度分析。分析了不確定度來源，建立了不確定度模型，評定了系統(tǒng)的不確定度。
【圖文】：

圖 2.1 流動式太陽能熱利用產(chǎn)品熱性能測試系統(tǒng)系統(tǒng)處于工作方式時，將雙軸太陽自動跟蹤系統(tǒng)移出，安裝集熱器，設置測試參數(shù)即可開始試驗，系統(tǒng)自動記錄和分析數(shù)據(jù)，自至完成一次測試工作。2.2.1 閉式循環(huán)管路系統(tǒng)1、集熱器測試系統(tǒng)閉式循環(huán)管路溫度與流量控制集熱器熱性能試驗管路系統(tǒng)設計采用閉式循環(huán)管路系統(tǒng)，見圖 2.2。系統(tǒng)主要由一次加熱水箱、二次加熱水箱、太陽能集熱器、冷水機、流量泵、流量變頻器、混水泵、膨脹箱以及保溫隔熱材料等組成。各管道均用保溫材料包裹防止外界環(huán)境溫度對測控系統(tǒng)的影響。 （1）溫度控制溫度測控系統(tǒng)主要由溫度傳感器、溫度變送器、一次加熱水箱（250L，6kw）、二次加熱水箱（18L，2kw）、可控硅、研華工控機（內(nèi)部帶 PID 模塊）組成。溫度控制包括兩級：初級溫度控制采用一、二次加熱水箱先進行全功率加熱，然后在

圖 2.2 太陽能集熱器的閉式循環(huán)管路系統(tǒng)原理圖度上升至設定溫度的±1℃以內(nèi)。次級溫度控制原理框圖如圖 2.3， Pt100感器輸出 100Ω～157.33 的電阻值，經(jīng)過溫度變送器輸出 0V～10V 電壓測量得到的溫度，采用 PID 控制方法，通過 PCI-1710 卡上的 16 位 D/A 轉(zhuǎn)出 0～5V 的信號給可控硅，，可控硅控制二次加熱水箱加熱，最終使集熱器
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TK519;TP274

【參考文獻】

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本文編號：2683016