【摘要】：本文研究的太陽(yáng)能空調(diào)熱水一體機(jī),將熱泵技術(shù)與太陽(yáng)能集熱技術(shù)相結(jié)合,既可以提供制冷、制熱,又可以生產(chǎn)衛(wèi)生熱水,是一種機(jī)電一體化的節(jié)能設(shè)備。然而,由于熱泵低溫制熱性能較差,且太陽(yáng)能集熱效果隨天氣變化波動(dòng)較大,使得這種設(shè)備在空調(diào)制熱和制熱水工況(統(tǒng)稱(chēng)制熱工況)下的控制方法成為設(shè)備能否高效運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。本文研究了太陽(yáng)能集熱量隨天氣的變化規(guī)律,對(duì)太陽(yáng)能空調(diào)熱水一體機(jī)制熱工況提出了一種全新的節(jié)能控制技術(shù),使設(shè)備在冬季和過(guò)渡季節(jié)制熱工況得到更高的能源利用率。本文開(kāi)展的具體工作如下： 對(duì)太陽(yáng)能空調(diào)熱水一體機(jī)制熱工況的工作原理進(jìn)行分析,提出系統(tǒng)控制策略在于最大化利用太陽(yáng)能制熱,減少使用一體機(jī)制熱的能耗；對(duì)日制熱水需熱量、一體機(jī)單獨(dú)制熱水制熱量以及太陽(yáng)能集熱模塊制熱量建立了相應(yīng)預(yù)測(cè)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究的方法對(duì)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了檢驗(yàn)和簡(jiǎn)化,特別是推導(dǎo)出預(yù)測(cè)太陽(yáng)能集熱量的離散化積分運(yùn)算方法。 結(jié)合上述熱量的預(yù)測(cè)計(jì)算方法,制定了系統(tǒng)制熱工況的節(jié)能控制策略,對(duì)系統(tǒng)的熱量預(yù)測(cè)和判斷流程進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)；通過(guò)對(duì)軟硬件的設(shè)計(jì),作者試制出控制器成品,并對(duì)安裝了本控制器的太陽(yáng)能空調(diào)熱水一體機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試,控制器運(yùn)行穩(wěn)定、預(yù)測(cè)效果良好；測(cè)試結(jié)果表明,本節(jié)能控制策略比傳統(tǒng)控制方法進(jìn)一步節(jié)能,提高了系統(tǒng)制熱工況的能源利用率。本文研究的成果對(duì)推動(dòng)我國(guó)空調(diào)和熱水設(shè)備領(lǐng)域的節(jié)能減排具有重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TK513
【圖文】：

展和應(yīng)用的主要國(guó)家，他們幾乎占領(lǐng)了全部的熱泵市場(chǎng)，全世界熱泵總數(shù)大約5500萬(wàn)臺(tái)(其中日本4000萬(wàn)臺(tái)，美國(guó)900萬(wàn)臺(tái))[4]。我國(guó)關(guān)于熱泵方面的應(yīng)用起步較晚，但發(fā)展速度相對(duì)較快。熱泵循環(huán)中使用空氣能作為熱源應(yīng)用的熱水設(shè)備稱(chēng)為空氣源熱泵熱水器，其自身部件與傳統(tǒng)空調(diào)有許多共同之處。因此空調(diào)熱水一體機(jī)實(shí)質(zhì)上是對(duì)空調(diào)進(jìn)行改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了制熱水的熱泵循環(huán)，從而使空調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域更上一個(gè)臺(tái)階。人們?cè)诜e極開(kāi)展節(jié)能降耗的同時(shí)，已開(kāi)始考慮把能源利用的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用上來(lái)。從上個(gè)世紀(jì)90年代至今，我國(guó)太陽(yáng)能利用發(fā)生了前未有的變化。這種變化首先源自對(duì)世界性能源短缺和化石能源資源面臨枯竭的刻認(rèn)識(shí);其次，是對(duì)由能源引起的環(huán)境問(wèn)題的反思。據(jù)統(tǒng)計(jì)己探明的全部常規(guī)能源的可開(kāi)采儲(chǔ)量如圖1一1所示[5]。照這樣的速度發(fā)展下去，科學(xué)家們預(yù)計(jì)全世界的能源最多能維持250年左右。我們不僅需要持久的能源，也需要維系社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的良好生存環(huán)境。太陽(yáng)能正是能量巨大、持久而對(duì)環(huán)境友好的一種可再生能源。

第二章制熱工況的工作原理分析與控制策略研究2.1制熱工況的工作原理分析太陽(yáng)能空調(diào)熱水一體機(jī)具有多功能、全年運(yùn)行的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)其內(nèi)四通閥及電磁閥等系統(tǒng)部件進(jìn)行調(diào)節(jié)即可以實(shí)現(xiàn)以下五種運(yùn)行模式:單獨(dú)制冷模式、制冷兼制熱水模式、空調(diào)制熱模式、單獨(dú)制熱水模式以及空調(diào)制熱兼制熱水模式。本文所述的太陽(yáng)能空調(diào)熱水一體機(jī)制熱工況包括:空調(diào)制熱模式、單獨(dú)制熱水模式以及空調(diào)制熱兼制熱水模式。為了更直觀地探討其制熱工況的特性，下面將分別對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行在這三種模式下的工作原理進(jìn)行分析和相應(yīng)控制策略的研究。2.1.1空調(diào)制熱模式的工作原理與控制要求分析太陽(yáng)能空調(diào)熱水一體機(jī)運(yùn)行在空調(diào)制熱模式時(shí)，相當(dāng)于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的制熱方式與太陽(yáng)能集熱串聯(lián)工作。其系統(tǒng)工作原理示意圖如圖2一1所示。太陽(yáng)能集熱模塊

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李舒宏,武文彬,張小松,殷勇高;太陽(yáng)能熱泵熱水裝置試驗(yàn)研究與應(yīng)用分析[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年01期

2 王巧麗;孫淑鳳;王立;;雙熱源空調(diào)-熱水器一體機(jī)冬季制熱的實(shí)驗(yàn)研究[J];低溫與超導(dǎo);2007年03期

3 徐海英,董慧媛,劉英,繆長(zhǎng)宗,高杰,吳宗漢;NTC熱敏電阻B常數(shù)[J];電子器件;2004年03期

4 王偉,馬最良;空調(diào)冷凝熱回收熱水供應(yīng)系統(tǒng)方案研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年11期

5 胡志新;虞耀君;歐陽(yáng)衛(wèi)強(qiáng);賴(lài)飛云;;太陽(yáng)能空調(diào)熱水一體化技術(shù)開(kāi)發(fā)研究[J];九江學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年01期

6 沈榮華,徐娓,梁洪濤;復(fù)合式太陽(yáng)能空調(diào)/熱水綜合系統(tǒng)研究[J];節(jié)能;2002年08期

7 溫世伶;高學(xué)軍;周志華;;基于ATmega8的空調(diào)熱水一體機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2007年05期

8 張小松,蘭國(guó)彬,杜塏,費(fèi)秀峰;太陽(yáng)能熱泵組合系統(tǒng)中的設(shè)備能量平衡[J];建筑熱能通風(fēng)空調(diào);2000年01期

9 余延順,馬最良,廉樂(lè)明;太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)運(yùn)行工況的模擬研究[J];流體機(jī)械;2004年05期

10 陳則韶;李志宏;史敏;張秀平;江斌;鐘瑜;賈磊;;冷暖空調(diào)熱水三用機(jī)的功能控制[J];流體機(jī)械;2009年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 江輝民;帶熱水供應(yīng)的熱泵空調(diào)器的運(yùn)行特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2715478