太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)是將太陽(yáng)能收集裝置與制冷機(jī)組相結(jié)合,利用太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)生的熱量驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)。該文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于PLC的太陽(yáng)能制冷系統(tǒng),系統(tǒng)由集熱和制冷兩部分組成,控制采用西門子S7-300PLC作為主站,兩個(gè)S7-200PLC作為從站,采用MCGS作為人機(jī)交互界面,利用以太網(wǎng)通信,通過(guò)控制伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)方位和仰角的跟蹤以及各種泵的控制,達(dá)到太陽(yáng)能制冷的目的。 

【文章來(lái)源】：電腦知識(shí)與技術(shù). 2018,14(36)

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集熱系統(tǒng)：太陽(yáng)能追蹤儀

⑽?絞?制冷、除濕空調(diào)、噴射制冷、朗肯循環(huán)制冷和化學(xué)反應(yīng)方式制冷等技術(shù)方案。以往在我國(guó)太陽(yáng)能制冷空調(diào)工程中應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的方案是真空管或平板集熱器+溴化鋰單效吸收式冷水機(jī)組方案[1]。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)化的太陽(yáng)能空調(diào)，通過(guò)利用PLC技術(shù)控制電機(jī)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)方位和仰角，收集太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)組制冷，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能制冷。1系統(tǒng)分析太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)分為集熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)兩部分。集熱系統(tǒng)是對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行收集，并且將收集的太陽(yáng)能用來(lái)驅(qū)動(dòng)吸收式制冷。集熱系統(tǒng)圖如圖1，制冷系統(tǒng)圖如圖2所示。圖1集熱系統(tǒng)：太陽(yáng)能追蹤儀圖2吸收式制冷機(jī)基本組成及工作原理1-發(fā)生器；2-冷凝器；3-蒸發(fā)器；4-吸收器；5-冷劑泵；6-溶液泵；7-熱交換器；8-節(jié)流閥；9-減壓閥集熱系統(tǒng)采用太陽(yáng)能追蹤儀，根據(jù)緯度、太陽(yáng)赤緯角和太陽(yáng)時(shí)角不同計(jì)算太陽(yáng)軌跡，通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)方向和仰角的調(diào)整。同時(shí)在方位步進(jìn)電機(jī)裝置末端安裝編碼器，用來(lái)檢測(cè)實(shí)際角度是否達(dá)到要求。制冷系統(tǒng)采用溴化鋰制冷(循環(huán)制冷系統(tǒng))，該裝置除發(fā)生器是高壓環(huán)境，其他容器內(nèi)均是低壓環(huán)境。由圖2可知，通過(guò)集熱系統(tǒng)將光能轉(zhuǎn)換成熱能，被加熱的冷水在發(fā)生器里作為熱媒，使吸收器里合成的溴化鋰、水混合液分解，分別成為高壓氣態(tài)水和液態(tài)溴化鋰；液態(tài)溴化鋰由溶液泵被抽回吸收器，高壓氣態(tài)水進(jìn)入冷凝器冷凝成低壓液態(tài)水(該過(guò)程模擬空調(diào)制冷吸收外界高溫濕氣)；通過(guò)冷凝產(chǎn)生的低壓液態(tài)水在進(jìn)入管道和蒸發(fā)器之前開(kāi)始吸收熱量，并且還吸收蒸發(fā)器中具有一定溫度的工業(yè)冷卻水，使低壓液態(tài)水轉(zhuǎn)換成低壓氣態(tài)水(此過(guò)程循環(huán)泵不停地使低壓液態(tài)水轉(zhuǎn)換產(chǎn)出低壓氣態(tài)水)；最

誦辛街止ぷ?模式。設(shè)備上電后觸摸屏進(jìn)入調(diào)試模式，用于調(diào)試系統(tǒng)中所有電機(jī)的狀態(tài)是否正常，是否按照要求運(yùn)行。待所有電機(jī)調(diào)試完成后，方可進(jìn)入到自動(dòng)運(yùn)行模式，開(kāi)始運(yùn)行集熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，利用太陽(yáng)能進(jìn)行制冷。3.1調(diào)試模式設(shè)備上電后，觸摸屏進(jìn)入調(diào)試模式，出現(xiàn)如下調(diào)試畫(huà)面，通過(guò)下拉框選擇需要調(diào)試的電機(jī)，按下啟動(dòng)按鈕可依次對(duì)循環(huán)泵電機(jī)、溶液泵電機(jī)、清洗電機(jī)、太陽(yáng)能板仰角轉(zhuǎn)動(dòng)(伺服)電機(jī)、太陽(yáng)能板方向轉(zhuǎn)動(dòng)(步進(jìn))電機(jī)的功能進(jìn)行調(diào)試。待所有電機(jī)調(diào)試完成，功能都正常后，進(jìn)入運(yùn)行模式。圖3調(diào)試模式觸摸屏界面3.2自動(dòng)運(yùn)行模式切換到自動(dòng)運(yùn)行模式后，觸摸屏自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行模式畫(huà)面，在觸摸屏上按下啟動(dòng)按鈕，集熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)分別運(yùn)行。運(yùn)行模式界面如圖4所示。1)集熱系統(tǒng)：根據(jù)系統(tǒng)所處地域緯度φ不同、每天的太陽(yáng)赤緯角δ不同以及不同時(shí)刻的太陽(yáng)時(shí)角不同，可通過(guò)下列公式計(jì)算出每時(shí)每刻的太陽(yáng)方位角(方向)β和高度角α。然后控制太陽(yáng)能板仰角轉(zhuǎn)動(dòng)(伺服)電機(jī)和太陽(yáng)能板方向轉(zhuǎn)動(dòng)(步進(jìn))電機(jī)分別轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，以最大程度利用太陽(yáng)能。方位角(方向):β=arcsin(sint*cosδ/cosα)高度角(仰角):α=arcsin(sinφ*sinδ+sinφ*cosδ*cost)式中φ：當(dāng)?shù)鼐暥?δ：太陽(yáng)赤緯角;以9月21日，該天赤緯角是0°t：太陽(yáng)時(shí)角;t=15*(當(dāng)?shù)貢r(shí)間-12)。以十二點(diǎn)為例，該點(diǎn)太陽(yáng)仰角為0°，(t值為每小時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，為了讓伺服和步進(jìn)電機(jī)更加精準(zhǔn)地跟蹤太陽(yáng)的方位角和高度角，我們通常要求伺服和步進(jìn)電機(jī)每6秒就轉(zhuǎn)動(dòng)一次該角度)。圖5太陽(yáng)方位、高度示意圖2)制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng)運(yùn)行流程：通過(guò)溫度傳感?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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