針對直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)的運行控制問題,提出了一種基于電子膨脹閥開度的過熱度控制策略,主要包括電子膨脹閥初始開度算法和過熱度控制算法,通過對試驗數據進行擬合,得到了電子膨脹閥初始開度與太陽輻射強度和環(huán)境溫度的函數關系。設計并搭建了以制冷劑R134a為工質的直膨式太陽能熱泵熱水器試驗平臺,主要由裸板式太陽能集熱/蒸發(fā)器、滾動轉子式壓縮機、微通道冷凝器、蓄熱水箱和電子膨脹閥等組成�？刂葡到y(tǒng)采用單片機作為主控制器,單片機與數據采集控制器之間采用RS485總線方式通訊。在此平臺上,對提出的過熱度控制策略進行了全工況測試。試驗結果表明:在系統(tǒng)開機后的25 min內,過熱度有效控制在目標范圍5¹0℃內;在系統(tǒng)正常運行階段,過熱度控制平穩(wěn),最大超調量小于4℃。所提出的全工況過熱度控制策略有助于系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行。

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圖1直膨式太陽能熱泵熱水器試驗系統(tǒng)原理圖和試驗平臺b.試驗平臺b.Testplatform

圖3系統(tǒng)開機階段過熱度隨加熱時間的變化Fig.3Variationofdegreeofsuperheatwithheatingtimeduringsystemstart-upprocess

圖5控制系統(tǒng)硬件模塊設計Fig.5Hardwaremoduledesignofcontrolsystem

圖6控制系統(tǒng)主程序流程圖Fig.6Mainprogramflowchartofcontrolsystem4試驗結果與分析

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