太陽能熱泵多功能復合機(SAHPM)計算機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)方法研究.pdf

1、熱泵已經(jīng)被廣泛地應用到工業(yè)、商業(yè)、民用等各類建筑物中。風冷熱泵機組在冬季供熱工況運行時，存在的缺陷之一是當室外溫度較低，機組的蒸發(fā)溫度低于0℃時，室外側空氣盤管換熱器翅片表面會結霜，熱泵機組供熱COP性能系數(shù)低及其系統(tǒng)供熱模式工作穩(wěn)定性能差是目前制冷屆的熱點話題。針對這一問題，不少學者進行了許多卓有成效的理論探導與實驗研究。本文提出了太陽能輔助熱泵空調(diào)及熱水（SAHP）系統(tǒng)，可以用于夏季制冷、冬季供熱，并同時提供全年生活熱水。該技術由于

2、最大限度地利用太陽能光熱及空氣源低品位熱源，系統(tǒng)COP系數(shù)大幅度提高，解決了室外側空氣盤管換熱器翅片冬季低溫條件下表面結霜問題。此項技術可以將技術趨于成熟、商品化程度很高的熱泵節(jié)能技術與太陽能熱利用技術有機地結合起來，彌補了兩者單獨工作時的不足，具有結構緊湊、形式多樣、運行可靠、節(jié)能明顯、壽命長等優(yōu)點。
　　山東科技大學楊前明教授針對上述問題提出一種新型太陽能熱泵多功能復合機（SAHPM）。本文針對SAHPM系統(tǒng)特點，開發(fā)了一套監(jiān)

3、控系統(tǒng)，用以實現(xiàn)SAHPM三種工況的轉換，實驗數(shù)據(jù)的采集、顯示、存儲等。
　　本文在給出了SAHPM工作原理的基礎上，根據(jù)系統(tǒng)檢測與控制要求，給出了監(jiān)控方案。控制系統(tǒng)由PLC主控模塊、模擬量輸入模塊、溫度輸入模塊組成。在詳細介紹了SAHPM系統(tǒng)熱物理參數(shù)溫度、濕度、壓力、流量檢測原理與選型方案，給出了SAHPM控制方案、壓縮機能量調(diào)節(jié)方案、人機界面的選型方案。SAHPM-CAT系統(tǒng)用以實現(xiàn)SAHPM工況選擇、設定值的輸入以及溫度、

4、壓力、流量等的實時數(shù)字顯示、實時曲線顯示、歷史記錄等。本文采用豐富的硬件抗干擾技術，并結合軟件抗干擾，使SAHPM系統(tǒng)運行更加準確可靠。SAHPM-CAT系統(tǒng)運行與實驗測試結果表明：SAHPM熱泵COP系數(shù)較普通熱泵有大幅度提高，CAT測試系統(tǒng)設計合理，為本課題后續(xù)進一步研究奠定了研究平臺。
　　在實驗的基礎上，發(fā)現(xiàn)毛細管節(jié)流難以滿足工質流量調(diào)節(jié)的要求。本文從理論上分析了電子膨脹閥的PID的控制，并通過MATLAB進行尋優(yōu)仿真。為