文档介绍：中南大学
硕士学位论文
并联式太阳能热泵热水机组智能控制系统研究
姓名:楼静
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:江乐新
20090608
摘要随着太阳能热利用和热泵技术的快速发展,太阳能热泵供热水技术逐步成为目前能源界研究开发的热点,并联式太阳能热泵热水机组虺芇蚱浣谀堋⒒繁!⒃诵锌煽康忍氐悖惴河τ糜诟骼大中型热水工程。由于太阳能热泵在我国尚属于推广使用初期,其控制采用的是简单的逻辑控制,如何采用先进的控制技术以保证太阳能热泵系统最大限度的节能和稳定供热是其急需解决的一个关键问题。本文对悄芸刂葡低辰辛松钊胙芯浚谧酆戏治鯬霸蠢用率影响因素的基础上,提出了基于神经网络理论的悄芸制策略,针对以上研究内容,开展了如下的具体工作:理论分析了影响⋯匕源利用率的因素,提出了一种全新的以提高睢T蠢寐饰D康牡脑诵锌刂撇呗浴J笛椴馐粤颂舴量与蓄热水箱水温升的关系,确定了开启热泵机组的太阳辐射量临界值;通过实验,研究了环境温度与热泵机组能耗、运行时间及能源利用率之间的关系,热泵机组能耗与运行时间随着环境温度的升高而降低,而能源利用率随着环境温度的升高而增大,实验结果和理论分析能够较好吻合。在此基础上,建立了基于神经网络的茉蠢寐试げ饽型,能根据当天的太阳辐射、环境温度、初始水温等参数的变化预测热泵机组的运行时间及能源利用率,针对热泵机组除霜等不确定因素的影响,采用模糊系统对预测结果进行修正。运用软件,对预测模型进行了仿真模拟,整体预测结果良好。结合诵刑氐悖谠械目刂破骰∩希杓屏薖智能控制系统软件部分。运用甇语言编制了上位机控制软件,实现神经网络算法、模糊修正、上位机与西子涞氖萃讯及数据存储等功能。采用模块化设计思想,运用一喑倘砑制了诵谐绦颉2馐越峁砻鳎褐悄芸刂葡低吃げ庑Ч己茫原有的控制系统相比,热水能源利用率提高了约%,实现了真正意义上的节能。关键词:并联式太阳能热泵热水机组,能源利用率,智能控制,神经网络中南大学硕士学位论文摘要
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日期:丑年—五月』日导师签名:速丛丝聱作者签名:.茎肇聱日期:原创性声明关于学位论文使用授权说明年本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。
第一章绪论课题来源本课题来源于湖南亿利达公司重点攻关项目——节能高效智能化太阳能热泵课题研究的背景及意义热水机组产业化,,人们在积极开展节能降耗的同时,已开始考虑把能源利用的重点转移到可再生能源的开发和利用上来。太阳能作为一种可持续利用的清洁绿色能源,被认为是世纪以后人类可期待的、最有希望的能源,得到了国际社会的普遍重视。【¨。国务院通过的兰鸵槌獭肺募忻魅分赋觥鞍芽7⒗每稍偕茉太阳能等旁诠夷茉捶⒄拐铰缘挠畔鹊匚弧保耙<忧刻裟苤苯雍图浣永玫难究”。可再生能源资源潜力巨大,加快可再生能源加快发展,有助于实现能源长期计,年全世界太阳能热水器的总保有量约万平米,而我国经过多年自主发展,年太阳能热水器总集热面积万平米,占世界的一半以上,已经成为世界上太阳能热水器产量和销售量最大的国家【俊S捎谔裟苁芗窘诤天气影响较大、热流密度低,导致各种形式的太阳能直接热利用系统在应用上都受到~定的限制。太阳能利用的局限性主要表现在以下几个方面:①在夜间或阴雨天没有足够的太阳辐射时,无法实现稳定供热,需要辅助热源加热,依然消耗较多的高品位能源;②系统加热周期长;③传统的太阳能热水器采用是简单的逻辑控制,不能根据环境的变化实时控制;因此,如何最大化利用太阳能、节约高为了克服太阳能热利用的缺陷,提高热水能源利用率,人们不断探索各种新的更高效率的能源利用技术作为太阳能热水器的辅助热源,热泵技术在此过程中应运而生。热泵技术是目前全世界倍受关注的一项新型能源技术,按热源的种类可分为太阳能热泵、空气源热泵、地源热泵、水源热泵等四种形式。热泵热水机中南大学硕士学位论文究。战略替代战略。太阳能热水器是目前商业化程度