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太阳能冷热暖三联供热泵机组监控系统的设计与实验研究

陈洁  
【摘要】:太阳能热泵系统是一种可以实现夏季制冷、冬季制热并同时提供全年生活热水的技术,该技术由于最大限度地利用太阳能光热及空气源低品位热源,系统COP系数大幅度提高,解决了室外换热器翅片冬季低温条件下表面结霜问题。此项技术可以将技术趋于成熟、商品化程度很高的热泵节能技术与太阳能热利用技术有机地结合起来,弥补了两者单独工作时的不足,具有结构紧凑、形式多样、运行可靠、节能明显、寿命长等优点。因此,本文提出了一种新型的太阳能冷热暖三联供热泵机组,基于该机组的工作特点,开发一套监控系统,用以实现上述三种工况的转换,实验数据的采集、显示、存储等。 首先,本文给出了新型太阳能冷热暖三联供热泵系统的组成和工作原理,然后在此基础上,根据系统的检测与控制要求,设计了比较适宜的监控方案,监控系统主要由人机界面、PLC、检测系统组成。接着,详细介绍了系统的热物理参数(温度、压力)的检测原理与仪器选型方案,阐述了系统控制方案、压缩机能量调节方案、人机界面和PLC的选型方案,最后对所选的触摸屏和PLC进行相应的程序编写。触摸屏不仅用以实现工况选择、温度压力的数据实时显示、实时曲线显示、历史记录等,而且作为监控系统的核心,分析判断从系统中采集到的参数数据,再将控制信号传递给PLC,由PLC驱动各开关、设备执行动作,完成一套完整的控制路线。 本文采用和利时的可编程控制器PLC与昆仑通态MCGS组态软件嵌入式触摸屏构建一套监控系统,对太阳能冷热暖三联供热泵系统进行监控,经过系统的运行与实验监测的结果表明该监控系统对此热泵机组的监控效果良好,说明监控系统设计的合理性,为本课题后续进一步研究奠定了研究基础。


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