光伏直驱变频压缩机蓄冷空调测控系统开发与应用

发布时间：2021-04-22 14:17

　　随着经济发展及人类社会进步,化石能源过度消费引起的环境污染及能源匮乏问题日益突出。太阳能是一种绿色可持续能源,具有资源丰富、能源质量高、经济可靠等优点,充分利用太阳能资源,是解决能源匮乏及环境污染问题的有效途径。光伏直驱变频压缩机蓄冷空调充分利用夏季太阳能资源与用冷需求匹配度较高的特点,用“蓄冷”代替“蓄电”,不仅能节省运行成本,还能有效地减少“光-电-冷”能量转换损失,提高光伏制冷效率。现阶段国内外对光伏直驱变频压缩机蓄冷空调的研究着重于不同类型光伏制冷空调应用的可行性,缺乏对光伏直驱变频压缩机蓄冷空调的测控系统以及系统各部件运行特性研究。研究工作旨在搭建一套光伏直驱变频压缩机蓄冷空调,研发相应的测控系统。主要研究内容如下:（1）采用PVsyst软件平台,对云南省昆明市的光伏电池板与水平面最佳倾斜角以及前后排光伏电池板间距进行了研究,结果表明:夏季（6月～8月）光伏电池板与水平面的最佳倾斜角为10°,在10°倾角下光伏阵列前后排间距为4m时,遮光损失率低至0.3%。（2）阐述了光伏直驱变频压缩机蓄冷空调的结构与原理,搭建了一套光伏直驱变频压缩机蓄冷空调实验系统;测试表明:光伏发电系统... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 光伏制冷空调发展现状与趋势
    1.3 光伏空调测控系统研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调设计
    2.1 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调结构与原理
    2.2 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调的搭建
        2.2.1 光伏阵列最佳倾角及最佳间距研究
        2.2.2 双通道蒸发器与蓄冷桶的制作
        2.2.3 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调电气设计
        2.2.4 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调选型与搭建
    2.3 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调能量分析与评价标准
        2.3.1 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调能量传递模型
        2.3.2 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调性能评价
    2.4 本章小结
第3章 光伏制冷空调测控系统总体设计
    3.1 测控系统需求分析
        3.1.1 功能需求分析
        3.1.2 非功能需求分析
    3.2 测控系统架构以及工作原理
        3.2.1 测控系统整体架构
        3.2.2 系统监控关键数据与监测方法
    3.3 测控系统软件开发平台与运行环境
        3.3.1 测控系统运行环境
        3.3.2 系统软件开发平台
        3.3.3 数据库平台选择
        3.3.4 开发语言及工具
    3.4 测控系统硬件设计与实现
        3.4.1 测控系统硬件选型
        3.4.2 电源模块设计
        3.4.3 通讯模块设计
        3.4.4 开关量模块设计与实现
    3.5 本章小结
第4章 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调测控软件开发
    4.1 测控系统软件总体架构
    4.2 数据库原理与设计
        4.2.1 数据库表设计
        4.2.2 数据库访问与优化
    4.3 数据的采集与处理
        4.3.1 测控系统数据处理流程
        4.3.2 Serial Port控件应用与优化
        4.3.3 数据通讯及校验算法实现
        4.3.4 标尺转换实现
        4.3.5 限幅平均滤波算法实现
        4.3.6 光伏制冷空调性能评价计算
    4.4 测控系统功能实现
        4.4.1 Flash动态显示设计与实现
        4.4.2 传感器可视化标定设计与实现
        4.4.3 历史查询功能设计与实现
        4.4.4 参数设置与故障报警
    4.5 本章小结
第5章 测试与分析
    5.1 测控系统测试环境
    5.2 测控系统硬件测试
        5.2.1 通讯模块可靠性测试
        5.2.2 现场设备功能性测试
        5.2.3 传感器准确性测试
    5.3 测控系统软件测试
        5.3.1 功能性测试
        5.3.2 软件稳定性测试
        5.3.3 最小采集周期测试
        5.3.4 软件测试结果分析
    5.4 光伏直驱变频压缩机蓄冷空调运行测试
        5.4.1 光伏发电系统运行测试
        5.4.2 制冷蓄冷系统运行测试
        5.4.3 供冷循环系统运行测试
        5.4.4 实验结果分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]热电偶的使用和选型探析[J]. 任平.  仪器仪表标准化与计量. 2019(03)
[2]太阳能光伏空调研究及进展[J]. 陈雪梅,王如竹,李勇.  制冷学报. 2016(05)
[3]横河发布SMARTDAC+数据采集系统[J].   国外电子测量技术. 2014(11)
[4]CPC型光伏/光热装置测控系统设计与实现[J]. 谢泽坤,金秀章.  电力科学与工程. 2014(04)
[5]基于PLC的太阳能空调控制系统应用研究[J]. 宋德胜,潘远学,朱元吉,张伟.  太阳能. 2013(18)
[6]NI将软件设计的仪器用于电子测试[J].   电子测量与仪器学报. 2013(09)
[7]独立光伏空调系统冬季采暖性能分析[J]. 吕光昭,李勇,代彦军,王如竹.  太阳能学报. 2013(07)
[8]光伏发电系统模型综述[J]. 刘东冉,陈树勇,马敏,王皓怀,侯俊贤,马世英.  电网技术. 2011(08)
[9]数据库技术的研究现状及发展趋势[J]. 张俊,吴绍辉.  工矿自动化. 2011(07)
[10]太阳能光伏直流蓄冷冰箱系统的可行性分析[J]. 杨双,刘忠宝,马清波,刘挺.  制冷与空调. 2010(06)

博士论文
[1]压缩式制冷系统临界稳定分析、优化与控制[D]. 尚羽佳.天津大学 2017
[2]光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究[D]. 张超.浙江大学 2006

硕士论文
[1]分布式光伏直驱冰蓄冷空调及其控制系统性能特性研究[D]. 韩友华.云南师范大学 2019
[2]基于不同储能模式下的太阳能光伏空调性能研究[D]. 王瑞.云南师范大学 2018
[3]太阳能热利用系统数据采集器研制[D]. 潘冬洋.杭州电子科技大学 2018
[4]太阳能热水工程测控系统与故障诊断研究[D]. 李沈杰.杭州电子科技大学 2017
[5]自主巡逻车视觉导航车道保持算法研究[D]. 胡名波.中国民航大学 2016
[6]独立光伏空调系统的研究[D]. 吕光昭.上海交通大学 2012
[7]多功能数据采集仪的研制[D]. 张震.杭州电子科技大学 2009
[8]Modbus协议研究及其实验系统的设计[D]. 潘悦.哈尔滨工业大学 2007
[9]基于工控机和PLC的监控系统的研究[D]. 库德强.沈阳工业大学 2006



本文编号：3153923