太阳能热泵制热量预测模型及控制策略研究

发布时间：2018-05-21 12:35

  本文选题：太阳能热泵 + 数学模型　； 参考：《中南大学》2012年硕士论文

【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因其节能、环保、运行可靠等特点,广泛应用于各类大中型热水工程。由于目前太阳能热泵技能控制技术采用的是简单的逻辑控制,如何采用先进的控制策略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。本文开展的具体工作如下： 对并联式太阳能热泵的工作原理进行分析,在最大化利用太阳能和制热水工作完成的前提下,提出了热泵机组的启停判断控制策略；根据对热泵机组制热性能和太阳能辐射量分布模型的研究分析,建立了热泵机组热量计算模型和基于正态分布模型的太阳能集热模块热量预测计算模型,并通过太阳能热泵制热实验研究的方法对相应的数学模型进行了修正,推导出基于单片机控制系统能够实现的热量计算方法。 综合上述的热量预测计算方法和热泵启停判断控制策略,设计了并联式太阳能热泵的控制系统；通过对软硬件的设计,制作了控制器,并对安装了本控制器的并联式太阳能热泵进行实际运行检测,测试结果表明,本节能控制策略比传统控制方法进一步节能,提高了系统能源利用率。
[Abstract]:With the rapid development of solar energy thermal utilization and heat pump technology, solar heat pump hot water supply technology has gradually become a hot spot in the field of energy research and development. The parallel solar heat pump hot water heater has the characteristics of energy saving, environmental protection, reliable operation and so on. Widely used in all kinds of large and medium-sized hot water projects. Because the control technology of solar heat pump is simple logic control, how to adopt advanced control strategy to ensure maximum energy saving and stable heating of solar heat pump system is a key problem to be solved urgently. The specific work carried out in this paper is as follows: The working principle of parallel solar heat pump is analyzed. On the premise of maximizing the use of solar energy and making hot water, the starting and stopping judgment control strategy of heat pump unit is put forward. Based on the research and analysis of heat production performance and solar radiation distribution model of heat pump unit, the heat calculation model of heat pump unit and the heat prediction model of solar energy collection module based on normal distribution model are established. The corresponding mathematical model is modified by the experimental research method of solar heat pump heating, and the heat calculation method based on single-chip microcomputer control system is deduced. The control system of parallel solar heat pump is designed based on the heat calculation method and the judging control strategy of heat pump, and the controller is made through the design of software and hardware. The test results show that the energy saving control strategy is more energy efficient than the traditional control method, and the energy efficiency of the system is improved.
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH38

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本文编号：1919208