车载式太阳能集热器热性能测试系统的设计

发布时间：2020-04-06 11:54

【摘要】：本文重点研究车载式太阳能集热器测试系统的流量及温度的控制方法，设计一种基于虚拟仪器的测控系统，能够现场检测太阳能集热器热性能参数，为提高太阳能集热器的产品质量提供参考。论文介绍了集热器检测行业的研究现状，分析了测控系统存在的问题，主要从以下几个方面展开研究工作，分别是管路系统设计、温度及流量的单工况控制和两者的联调控制、软件设计和全工况调试及数据分析。 1．按照《太阳能集热器热性能试验方法》等国家标准要求，设计了一套满足可以进行多种型号集热器检测的车载式管路测试系统。 2．分析了温度及流量的控制策略和控制方案。一方面设计了基于虚拟仪器技术的温度控制方案和流量控制方案，分析并研究了两级温度控制的联调控制策略，确定了适合本检测系统的联调控制方案。选取了温度控制和流量控制的硬件，编写了温度的采集及通信程序，，并对其进行了仿真。另一方面，通过在经典PID控制的基础上增加正交实验设计，找出了每个工况下PID控制器的三个参数。 3．利用图形化编程软件LabVIEW开发了测试系统中的测量与控制模块。软件主要完成了瞬时效率试验、压力降落试验、入射角修正系数试验和时间常数试验中的数据采集、显示、控制、存储等功能。按照控制策略并利用状态机功能编写了测控系统的程序框图，完成了集热器几个重要参数子VI的程序设计。 4．以平板集热器为测试对象，现场对测试系统的功能、性能指标、稳定性等进行了调试和实验。测试结果表明，集热器的进口温度能稳定在设定值的±0.1℃且稳定时间在40分钟以上，流量的波动范围不超过设定值的±1%，该测控系统功能完善、操作简单、测试精度高，可以完成集热器几个重要热性能参数的检测工作。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK513.1;TP274

【参考文献】