地源热泵中央空调温度控制系统设计

论文摘要

地源热泵中央空调是一种先进、高效、节能、环保的空调系统,是对可再生的地热能资源的一种运用。面对当前日益严重的环境问题和能源紧缺危机,合理高效的利用地热资源是解决环境和能源问题的有效途径之一。本文根据地源热泵空调节能和负载平衡要求,对空调变流量系统进行了研究,通过采用模糊优化控制算法以及变频技术,设计了一种基于模糊控制的地源热泵空调变流量节能温度控制系统。该系统结合了专家实践经验及控制规则,它不依赖于精确的数学模型,控制性能好,动态适应性强。本设计是一种基于单片机控制技术的地源热泵中央空调温度自动控制系统。系统分别由AD590温度传感器、HS1101湿度传感器来获取温度、湿度的信号,并利用A/D转换器将其转换为数字信号,当温度高于或低于设定温度时自动开启地源热泵中央空调,通过系统的工作恢复正常温度,并通过LED显示温度、湿度等参数。系统为单片机测试系统,含温、湿度传感器电路、量程放大电路、信号滤波电路、A/D转换电路、继电器、单片机等硬件电子电路。本系统具有自动巡检测控、自动显示、信号自动处理和信息自动传输等功能。通过实际系统测试,该系统具有实时测试、控制温度,稳定性好、操作简单等优点,可广泛应用于小型地源热泵空调系统实现自动温度控制,达到节能的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文主要工作和结构
• 第2章 地源热泵中央空调温度控制技术
• 2.1 地源热泵中央空调系统工作原理
• 2.1.1 湿空气的状态参数
• 2.1.2 空调系统冷（热）、湿负荷计算及送风量的确定
• 2.1.3 主机方案选择
• 2.2 地源热泵系统特点
• 2.3 地源热泵中央空调温度控制系统的工作原理
• 2.4 地源热泵空调的节能控制
• 2.4.1 地源热泵空调变流量水系统
• 2.4.2 地源热泵空调变流量控制技术
• 2.5 本章小结
• 第3章 地源热泵中央空调温度控制算法设计及温度控制系统仿真
• 3.1 模糊控制系统
• 3.2 模糊控制系统组成
• 3.3 模糊控制器结构
• 3.4 地源热泵模糊控制器的设计
• 3.4.1 参数计算及模糊化
• 3.4.2 控制规则
• 3.4.3 输出清晰化
• 3.5 系统功能模块仿真
• 3.5.1 温度测试仿真
• 3.5.2 湿度测试仿真
• 3.6 PWM控制电机调速仿真
• 3.7 系统仿真测试结果
• 3.8 本章小结
• 第4章 地源热泵中央空调温度控制系统硬件设计
• 4.1 系统总体结构
• 4.2 检测电路的设计
• 4.2.1 温度检测电路
• 4.2.2 湿度检测电路
• 4.3 硬件外设电路设计
• 4.3.1 单片机最小系统
• 4.3.2 A/D转换电路
• 4.3.3 显示接口电路
• 4.3.4 键盘扫描控制电路
• 4.3.5 驱动电机电路
• 4.3.6 温、湿度告警电路
• 4.4 本章小结
• 第5章 地源热泵中央空调温度控制系统软件设计
• 5.1 主函数
• 5.2 显示子函数
• 5.3 告警子函数
• 5.4 按键扫描子函数
• 5.5 A/D转换子函数
• 5.6 电机控制子函数
• 5.7 定时器中断服务子函数
• 5.8 本章小结
• 第6章 系统测试运行
• 6.1 地源热泵中央空调变频控制系统测试硬件
• 6.2 地源热泵中央空调温度控制系统测试
• 6.3 温度控制系统测试结果
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 附录B 攻读学位期间所参加的科研项目
• 附录C 小型地源热泵系统图
• 附录D 部分程序源代码
• 附录E 端口及函数定义