智能數码热泵供水系统本科毕业专业论文说明书.docVIP

智能数码热泵供水系统 摘要：环境污染和能源危机已成为威胁人类生存的头等大事，在这种背景下，以环保和节能为主要特征的绿色建筑及相应的系统应运而生，热泵系统正是满足这些要求的新兴系统。本次设计的热泵系统 目 录： 摘要 前言 第1章：热泵技术及其工作原理 1.1热泵技术简介 1.2热泵系统分析和总体方案设计 第2章：系统构成 2.1系统硬件设计AD590简介 2.3.2 AD590工作原理及其测温电路 2.3.3 AD590在热泵供水系统中的运用 2.4流量测量与控制部分 2.4.1 基本原理 2.4.2 工作原理 2.4.3 CWV-H0510水流量传感器在智能数码热泵系统中的应用 2.4.4 CWV-H0510型水流量传感器的特性 2.5液位控制1 系统硬件设计ispPAC10的构成原理ispPAC10在智能数码热泵系统中的应用 2.5.4 软件设计 抗干扰对策前 言 当今社会，环境污染和能源危机已成为威胁人类生存的头等大事，如何解决这一问题，已成为全人类的课题。在这种背景下，以环保和节能为主要特征的绿色建筑及相应的系统应运而生，而热泵系统正是满足这些要求的新兴系统。 热泵供水系统不仅可以通过低品位可再生能源的应用达到节能的目的，还具有使用寿命长，加热速度快，运行稳定和易于操作等优点。特别是其热效率超过300%在目前世界能源普遍缺乏的情况下，将是未来热水系统的主要产品。热泵供水系统将在电厂建设、石油化工、冶金、机械制造、轻纺、食品加工、宾馆、学校、温泉等场所得到广泛应用，市场前景广阔。国外热泵供水系统功能较完备，人机接口良好，调试方便，运行可靠。缺点就是功能单一而且价格昂贵。国内同类系统暴露出一些不足，例如：稳定性、核心硬件和软件算法落后，装置功能单一，不利于广泛推广。 智能热泵供水系统主要通过将工业控制现场的温度模拟量通过传感器采集，再经A/D转换成数字量输入计算机，由温度控制系统软件实现存储、处理、显示或打印的过程，相应的系统称为温度控制系统。自适应温度控制系统所做的工作就是将温度传感器采集到的温度模拟信号转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据自适应算法计算出相应的需要的控制量，然后再由驱动电路输出，控制现场温度变化的系统。 该装置采用先进的eCOG1单片机为主要控制核心，它有16位哈佛体系结构的CPU，同时具有16位数据地址空间和24位代码地址空间，主频为100MHz, 指令周期短、效率高、功能强大。控制系统采用分布式的结构，由主控制器和加热控制器组成，可实现用水?、控水无人值守，操作简单，采用菜单式管理方式，设置参数容易，人机界面直观友好，便于工作人员操作和监控。根据采集到的参数，单片机能结合传统的控制方式和现代较流行的模糊控制技术及自适应控制进行综合决策，实现智能化控制。由于采用递推等滤波方式，各类参数显示平滑准确。 为了提高系统的可靠性、减小由元器件问题带来的误差、增强抗干扰性。本装置采用相互配合、相互监督的双CPU控制模式。两个CPU同时工作，互相监督。将采集到的数据相互比较，如果结果相近，则直接采用该结果；如果结果相差过大，则通过分析，抛弃误差较大的结果。 使用无线通讯远程监控供热系统的运转（如时间控制、流量控制、水温控制、收款控制），管理方便、抗干扰性强。所传输的数据，能在PC机上加以显示，工作人员也能对系统的参数进行远程在线调整。而使用GPRS通信的好处是可以克服一般的嵌入式TCP/IP通信只能局限在局域网内的缺点，使跨地区、跨省的点对点通信成为可能。 采用IC卡结合指纹管理收费，方便快捷，特别适合学校、医院、宾馆等单位使用。 第1章 热泵技术及其工作原理 1.1 热泵技术简介 热能根据其温度的高低可分为低品位能源和高品位能源．越接近环境温度的热能品位越低．而高出环境温度幅度越高，则热能品位越高，我们生活所需供应的热水一般在0℃～100℃之间，均为低品位能源。地球环境内的各种介质均含有低品位的热能。这些介质包括土壤、地下水、河流、湖泊、海水、污水和空气。以北京为例：土壤和地下水温度全年约14℃左右，空气温度一般为-15℃～40℃。这些潜在能源品位很低．用来发电几乎是不可能的．通常也不被计入可再生能源利用的统计数据。但是，这种低品位可再生能源完全适用于建筑供暖空调用能或生活热水供给的目的。 为了实现这一技术目标，必须借助热泵技术的运用。根据获取的自然能源的能量来源不同，大致可分为土壤源热泵，水源热泵(地下水，地表水)，海水源热泵，污水源热泵，空气源热泵几大类。使用热泵系统可同时满足建筑物冬季供暖、夏季制冷和全年的生活热水的要求，不仅可以通过低品位可再生能源的应用达到节能的目的，还具有使用寿命长，运行稳定和易于操作等优点。可以说，热泵技术