太阳能—地源热泵式空调系统的研究硕士学位论文

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1、合肥工业大学硕士学位论文太阳能—地源热泵式空调系统的研究姓名：梁祥莹申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：王建平20090401太阳能一地源热泵式空调系统的研究摘要太阳能发电和地源热泵是当今可再生能源利用的两个重要研究方向。如何将太阳能和地源热泵技术结合应用于建筑节能领域是目前新能源技术研究的重要课题之一。本文研究设计了太阳能一地源热泵式空调系统，主要工作如下：1．分析了目前太阳能和地热能联合应用的方式，论证了将太阳能光伏和地源热泵联合应用于建筑空调领域的可行性，给出了太阳能～地源热泵式空调系统的联合控制方案。2．在太阳能一地源热泵式空调系统

2、的光伏部分，结合地源热泵式空调的耗电情况，设计了相应的独立光伏发电子系统。给出了根据地源热泵和空调耗电情况计算光伏系统容量和蓄电池容量的方法，并采用“推挽电路+高频升压+全桥逆变"的方案设计了独立光伏发电系统逆变器。该逆变器有助于降低光伏发电系统的体积并提高运行效率。3．在太阳能一地源热泵式空调系统的地源热泵部分和空调端，将变频控制技术应用于深井水泵、循环水泵和空调末端风机，给出变频控制方案。4．采用改进的PID控制算法对太阳能一地源热泵式空调系统进行温度、湿度等控制，并对地源热泵的进出水温度和空调端的温度等参数进行了仿真计算。从仿真结果可以看出，本文在利用

3、太阳能光伏技术和地源热泵式空调技术的基础上，给出的太阳能一地源热泵式空调系统联合控制方案可以实现对室内温度、湿度的有效调节。该系统耗能小，独立光伏系统能够提供整个系统运行所需的电能。关键词：太阳能光伏、地源热泵、空调、变频控制TheResearch011Photovoltaic．．SolarAssistedGroundResourceHeatPumpAir·-ConditionSystemAbstraetApplicationsofphotovoltaicandgroundresourceheatpumparetwoimportantresearchfiel

4、dsofrenewableenergyusing．Oneoftheimportantresearchproblemsistomakethephotovoltaic—solarandthegroundresourceheatpumpair．conditiontobeaunitesystemandmakeuseofthesysteminbuildingsenergysaving．Inthispaper，thephotovoltaic—solarassistedgroundresourceheatpumpair．conditionsystemisresearche

5、d．Andaunitedsystemisdesigned．Mainresearchworksare：1．TheunitedmodeofsolarenergyandGRHPisanalyzedandthefeasibilityofmakinguseofthephotovoltaic—solarassistedgroundresourceheatpumpair。conditioninbuildingsenergysavingisproved．APV-SolarassistGRHPair—conditioncontrolsystemisalsobroughtfor

6、ward．2．Accordingtothepowerconsumptionoftheload，asolarenergyphotovoltaicpowergenerationsystemisdesigned．Thealgorithmsofthesystemcapacityandthebatterycapacitybasedontheloadaregiven。Inverterforthenovelstand—alonephotovoltaiepowersystemisalsodesigned．Theinverterusesthe“push’pullcircuit

7、+highfrequencytransformer+single．phasefull．bridgeinverter”designproposal，whichhelpstoreducesystemvolumeandincreasesystemefficiency．3．Frequency—conversioncontrolisappliedinthedeepwellpumpandthefan．controlschemesaredesignedsimulated．4．ByadoptingimprovedcomputernumeralPIDcontrolalgori

8、thm，thesystemcanaccurateco