零能耗光电小屋节能控制系统的设计与实现

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1、学校代号10532学号S150900755分类号TP391密级公开硕士学位论文零能耗光电小屋节能控制系统的设计与实现学位申请人姓名黄旺程培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称苏娟副教授学科专业电子科学与技术研究方向嵌入式系统及应用论文提交日期2018年4月20日学校代号：10532学号：S150900755密级：公开湖南大学硕士学位论文零能耗光电小屋节能控制系统的设计与实现学位申请人姓名：黄旺程导师姓名及职称：苏娟副教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电子科学与技术论文提交日期：2018年4月20日论文答辩日

2、期：2018年5月18日答辩委员会主席：刘宏立教授TheDesignandImplementationofEfficientControlSystemofaZeroEnergyConsumptionHousebyHUANGWangchengB.E.(HunanUniversityofArtsandScience)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectronicS

3、cienceandTechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorSUJuanApril,2018学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律

4、后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□√。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I硕士学位论文摘要在能源压力越来越大的背景下

5、，随着建筑面积的不断扩张和人们对生活环境的舒适度要求越来越高，建筑能耗问题日益凸出。新能源与家居智能化的应用是解决建筑能耗问题的最为有效的方法之一。利用太阳能光电建筑一体化技术和智能家居技术打造一个网络化、智能化的零能耗小屋控制系统是当下一个研究热点。本文将光伏发电系统与小屋的监控系统进行有机结合，设计了一套零能耗光电小屋节能控制系统，并且在旭辉零能耗示范单元中实现了光伏发电量与系统能耗的平衡。本文首先阐述光伏并网发电技术的发展现状，结合北京市的气象与地理数据设计了一套基于建筑外形的光伏微网系统，并且完成了能耗平衡分

6、析。然后对控制系统的硬件进行了设计，包括中央节能控制部分和房间智能控制部分以及OPTO22部分；本文对底层的数据采集模块、能耗监控模块、空调等被控模块进行详细的设计，且对系统的主控制器PLC与PAC控制器进行了阐述与分析；通过设计i-Bus总线和以太网及基于Modbus协议RS485总线，为系统组建了一个通讯网络；此外，通过太阳能供热模块的设计，实现了空调的节能。通过对系统的PLC和PAC控制器的软件设计，实现了对光储微网、室内环境舒适度以及家居设备的控制；并且通过PID算法完成了室内的恒温控制，且对温度数据进行了分

7、析，展示了算法的控制效果；对触摸屏界面进行设计实现了良好的实时人机交互，且通过对Groov服务器软件设计完成了对系统的远程监控。最后本文对系统的调试和运行数据进行了阐述与分析；通过触摸屏、手机和电脑，完成对系统的各个控制与显示功能测试；对项目一年的运行数据进行分析，从而验证了系统的节能效果与小屋的能耗平衡。关键字：光伏并网；智能家居；节能；MODBUS；II零能耗光电小屋节能控制系统的设计与实现AbstractUnderthebackgroundofincreasingpressureonenergy,withthe

8、continuousexpansionofthebuildingareaandpeople'srequirementsforthecomfortofthelivingenvironment,buildingenergyconsumptionhasbecomeincreasinglyprominent.Theapplicationofnewene