太阳能空气集热控制系统的研究-论文.pdf

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1、2014年第1期(总第193期)应用能源技术51doi：10．3969／j．issn．1009—3230．2014．001．011太阳能空气集热控制系统的研究王阳．秦国辉。罗向东，王玉鹏。刘旭丹(1．黑龙江省科学院，哈尔滨150080；2．黑龙江省科学院科技孵化中心，哈尔滨150090)摘要：太阳能空气集热采暖系统作为一种简单有效的太阳能应用方式，渐渐引起了世界各国学者的广泛关注。然而，由于太阳能空气采暖的热源是太阳能，建筑室内环境很容易受室外天气影响，这使得建筑的热性能具有不确定性，为了解决上述问题，文中以单片机为控制核心，以温度、太阳辐

2、射照度为输入参数，采用PID方法控制风机启闭及转速，获取最佳的风机运行状态，提高系统的供热效果及效率。关键词：太阳能空气集热；控制系统；单片机中图分类号：TK511．2文献标志码：B文章编号：1009—3230(2014)01—0051—03StudyonSolarAirCollectorControlSystemWANGYang，QINGuo—hui，LUOXiang—dong，WANGYu—peng，LIUXu—dan(1．HeilongjiangAcademyofSciences，Harbin150080，China；2．S&T．In

3、cubationCenterofHAS，Harbin150090，China)Abstract：Solarairheatingsystemasasimpleandefectivewayofsolarenergyapplicationhasattractedwideattentionofscholarsaroundtheworld．However，duetotheheatsourceissolarenergysolarairheating，indoorenvironmentisveryvulnerabletotheoutdoorweather

4、，whichmakesthethemudperformanceofbuildingisuncertain，inordertosolvetheaboveproblem，thispaperUSeSmicrocontrollerasthecontro1core，usingtemperature，solarradiationintensityasinputparameters，．usingPIDmethodtocontrolthefanofopening，closingandspeed，toobtainthewindmachineoptimumop

5、erationstate，andimprovetheefficiencyoftheheatingandefectofthesystem．Keywords：Solaraircollector；Controlsystem；Microcontroller0引言被动式太阳能空气采暖的热源是太阳能，建筑室内环境很容易受室外天气影响，这使得建筑的热各国在太阳能空气集热器的应用方面做了大量工作，取得了一定的进展，既保证了居住舒适性能具有不确定性，如果没有对太阳能空气集热度，又改善了环境又节约了能源，但是现有的研究系统运行实行有效地控制，将会使室内温度波动

6、重点主要集中在通过对集热材料、集热板形式等较大E2J。的优化来提高单体集热构件的热性能，但实际运针对上述问题，文中以太阳能空气集热系统行效果显示虽然单体构件热性能得到一定的改为研究对象，提出了采用单片机、温度传感器、变善，而采暖效果常常变化不是很明显j。此外，频器、太阳辐射照度传感器组成的控制系统，运用PID控制方法调节风机转速，获取最佳的风机运收稿日期：2013—11—25修订日期：2013—12-28作者简介：王阳，男，黑龙江省科学院，主要研究太阳能采行状态，提高太阳能空气集热系统热效率，减少建暖方向。筑能源消耗，保证了太阳能空气集热模

7、块供暖舒52应用能源技术2014年第1期(总第193期)适性为实现集热系统的大面积应用推广提供实用转速，从而达到对室内温度的控制。性技术支持，同时有利于实现太阳能空气集热模块的普及引。1系统总体方案太阳能空气集热系统是一种采用空气作为传热介质的太阳能光热转换系统，主要由太阳能空气集热器、风机、温度控制器、风管、散流器等构成，如图1所示。图2控制系统硬件连接图控制核心采用Intel公司开发的80C51单片机，它属于MCS一51系列单片机，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，增加了如乘(MUL)、除(DIV)、减(SUBB)、比较(C

8、MP)、16位数据指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能冷空气力和5个中断源。内有128个RAM单元及4K的ROM。80C51有两个16位定时计数器，两个图1太阳能空气集热系统