智能地暖温湿度控制系统设计论文

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1、三江学院本科生毕业设计（论文）题目智能地暖的温湿度控制系统设计电气院（系）自动化专业学生姓名陈达学号12011072059指导教师周洪职称讲师指导教师工作单位三江学院起讫日期摘要随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的控制要求也越来越高。传统的监控模式不仅效率低不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性。对于现如今我国大部分地区来讲，民用住宅建筑冬季普遍采用供暖，随着城市房地产业持续升温，以及人们对环保、舒适、节能、便捷的采暖方式的需求，同时也伴随着电气元件的智能化发展，为了更有效更便捷更舒适与最大化利用资源的角度来说智能地暖的发展已经是当今社

2、会的重中之重，这其中温度与湿度的控制就想的尤为重要了。本次的设计就是想利用西门子S7-200系列PLC为主要的控制元件，采用PID算法进行控制，运用PLC梯形图编程语言进行编程。本次设计的目的是实现对地暖的温度、湿度及进行实时监测和显示，并通过PID算法对温度、湿度进行控制，只能的启停温控阀、加湿机、除湿机，使环境可以维持在最适宜生活工作的舒适值范围内。关键词：地暖PLC温度湿度传感器第一章、绪论1.1课题的研究背景及意义地暖也是中国近几年在黄河以北地区已开始兴起的一种新型采暖方式，在中国的山东、天津、东北、内蒙、河北等地，其应用已经相当广泛。总所周知，我国建筑耗能

3、大的最大原因是不能人为的控制能耗，缺乏控制调节的措施，而不能实现节能。随着经济的发展，社会的进步，人们讲究节能可是续发展，对生活、工作的环境质量的要求也越来越高。在追求舒适高效的生活的同时，也促使室内取暖要向更高的方向发展。在时代的不断进步中，我们需要寻求一种既能提高室内取暖的舒适性与安全性，又能保证能源的高效合理利用的方法，那么一个智能、高效、安全、节能的系统才是解决问题的关键，通过智能控制地暖的温湿度调节来实现对室内取暖的控制。近年来，随着智能家居的不断发展，智能家居的体系不断地完整，智能地暖也成了重中之重。针对于我国北方普遍供暖的现象，无论是在节能还是在舒适上

4、，地暖的智能化控制必然会成为主要的控制方式。据不完全统计我国每年各行业所产生的余热占燃料消耗比重的的17%-67%至，而这其中能被回收利用的高达60%，而地暖系统中的水暖就能有效的利用这部分浪费，节能环保。虽然现在国家对地暖系统采取促进和鼓励政策，地暖也被广大群众所认可采用，例如天津市，地面采暖已占新建筑的40%，受到居民的普遍欢迎。中国政府已将地面采暖列为重点推广应用的建筑节能技术。从发展前景看，未来的居民采暖，60%以上将会采取地面采暖，应用前景喜人，有巨大的开发市场。但是由于技术还不完全成熟，成体系化的控制还不健全，很少能做到系统的智能化控制。所以本课题的研究

5、主要是对水暖型地暖的温度、湿度利用PLC控制调节，从而达到对地暖的智能控制。1.2地暖系统的简介地暖指的就是地板辐射采暖。它是以地面为散热器，通过地板辐射层中的水管或电缆，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热遵循热量向上辐射的规律由下至上进行传导热量，来实现取暖的目的。是将温度不高于60摄氏度的热水或发热电缆，将其暗埋在地热地板下的盘管系统内，通过地面均匀地向室内辐射散热的一种采暖方式。地暖一般有两种方式，分为水暖与电暖，在本设计中为了方便操作，节约成本，采用水暖方式，同时水暖形式也是现今所采用较为普遍的地暖方式。1.3水暖系统1.3.1水暖系统的结构水暖系统结构如

6、下图所示。图1.1水暖系统供暖的结构示意图边角保温材料为避免混凝土浇筑过程中落入绝热层的缝隙而设，边角保温层带应高出混凝土层；复合保温层这一构造层的目的是为了阻隔热量的散失以降低无效热量损失。理想的绝热材料应该具有导热率小、难燃甚至不燃、承载力足的特点，并且不适宜菌源生长，不可产生异味或可能会危害人体健康的挥发物。从节约成本的经济角度看，目前使用得最多的就是模塑聚苯乙烯泡沫塑料板，一般为20mm－40mm；混凝土层为填充层，就是在复合保温层面或楼板基面上所设加热管用的层面，用来对供热管网设备进行保护并且使地面的温度分布均匀和增大蓄热，降低经过地板及墙壁的热量损失，在

7、地面平整的情况下40mm的填充层即可满足要求，一般为了安全起见，通常设置为50mm；找平层则一般采用干硬性水泥砂浆，将其铺在垫层或楼板平面上进行抹平；而地面层指的就是室内的地板装饰面；加热管一般布置在填充层即图中的混凝土层中，常用的管材有PB管、PE-X管、PERT管。PER管具有导热性能好，耐低温冲击性能比较好，加工成本相对较低，性能稳定；无需添加加工助剂、无异味、卫生的特点被广泛采用。PERT管作为绿色管材，还可被回收，卫生环保。所以，PERT管用为水暖系统的加热盘管最合适的选择。加热管的布置方式可分为往复式、直列式、旋转式。其中旋转式采用高温度管和低温度管