8455新澳门路线网址制冷空调动态特性

(1)制冷空调系统仿真
8455新澳门路线网址 ,  (2)制冷空调系统的CFCs替代
  (3)制冷系统的新型控制方法
  以动态分布参数及参数间定量耦合的观点建立对象数学模型,用人工智能技术与经典数值仿真相结合进行仿真优化,并做实验验证。结合CFC替代,形成各种绿色工质的制冷、空调系统的仿真优化程序包,可预测各种制冷空调系统的性能参数,为制冷、空调对象的计算机辅助设计奠定基础。
  经过十七年的持续研究,形成特色,把模型、仿真、优化、控制八字结合起来,充实了新学科“制冷系统热动力学”,并已取得一批具有国际水平的研究成果。把制冷空调系统设计方法更新、CFC工质替代及节能三个热点问题结合起来,提出了解决方法,并在汽车空调、家用空调、冰箱等工业上应用,得到肯定并获得显著经济效益。
  近年来,在国内外发表二百余篇论文,四次获国家教委、上海市科技进步一、二等奖。参加国际学术会议十次以上,受机械工业出版社优秀著作出版基金资助,出版了本学术方向的专著“制冷系统热动力学”,作为一门学科交叉的新学科,已领先于国内并产生了较大的国际影响。除学术上的交流以外,美国的Ford公司、Carrier公司及德国Liebherr公司均先后和我们科研合作,并已先后完成,得到好评,并获得连续合作的机会。同时也培养了一批年轻学科带头人,已培养硕士生三十余名、博士生十六名,博士后二名,进修教师四人。

8月1日,第六届全国制冷空调新技术研讨会在我校召开。来自全国高校制冷空调学科的专家、制冷学会、知名的设计院、制冷空调企业、学生代表、行业媒体等两百多名代表齐聚我校,共商制冷空调新技术发展的大计。研讨会由中国制冷学会、上海交通大学主办,华中科技大学、湖北省制冷学会、湖北省暖通专业委员会共同承办。

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开幕式由我校能源学院院长助理、制冷与低温工程系系主任陈焕新教授主持。副校长杨勇代表我校欢迎与会嘉宾,他介绍了我校的发展历程、现状、和师资力量以及科技研发等方面的情况。制冷空调新技术研讨会的发起人——上海交通大学王如竹教授介绍了研讨会举办的背景,回顾了往届的举办情况以及本届筹备工作。我校能源学院院长黄树红教授、湖北省制冷学会秘书长卢恩平教授分别为大会开幕致词。


要:随着能源问题日益引起人们的注意,利用低品位热源驱动的制冷方式-喷射制冷也逐渐引起人们的重视。本实验系统采用电加热来模拟太阳能。本文主要介绍了在LabVIEW平台上开发的喷射制冷测控系统,该系统可以实现数据的实时采集、保存以及数据分析等功能。关键词:喷射
制冷 测控 labVIEWAbstracts: With the emergency of energy problem,ejector
refrigeration driven by low grade heat attracted more and more
attention.In order to make the experiment more convenient, electricity
is used to provide energy. This paper describes the measurement and
control system of solar ejector refrigeration based on LabVIEW, which
can realize real-time data acquisition and conservation.Keywords:
ejector, refrigeration ,measurement and control, LabVIEW1.
引言空调系统向新能源发展、减少电能消耗已经是必然的趋势。目前,在世界范围内,对太阳能驱动的喷射式制冷、吸收式制冷及吸附式制冷的研究和应用,已受到普遍重视并取得一定的效果。在早期的研究中,吸收式制冷系统是众多研究人员关注的焦点。但是,其设计和运行维护比较复杂,且运行一段时间后,工质的化学稳定性下降、系统难以保持高真空等问题会导致系统效率下降。同时,吸收式制冷的初期投资较大,也是其进一步发展的障碍。因此,近年来,喷射式制冷受到了较多的关注[1]。但是如果直接利用太阳能做热源来加热,易受天气影响,难以保证实验过程的稳定进行。因此,目前进行的实验多以电能直接做热源来进行的。为了保证实验的精度,必须对水温进行准确的控制。PID控制器就是一种可以进行方便、精确控温的控制方式。但此种方法的缺点是需要另外购置PID控制器,且不便于远程的电脑控制。为此,笔者针对太阳能喷射制冷实验系统,在labVIEW平台上开发了一套测控系统。LabVIEW
是美国National Instrument
公司推出的应用于测控领域的图形化编程软件。本文主要介绍了一种利用LabVIEW的公式节点实现的PID
控制技术和使用其简便的数据采集方式建立的测控系统。2.
工作原理PID控制原理PID控制是从比例、积分和微分三个环节来实现对系统控制的。常规PID控制系统原理框图如图1
所示。PID控制是一种线性控制方式,它根据给定值r与实际输出值c构成控制偏差:e=r-c
对偏差进行比例、积分、微分计算后通过线性组合构成控制量,作用于被控对象,其控制规律为:表示为传递函数的形式为:其中kp
— 比例系数Ti — 积分时间常数Td —
微分时间常数比例环节成比例的反映控制系统的偏差信号,一旦产生偏差,控制器就产生控制作用,来减少偏差。积分环节主要用于消除静态误差,
提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于时间常数Ti,
Ti越小,积分作用越强。微分环节反映偏差信号的变化趋势,在系统中引入一个有效的提前修正信号,来加快系统的动作速度,缩短调节时间。LabVIEW中实现PID控制LabVIEW提供了PID工具包,用以实现对控制对象的PID控制。本文则介绍了一种新的通过公式节点实现PID控制的简单方法。公式节点的程序如图1所示。其中Tset为设定的温度值,input为实际温度值,unew为输出的控制调压模块的电压值。P值、I值和D值分别通过前面板设定。为了防止在系统启动过程中造成PID运算的积分积累,致使算得的控制量超过电加热的最大动作范围,引起系统超调,本系统采用了积分分离PID控制方法。e为设定的阈值,当enew大于e值时,起作用的仅是PD控制,可避免过大的超调,又使系统有较快的响应。当enew小于等于e值时,即偏差较小时,采用PID控制,可保证系统的控制精度。通过公式节点内的简短运算,将结果unew以电压信号的形式输出至调压模块,通过它控制电加热的功率大小。

开幕式结束后,王如竹教授、东南大学的张小松教授,浙江大学的陈光明教授、同济大学的张旭教授分别作为大会的两场特邀报告的主席主持了大会的特邀报告。北京工业大学的马重芳教授作了题为“新型制冷压缩机和制冷系统的研究和发展”的报告,香港理工大学王盛卫教授作了题为“建筑全生命周期校验、诊断及优化”的报告,国家自然科学基金委员会纪军处长作了题为“制冷低温领域国家自然科学基金研究进展”的报告,清华大学张寅平教授作了题为“室内挥发性化学污染控制”的报告,上海交通大学丁国良教授作了题为“压缩式制冷装置的技术发展趋势”的报告,丹佛斯的崔景潭总监作了题为“开辟制冷与空调节能新技术的趋势领导者-节能新技术在丹佛斯制冷与空调部件中的应用”的报告,我校陈焕新教授作了题为“纤维空气分布系统送风性能研究进展”的报告。

图1. 公式节点程序

会议设立分会场进行专题研讨。第一天分别对热泵技术、制冷技术、控制与仿真技术、制冷工质及蓄能技术进行研讨,第二天还对换热器及强化技术、可再生能源与余热利用、通风及CFD技术等方面进行研讨。

图2 系统整体框图

本次会议着重反映制冷空调领域的节能新技术,包括:制冷空调中的节能新技术、能源利用新技术、新工质的使用、新的控制技术、新的空气洁净技术,以及其它制冷、空调、低温系统的最新技术进展。参会代表通过广泛的交流,对制冷空调领域的节能新技术有了更全、更新的认识。

系统原理整个系统包括6个HT100型压力传感器、8个Pt100温度传感器和USB2000A共同完成数据采集功能。USB接口、PC和LabVIEW共同构成了数据接收和显示单元。控制功能则由调压模块TY-H380D来完成。系统框如图2所示。首先在PC上设定发生器温度、P值、I值、D值等所需参数,系统开始运行。传感器将信号送至数据采集卡USB2000A,经由USB接口送至PC。通过将实际测得的发生器温度与设定值比较,PC发出信号控制调压模块调节加热量。3.
系统软件设计本系统应用LabVIEW编制了测控软件,可以方便的实现数据的实时采集、存储、处理和分析。此外,本程序通过与VC++编写的仿真计算程序的链接,实现了仿真计算和实验数据的比较。通过这种直观的比较,可以分析在给定的工况下实验结果和仿真计算之间的误差。从而可以对仿真计算方法加以修正,使其更加完善,计算结果能够更加符合实际的实验结果。程序前面板通过tab
container可以方便的实现系统原理flash展示、实时数据显示、数据分析之间的切换,如图3所示。

图3 程序前面板

主程序主要数据采集模块、数据保存模块、控制模块和数据分析模块组成。数据采集模块的主要功能是选择板卡的通道范围,并将采集的温度、压力数据按一定顺序打包,等待下一步的处理。模块的主要构成如图4所示。数据保存模块的功能则是将采集模块得到的数据以电子表格形式保存下来。在数据采集过程中,系统会建立测量的数据文件,以便记录测量中的数据。该模块可以将采样得到的数据和采样时间转换为标准电子表格数据,追加在建立的数据文件后。由于数据的写入是实时的,即没完成一次采样,就将数据写入文件中,所以可以将意外情况对测量系统的影响降至最低。控制模块则是针对发生器的电加热控制而设计的,该模块主要通过公式节点实现电加热的积分分离PID控制。实验证明,该控制算法可以很好的满足控温精度的要求。数据分析模块可以处理和显示从采样模块传来的数据,并可经过处理,将其在用户终端上以一个完成的数据表格输出。同时,该模块通过LabVIEW提供的CIN节点实现了与VC++仿真程序的链接[2],可以将仿真计算结果和实验数据同时显示出来,方便进行比较和误差分析。

图4 数据采集模块主要构成

4.
总结利用LabVIEw的强大功能,结合VC++的仿真计算程序,开发了形象直观的太阳能喷射制冷系统测控系统。可以对实验台进行实时的数据采集、显示、分析以及控制。该系统简单可靠、实时性良好,可以为实验的顺利进行提供保障。参考文献[1]
HUANG B J, CHANG J M, PETRENKO V A,et al.,A solar ejector cooling
system using refrigerant 141b,Solar Energy,1998,64:223-226[2]
黄秋云译,Е.Я.索科洛夫,H.М.津格尔著,喷射器,1977,北京:科学出版社[3]
陶永华,新型PID控制及其应用,北京:机械工业出版社,2000[4]
李志军,宋豫全,郭军伟,尚万峰,基于LabVIEW的筒盖综合测控系统设计,
微计算机信息,2005,21:113-116[5]
王永皓,姜周曙,基于LabVIEW的中央空调计算机辅助测试系统,杭州电子工业学院学报,2002,:62-66[6]
宋智罡,郁其祥,王益明,陆殿健,基于LabVIEW的PID参数自适应模糊控制器设计,机械设计与制造,2003:11-13(end)

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