太陽能熱利用產(chǎn)品熱性能測試的若干關(guān)鍵技術(shù)研究

【摘要】：流動式太陽能熱利用產(chǎn)品熱性能測試系統(tǒng)是一個車載流動式的測試系統(tǒng)，能同時實現(xiàn)對家用太陽熱水系統(tǒng)和太陽能集熱器的熱性能檢測。該測試系統(tǒng)涉及諸多關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合本文所完成的研究工作，本文圍繞其中的若干關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。 首先，論述了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標，明確了系統(tǒng)的六大關(guān)鍵技術(shù)即閉式管路設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、太陽跟蹤精度控制、系統(tǒng)軟件框架搭建、干擾源分析、不確定度分析。 其次，針對太陽能集熱器熱性能測試系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)測試時間長的問題，提出了一種半即熱式換熱器以替代原來的儲熱式加熱水箱。根據(jù)試驗原理和要求，對半即熱式換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了計算。利用能量平衡方程建立了集熱器熱性能測試系統(tǒng)溫度控制模型，然后利用simulink進行了仿真。仿真結(jié)果表明，改進后系統(tǒng)的溫度控制時間比原有系統(tǒng)縮短了60%。 第三，對溫度采集過程中各種干擾源進行了詳細的分析，干擾源主要有電源干擾、地線干擾、輻射干擾和信號傳輸回路干擾。通過使用電源濾波器、屏蔽盒、信號隔離器等硬件措施和限幅濾波等軟件措施，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,確保了溫度測量的高精度要求。 第四，為了提高程序的可讀性，系統(tǒng)采取了Labview的狀態(tài)機模式進行編程。同時為了方便用戶使用，本系統(tǒng)采用主面板和子面板實現(xiàn)試驗系統(tǒng)軟件集成。系統(tǒng)中報表技術(shù)的應(yīng)用使得用戶能方便快捷的生成試驗報表。 最后，對集熱器瞬時效率、家用太陽熱水系統(tǒng)日得熱量和平均熱損因數(shù)三個關(guān)鍵指標進行了不確定度分析。分析了不確定度來源，建立了不確定度模型，評定了系統(tǒng)的不確定度。 【關(guān)鍵詞】：半即熱式換熱器 熱性能測試 不確定度 太陽能集熱器 家用太陽熱水系統(tǒng)
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TK519;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 課題來源8
• 1.2 課題研究目的和意義8
• 1.3 太陽能熱利用產(chǎn)品熱性能檢測研究現(xiàn)狀8-12
• 1.3.1 太陽能集熱器熱性能穩(wěn)態(tài)測試方法9-12
• 1.3.2 太陽能集熱器熱性能動態(tài)測試方法12
• 1.4 本文的主要研究工作12-13
• 第2章 流動式太陽能熱利用產(chǎn)品熱性能測試系統(tǒng)技術(shù)指標要求與總體結(jié)構(gòu)13-22
• 2.1 測試系統(tǒng)的技術(shù)指標13-14
• 2.2 測試系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)14-19
• 2.2.1 閉式循環(huán)管路系統(tǒng)15-18
• 2.2.2 數(shù)據(jù)采集和電氣控制系統(tǒng)18-19
• 2.3 測試系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 太陽能集熱器熱性能測試系統(tǒng)閉式循環(huán)管路優(yōu)化22-35
• 3.1 閉式循環(huán)管路系統(tǒng)優(yōu)化原理22-23
• 3.2 半即熱式換熱器設(shè)計23-27
• 3.3 加熱系統(tǒng)數(shù)學模型的建立27-34
• 3.3.1 太陽能集熱器熱性能測試加熱系統(tǒng)建模27-30
• 3.3.2 閉式循環(huán)管路改進后加熱系統(tǒng)建模30-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 系統(tǒng)干擾分析及抗干擾措施35-41
• 4.1 主要干擾源分析35-36
• 4.2 抗干擾措施36-40
• 4.2.1 硬件措施36-38
• 4.2.2 軟件措施38-40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 第5章 系統(tǒng)軟件框架搭建及報表技術(shù)41-47
• 5.1 狀態(tài)機的應(yīng)用41-43
• 5.1.1 太陽能集熱器熱性能測試系統(tǒng)狀態(tài)機應(yīng)用41-42
• 5.1.2 家用太陽熱水系統(tǒng)熱性能測試系統(tǒng)狀態(tài)機應(yīng)用42-43
• 5.2 子面板的應(yīng)用43-44
• 5.2.1 子面板的調(diào)用方法43-44
• 5.2.2 判斷 VI 是否加載到子面板中的方法44
• 5.3 報表設(shè)計44-46
• 5.3.1 源數(shù)據(jù)的存儲44-45
• 5.3.2 生成報告位置的確定45
• 5.3.3 將表、圖、文本等插入報表中45-46
• 5.4 本章小結(jié)46-47
• 第6章 系統(tǒng)不確定度分析47-57
• 6.1 集熱器瞬時效率不確定度分析47-50
• 6.1.1 瞬時效率數(shù)學模型的建立47
• 6.1.2 不確定度來源分析47-48
• 6.1.3 不確定度的計算48-50
• 6.2 家用太陽熱水系統(tǒng)日得熱量和平均熱損因數(shù)不確定度分析50-56
• 6.2.1 數(shù)學模型的建立50-51
• 6.2.2 不確定度來源分析51
• 6.2.3 不確定度的計算51-56
• 6.3 本章小結(jié)56-57
• 第7章 總結(jié)與展望57-59
• 7.1 全文總結(jié)57-58
• 7.2 今后工作的展望58-59
• 參考文獻59-62
• 致謝62-63
• 附錄63-67

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