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近几年,雾霾等空气污染问题成为国民关注的焦点问题,为了取代散煤供暖,减少由于不完全燃烧造成的能源利用率不足和污染问题,结合近几年国家出台的“煤改电”等政策,进行了新能源供暖方面的研究。由于集热效率的高低直接影响供暖效果,对平板集热器、真空管集热器和新型铝排管集热器,三种集热器的热性能和经济性进行对比分析,得出新型铝排管集热器具有高效、经济等优点。在此基础上,针对集热循环和热泵机组的不同连接方式,进行系统优劣分析,并对部分结构冗余的系统进行简化。在实际中,考虑到单一的太阳能热泵供暖受到天气条件制约,夜间大多不能供暖等情况,采用多能源辅助供暖方式来提高系统运行稳定性。对于太阳能地源热泵供暖系统,从各热源单独供暖到地源热泵跨季储能的研究,进行了能量的相关计算,其中包括太阳能辐照度的计算、空气热能的计算、供暖负荷的计算等。并以严寒地区某处180m2的两层建筑为例,对太阳能热泵的运行费用进行估算,计算得出,采用太阳能供暖可节省9659.5元。 除了精简系统结构、除去冗余设备外,为了获得更好的节能效益,需要对压缩机进行节能控制,通过变频调速来实现供暖量和需求量相匹配,达到能量的合理、科学的使用。利用Simulink进行系统建模。通过转速、频率、供暖量、温度等物理量间的关系,建立数学模型。在此数学模型下,对比PID算法和模糊控制两者的控制效果。结果表明,模糊控制的响应效果好,具有快速、稳定等优点。 此外,为了防止压缩机吸气带液,通过控制蒸发器出口过热程度,进行过热度仿真,利用Simulink从两种角度进行研究。一种是从蒸发器内部工质的状态角度考虑,采取移动边界法,依照蒸发器内工质的状态参数建模,但是该方法的计算量大,容易出错;第二种方法则是利用能量守恒定律,认为蒸发器吸收的能量全部用于工质吸热蒸发气化,进行机理建模。在此模型下,对比PID算法和模糊控制两者的控制效果。结果表明,模糊控制具有更加优越的控制效果。