基于电子膨胀阀开度的直膨式太阳能热泵过热度智能控制

针对直膨式太阳能热泵系统的运行控制问题,提出了一种基于电子膨胀阀开度的过热度控制策略,主要包括电子膨胀阀初始开度算法和过热度控制算法,通过对试验数据进行拟合,得到了电子膨胀阀初始开度与太阳辐射强度和环境温度的函数关系。设计并搭建了以制冷剂R134a为工质的直膨式太阳能热泵热水器试验平台,主要由裸板式太阳能集热/蒸发器、滚动转子式压缩机、微通道冷凝器、蓄热水箱和电子膨胀阀等组成。控制系统采用单片机作为主控制器,单片机与数据采集控制器之间采用RS485总线方式通讯。在此平台上,对提出的过热度控制策略进行了全工况测试。试验结果表明:在系统开机后的25 min内,过热度有效控制在目标范围5~10℃内;在系统正常运行阶段,过热度控制平稳,最大超调量小于4℃。所提出的全工况过热度控制策略有助于系统稳定高效运行。

微通道直膨式太阳能热泵实验平台设计与应用

根据实验教学的需要并结合科研项目,设计并搭建了基于微通道换热技术的直膨式太阳能热泵系统综合实验平台,热泵循环工质为R134a。实验平台主要由裸板式太阳能集热/蒸发器、压缩机、微通道冷凝器、蓄热水箱、电子膨胀阀、数据采集与控制系统等组成。开发了基于LabVIEW虚拟仪器软件的数据监控系统,实现了温度、压力、太阳辐射强度、环境风速、功率等运行参数的自动检测、显示、存储和报警等功能。应用表明,该实验平台性能稳定、测量精度高、操作方便,而且功能扩展性好,有利于培养学生的创新精神、实践能力、科研能力和团队合作能力。

丙烷用于直膨式太阳能热泵实验系统设计

针对碳氢化合物作为制冷剂的可燃性问题,该文基于微通道传热技术,设计了一种以丙烷为制冷剂的直膨式太阳能热泵实验系统。该系统主要由微通道太阳能集热/蒸发器、定频压缩机、微通道冷凝器、蓄热水箱、电子膨胀阀、数据采集及控制系统等组成。开发了基于组态王的数据监控系统,实现了对温度、压力、太阳辐射强度、环境风速、功率等参数的在线监测、实时数据动态显示、历史数据记录查询、自动控制和远程访问等功能。实践表明,实验系统将太阳能集热器直接用作热泵蒸发器,有效提高了系统总效率,可以开发出一系列综合性、设计性和研究性实验,有助于发挥学生的主观能动性,培养学生的综合、创新能力,满足专业教学和科研需要。

基于Workbench的管道流固耦合模态分析

本文对管道进行流固耦合模态分析,研究了管道长度、管道形状及管道材料对其固有频率的影响。结果表明,流固耦合作用能降低管道的固有频率;随着管道长度的增加,管道的固有频率逐渐减小;波纹管的固有频率值最小;6061铝合金管的固有频率值要大于紫铜管。本文的研究对于提高制冷管道运行的可靠性具有重要的理论意义。