供暖系统课程设计总结
供暖系统课程设计总结(精选9篇)
供暖系统课程设计总结 第1篇
一、论述题:
1.电子系统设计用到的软件?
SPICE/PSPICE、protel或者dxpmultisim10dsp、Matlab、Keil C51、Proteus、DspBuilder、Modelsim、quartus、外壳设计(AutoCAD)。
电原理图绘制、印制电路板设计、数字电路仿真、可编程逻辑器件设计等功能
2.电子设计要注意哪些事项?
1、搭接电路方面:
(1)总体布局,在安放集成电路时要考虑整体的布局,应尽量让电流的流向合理,接线尽量短。
(2)应充分利用板子上的电源条,所有的正极、负极电源线都连成一个网,不要混用。
(3)电源和地之间要接个大的电解电容作滤波。
(4)当一个电子系统有多个电路单元组成时,每搭接成一个单元时,一定要进行检测,确认正确后再进行后路电路的设计。
(5)CMOS电路的输入端、控制端不能悬空。因MOS管的栅极对地的电阻式无穷大的,如有感应电荷就泄放不掉。
2、调试电路方面:
(1)首先检查使用仪器(示波器、万用表)是否正常。
(2)要考虑到仪器对电路的影响。
二、简析题:
1、设计电路地线怎么搞?有什么准则?
地线定义为:信号流回源的低阻抗路径。
在低频电路中,信号的工作频率小于1MHz,它的布线和器件间的电感影响较小,而接地电路形成的环流对干扰影响较大,因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时,地线阻抗变得很大,此时应尽量降低地线阻抗,应采用就近多点接地。工作频率介于1MHz~10MHz, 的电路采用混合接地式。如果采用一点接地,其地线长度不应超过波长的1-20,否则应采用多点接地法。悬浮接地是系统的地与大地不直接连接,而是通过变压器耦合或者直接不连接,处于悬浮状态。
地线造成电磁干扰的主要原因是地线存在阻抗,当电流流过地线时,会在地线上产生电压,这就是地线噪声。在这个电压的驱动下,会产生地线环路电流,形成地环路干扰。当两个电路共用一段地线时,会形成公共阻抗耦合。解决地环路干扰的方法有切断地环路,增加地环路的阻抗,使用平衡电路等。解决公共阻抗耦合的方法是减小公共地线部分的阻抗,或采用并联单点接地,彻底消除公共阻抗。
接地1.地线的共阻抗干扰 电路图上的地线表示电路中的零电位,并用作电路中其它各点的公共参考点,在实际电路中由于地线(铜膜线)阻抗的存在,必然会带来共阻抗干扰,因此在布线时,不能将具有地线符号的点随便连接在一起,这可能引起有害的耦合而影响电路的正常工作。2.如何连接地线 通常在一个电子系统中,地线分为系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等几种,在连接地线时应该注意以下几点:1)正确选择单点接地与多点接地。在低频电路中,信号频率小于 1MHz,布线和元件之间的电感可以忽略,而地线电路电阻上产生的压降对电路影响较大,所以应该采用单点接地法。当信号的频率大于 10MHz 时,地线电感的影响较大,所以宜采用就近接地的多点接地法。当信号频率在 1~10MHz 之间时,如果采用单点接地法,地线长度不应
该超过波长的 1/20,否则应该采用多点接地。2)数字地和模拟地分开。电路板上既有数字电路,又有模拟电路,应该使它们尽量分开,而且地线不能混接,应分别与电源的地线端连接(最好电源端也分别连接)。要尽量加大线性电路的面积。一般数字电路的抗干扰能力强,TTL 电路的噪声容限为 0.4~0.6V,CMOS 数字电路的噪声容限为电源电压的 0.3~0.45 倍,而模拟电路部分只要有微伏级的噪声,就足以使其工作不正常。所以两类电路应该分开布局和布线。3)尽量加粗地线。若地线很细,接地电位会随电流的变化而变化,导致电子系统的信号受到干扰,特别是模拟电路部分,因此地线应该尽量宽,一般以大于 3mm 为宜。4)将接地线构成闭环。当电路板上只有数字电路时,应该使地线形成环路,这样可以明显提高抗干扰能力,这是因为当电路板上有很多集成电路时,若地线很细,会引起较大的接地电位差,而环形地线可以减少接地电阻,从而减小接地电位差。5)同一级电路的接地点应该尽可能靠近,并且本级电路的电源滤波电容也应该接在本级的接地点上。6)总地线的接法。总地线必须严格按照高频、中频、低频的顺序一级级地从弱电到强电连接。高频部分最好采用大面积包围式地线,以保证有好的屏蔽效果。
2、什么时候用屏蔽?
屏蔽体具有减弱干扰的功能。
(1)当干扰电磁场的频率较高时,利用低电阻率的金属材料中产生的涡流,形成对外来电磁波的抵消作用,从而达到屏蔽的效果。
(2)当干扰电磁波的频率较低时,要采用高导磁率的材料,从而使磁力线限制在屏蔽体内部,防止扩散到屏蔽的空间去。
(3)在某些场合下,如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时,往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。
3、开关电源有哪些优点?
开关电源的主要优点:
体积小、重量轻(体积和重量只有线性电源的20~30%)、效率高(一般为60~70%,而线性电源只有30~40%)、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化。
开关电源的主要缺点:
由于逆变电路中会产生高频电压,对周围设备有一定的干扰。需要良好的屏蔽及接地
开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止.将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压!转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多.所以开关变压器可以做的很小,而且工作时不是很热!成本很低.如果不将50Hz变为高频那开关电源就没有意义!开关变压器也不神秘.就是一个普通的变压器!这就是开关电源。
4、电路模块间怎么耦合?
耦合是指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响,并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象;概括的说耦合就是指两个或两个以上的实体相互依赖于对方的一个量度
非直接耦合:两个模块之间没有直接关系,它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的数据耦合:一个模块访问另一个模块时,彼此之间是通过简单数据参数(不是控制参数、公共数据结构或外部变量)来交换输入、输出信息的。
标记耦合 :一组模块通过参数表传递记录信息,就是标记耦合。这个记录是某一数据结构的子结构,而不是简单变量。
控制耦合:如果一个模块通过传送开关、标志、名字等控制信息,明显地控制选择另一模块的功能,就是控制耦合。
外部耦合:一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构,而且不是通过参数表传递该全局变量的信息,则称之为外部耦合。
公共耦合:若一组模块都访问同一个公共数据环境,则它们之间的耦合就称为公共耦合。公共的数据环境可以是全局数据结构、共享的通信区、内存的公共覆盖区等。
内容耦合:如果发生下列情形,两个模块之间就发生了内容耦合(1)一个模块直接访问另一个模块的内部数据;
(2)一个模块不通过正常入口转到另一模块内部;
(3)两个模块有一部分程序代码重迭(只可能出现在汇编语言中);
(4)一个模块有多个入口。
三、分析题:
1、用什么办法解决温室大棚中测温度、湿度的仪器,温度、湿度传感器被淋湿后出现故障,不能正常工作的问题(传感器的构造选择防水的、位置)?
答:
2、高压杀虫器装置为了提供便携高压可变,会产生高压脉冲导致单片机不能正常工作怎么办(滤波、看门狗、稳压、屏蔽)?答:
四、填空题:
1、带宽?
2、运算放大器为什么有运放?
运算放大器能够应用到各种运算电路中的 有集成的放大电路为了实现输出电压与输入电压的某种运算关系
3、单片机为什么要有中断?
没有中断CPU效率低提高CPU的并行运行的效率
4、什么是直流、交流、功率放大器?
直接耦合就是直流放大器阻容耦合的就是交流放大能够向负载提供足够的信号功率的放大电路是功率放大器
5、负载大指什么?
大负载就是能产生大电流的设备负载,如110KW的直流电机就是大负载,20KW的直流电机就是小负载,负载的大小决定于其电流的大小。
所谓带负载能力,是说电路的输出电阻的大小,和电压源(电流源)中的内阻是一个意思
6、什么是脉宽?
脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
7、怎么控制单片机的正反?
用同一个IO来控制两个不同的位口,延时的时间一定要一致,两台电机同时转(同时输出相同电平信号高或低),一台正转同时另一台反转(同时输出相反电平8、9、主频过高会出现什么情况?
产生射频信号会造成干扰。
10、每个IC系统的电源滤波怎么放置?
在电子设备或系统内安装滤波器或放置滤波电路时要注意的是:在捆扎设备电缆时,千万不能把滤波器输入端的电缆和滤波器输出端的电缆捆扎在一起;PCB布线时,千万不能把滤波器输入端的倍号线和滤波器输出端的信号线布置在一起,因为这无疑加剧了滤波器输入输出端之间的电磁耦合,形成串扰(关于如何防止串扰在第7章中进行描述),严重破坏滤波器和设备屏蔽对干扰信号的抑制能力。
另外,要求滤波器的外壳或滤波电路中共模滤波电容(有时也叫Y电容)与系统大地之间有良好的低阻抗电气连接,也就是说,要处理好滤波器的接地
11、要解决的问题就是针对“公共地阻抗耦合”和“低频地环路”,12、高频电路设计时要考虑哪些问题?
高频电路设计注意哪些问题
1、元器件选用适合用于高频电路的,介质损耗要小
2、注意交流信号和直流信号屏蔽,走线尽量不要平行走线,电源线要略宽过交流信号线。
3、大面积接地,接地线尽量宽。
4、高频器件大多很脆弱,注意防静电和防过压。
5、直流源要干净,用大电容对电源纹波过滤好的电容耦合掉电源的高频干扰
13、PCB做振动试验的原因?
振动试验是评定元器件、零部件及整机在预期的运输及使用环境中的抵抗能力.物体或质点相对于平衡位置所作的往复运动叫振动。
14、为什么要用无铅焊锡呢?
主要原因是为了环保铅属于重金属,确实对人体是有害的。
15、单面板无法完成时怎么办?(用少量的飞线)
供暖系统课程设计总结 第2篇
地源热泵供暖系统工作总结
长宁镇中心学校地源热泵供暖系统2010年9月由北京恒有源科技发展有限公司援建。工程自9月开工建设,到12月15日调试完成并正式交付使用。为了设备的正常运转和学校办公楼的正常供暖,学校领导班子研究制定了相关制度,保证了设备的运转。现将一些工作方法做简要总结:
一、专人负责,加强责任
学校领导班子在工程交付使用前就已经物色好了一位工作认真负责,责任心强,在学校附近居住的周启全教师接受恒有源公司技术人员手把手的设备工作原理及操作培训,尤其对运行过程的注意事项及可能出现的问题做了认真记录,为日后设备的正常运转打下了技术基础。学校还制定了系统操作规程、机房管理规章、维修保养制度、事故报告制度和突发事件应急处理预案等相关规章制度。明确管理者和运行者的岗位责任、组织运行和管理人员在恒有源公司官方网站及一些相关网站认真学习专业知识,并将操作流程张贴上墙,做到人人清楚,时时可见。总务处定期检查规章制度的执行情况,如果发现违反制度的情况及时改正。要求工作人员要能够熟练掌握设备生产厂家提供的技术资料和操作流程,并就设备的运行每天做好如温度、设备运行情况、电度数等相关记录,为设备的正常运行提供了制度保障。
二、勤俭勤修,保障运行
地源热泵系统不仅仅需要优秀的设计、优质的施工,还需要优良的运
行管理系统和维护,才能让系统发挥最佳的使用效果,延长使用寿命,从而大大节省投资费用和运行费用。因此学校在做好设备运行日常记录的同时要求运行人员按规定定期检修和保养设备。如在2011年的10月国庆节结束后学校管理人员及时安排运行者检修设备,在开启设备时发现无法正常启动,于是校领导马上联系北京的技术人员询问原因。公司及时派技术员坐飞机赶到学校维修,更换了启动开关并添加了氟利昂,设备开始正常运行,解决了学校教职工的冬季取暖问题。今年我们的运行者从9月下旬就开始着手检修设备,根据以往的经验严格按流程操作,保证了设备按时正常启动。
三、改变运行模式,节能增效双赢
学校对地源热泵系统的设备的完好程度、运行状况、节能改进措施、能耗状况等进行月或季度总结和分析,并做出修改建议和意见。运行者根据日常天气在不同时间段温度的不同变化及时作出设备输出温度的调整即室外温度变高设备输出温度调低,反之则调高,这样一来虽然对运行者来说比较啰嗦,但却节省了电读数,降低了能耗,节约了开支,做到了节能和增效的双赢。如原来每天需要近400度电,采取节能措施后平均每天可以节省100度左右的电耗。
集中供暖监控系统的设计 第3篇
考虑到供暖系统覆盖区域面积一般较大,和当今社会能源紧缺形势加剧这一实际状况,为了实现系统安全稳定运行和均衡供热,将计算机实时监测这一手段应用于集中供暖系统中愈发显得重要。鉴于城市内地形复杂,各个换热站距离分布较远,并从通信的可靠性、连接的方便性、速度、距离及经济性等方面考虑,GPRS无线通信都是长距离通信最合适的方案[2]。笔者以内蒙古某供暖项目为背景,结合实际,提出了基于GPRS网络的供暖监控系统的设计。将GPRS技术、自动控制技术、计算机技术和集中供暖技术充分揉和在一起,做到了对设备的自动控制和系统运行过程的实时监控。
1 系统工艺流程
供暖系统由热源、热媒输送管道、换热机组和热用户组成。该供暖系统包括一个锅炉房、4个换热站和4个居民小区。锅炉房中有3台燃煤热水锅炉,这3台燃煤锅炉作为热源,以水为热媒将热能输送到各个换热站,各换热站均选用板式换热器,换热器以热媒非直接接触的方式将热能从换热器的一次侧传递到换热器的二次侧,然后通过管道将热能输送给对应的4个小区的用户。
2 系统控制实现
总体上讲,供暖系统属于高耦合、大时滞系统。首先为了热用户能保持较好的室内温度,各换热站需要根据室外环境(温度、风力)变化调节二次侧供水的温度和流量;其次3台锅炉要根据用户热量需求的变化及时调整工作功率和热能输出量。因此,根据系统各部分耦合度的大小,笔者把对系统的总体控制划分为对3台锅炉的控制和对换热站的控制两大块。
2.1 热水锅炉相关控制
锅炉本身存在误差和延迟导致在一些精度要求较高的场合难以达到控制要求[3]。热水锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性的相互关联的系统,理想的锅炉自动控制系统应是多回路调节系统。当系统受到扰动或者运行状态发生变化后,系统能够协调调节运行。这种调节相当复杂,不易实现。现实中,系统各部分参数之间的耦合性有较大差别,如,炉膛负压与鼓风量和引风量有直接联系而与锅炉出水温度、炉排转速联系就不那么密切。这样就能根据实际情况,把锅炉系统当作若干相对独立的小系统,直接控制这些小系统。事实验证,这种控制思想能简化系统控制,也是合适可行、符合实际情况的。
在锅炉控制系统中,有几部分控制是首先要考虑的,这其中包括出水温度控制、炉膛负压的控制、回水压力控制、维持燃烧经济性控制(风煤比控制)。热水锅炉控制思路如图1所示。
每台锅炉都有一个经济负荷范围,一般都在锅炉额定负荷的80%~90%,超过或低于此负荷的时候,锅炉效率要降低。每台锅炉的炉膛和烟道容积是固定的,当超出额定负荷时,会使燃料在炉膛停留时间过短,没有足够的时间燃尽,就被带出炉膛,造成燃料不完全燃烧,热损失增大。因烟气量大,烟气流速和烟温大于正常值,造成排烟损失大,其效率降低。在低负荷运行时,由于炉膛温度下降很多,燃烧扰动减弱,燃料完全燃烧损失增加,锅炉效率也会降低。基于此,把供暖期划分为3个阶段:供暖初期、供暖中期和供暖末期。供暖初期和末期负荷相对较小,中期负荷较大,在初期和末期启用两台锅炉,中期启用3台锅炉,这样3台锅炉基本在每个阶段都能在经济状态下运行。
2.2 换热站相关控制
为了维持用户室内温度的恒定,最直接的控制目标是将换热站二次侧的出水温度维持在一个合理的预设值左右,而二次侧出水温度的调节是通过改变一次侧的进水流量和进水温度来改变的。一次侧进水流量则是由一次侧进水阀门开度直接控制。而一次侧进水温度是由锅炉的出水温度决定。在我国,有很多供暖系统还在采用“大流量、小温差”的落后运行方式[4],这是一种非经济的运行方式。所以采用了分阶段等温差变流量的调节方式,也就是将传统的单一质调节和单一量调节相结合的调节方式。首先根据当地多年来对室外温度的统计情况,把温度划分为几段。在不同的温度段,分别设定一个固定的二次侧供、回水温差值,通过变频器改变二次侧循环泵的转速,调节二次侧的供水流量,满足用户供暖要求。换热站的整体控制如图2所示。
换热站二次侧的供回水温差与一次侧流量有直接的关系,为了保证锅炉供水的流量可以满足换热站流量调节的需求,控制系统每隔一定时间对4个换热站的一次侧电动阀的开度进行一次统计,当4个电动阀的总开度达到80%或者有一个阀门开度达到95%以上的时候,系统自动调节锅炉供水量,满足系统要求。
3 数据通信
锅炉房中的3台锅炉的燃烧控制及相关的循环泵、补水泵等的控制由一套西门子S7-300系列PLC完成,每个换热站中的换热机组和相关循环、补水设备由相应的一套西门子S7-200系列PLC进行控制。监控中心上位机对整个系统进行实时监控。
系统底层相关的变送器等数据采集模块首先将采集到的信号转换为标准的电压或电流信号,然后以有线的方式把标准信号传输给对应的PLC,然后PLC把相关的数据传输给上位机。其中由于热源与供暖监控中心距离很近,所以在S7-300控制器到上位机之间,选择了物理层基于RS-485通信方式的MPI通信。而4个换热站分布在不同的地方,距离监控中心较远,换热站与监控中心之间若是采用有线通信的方式,面对的将是复杂的布线和高昂的布线成本。本项目中应用的捷麦G200无线模块,基于中国移动的GPRS业务,通信范围可以覆盖到每个有移动信号的角落,并且其产生的费用根据每月生成的流量进行计算,费用之低可以忽略不计。同时,G200使用简单方便,它与PLC采用TTL转RS485的方式进行连接,与上位机之间采用TTL转RS232串口的方式进行物理连接,通信前只需要在设置软件里把模块地址、传输速率及通信方式等进行简单设置。所以最终选择了有线与无线相结合的通信方式。
4 上位机监控
监控与管理系统是整个供暖系统的软件支柱,目前这方面使用较多的软件可分为两种:一种是通用性组态软件,如WinCC、组态王及MCGS等;另一种是用户利用VB、VC、VC++等编程开发工具自己编写的工业监控软件[5]。本项目选用了西门子配套的WinCC组态软件进行供暖监控系统的开发。上位机监控系统实现的功能主要有工况画面监视、变量报警、参数设定、手动控制和数据查询五大功能。
工况画面监视是指整个系统和系统各单元部分的实时运行状况均在画面上显示出来,人们可以直观地看到系统的工作状态;变量报警功能作为监控系统的一个基本功能,是保证系统长期安全运行所必不可少的,当系统变量超出设定的正常值范围的时候,监控系统会以声音和画面闪烁的形式通知给工作人员,工作人员据此及时做出相应动作;所谓参数设定,是指能够对一些重要参数进行实时在线的设定或修改,比如PID控制中的比例、积分和微分系数,各变量报警的上限值和下限值等;手动控制功能同样是一个很重要的功能,系统平时运行在自动控制状态下,但在系统调试或者系统故障时,常常需要直接快速地控制一些设备的启停,从自动状态切换至手动状态就可以实现这一要求,这就是手动控制所起到的作用;数据查询功能包括对历史数据的查询和实时数据的查询,这些数据可以以报表的形式查看或者打印出来,同时又能以趋势图的形式查看,通过历史趋势图和实时趋势图,工作人员可以分析供暖系统的运行情况,从而帮助工作人员更好地维护系统运行。由于篇幅限制,在这里只给出了一幅系统的总貌画面,如图4所示。
5 结束语
基于内蒙古某供暖项目,充分考虑系统实际运行时在稳定性和经济性方面的要求,选用了合理的控制算法,硬件上选用了以稳定性著称的PLC为控制器,通信采用有线通信与GPRS无线通信相结合的方式。与此同时,上位机对整个系统运行状态进行实时监控。整个项目既实现了对系统的自动控制,又尽可能地节约了成本。
摘要:介绍了一种基于GPRS的供暖监控系统的设计,该系统一方面对整个供暖系统进行实时监测,另一方面对热源及换热站进行独立控制,做到分散控制、集中管理。同时系统采用GPRS无线通信,简化布线、节约成本,有利于大范围监测。
关键词:热水,锅炉,换热站,GPRS,WinCC,PLC
参考文献
[1]邹海燕.博山区供热系统远程监控技术设计与应用[D].济南:山东大学,2010.
[2]杨青青.基于GPRS技术的热网监控软件系统的设计与实现[D].大连:大连理工大学,2005.
[3]张立众,马永翔.锅炉液位PID控制系统的设计[J].化工自动化及仪表,2011,38(6):698~700.
[4]石兆玉,王智超.当前供热技术中需要取得共识的几个问题[R].北京:清华大学,2000.
小区供暖系统设计中应注意的问题 第4篇
【关键词】注意事项;系统设计;供暖系统;小区
引言
目前,中国国内的小区都在朝着智能化小区的方向发展。小区的各项设施都在朝着智能化的方向更新,供暖系统设施也不例外。但在小区供暖系统设施智能化的进程中,遇到了各种各样的现实设计问题。这些问题尤其体现在以下几方面:一是节能设计的现实问题;二是智能供暖设计的现实问题;三是水平双管设计的现实问题;四是热负荷计算的现实问题;五是散热器布置的现实问题;六是变流问题的现实问题。
1、小区供暖方式及供暖问题的简述
小区供暖系统一般来讲有三个部分共同组成。第一部分是用户。用户特指小区内的各户居民,他们利用供暖系统输送来的热水满足自身的生活需求。第二部分是热源。小区热源一般设置在小区的锅炉房中,锅炉房中锅炉通过燃烧燃料生成大量的热量,这些热量使得供热设备被迅速加热,冷水被加热成热水以供居民使用。第三部分是管网。它的最大作用是:加热后的热水通过管网被输送给每家每户中。
现实中,小区供暖暴露出了一些显著的问题,这些问题主要体现在以下几方面:(1)系统的测量参数往往不够全面,以至于系统设计时某些参数有所遗漏,所以供暖系统在现实运行中的情况也就难以估计。(2)参数测量的问题还导致系统时常会出现失调的情况,进而使得水温时热时冷。(3)小区用户及其对应的供暖需求资料情况没有实现量化管理,使得能源出现了较大的浪费现象。
2、小区供暖系统设计中的注意事项
2.1节能设计中的注意事项
首先是一次水的相关注意事项。从锅炉房中流出的水称之为一次水。当一次水从锅炉房中流出的时候,水温要保证达到115℃,同时保证回水温度要达到80℃。一次水的管网选择有两种形式,第一种是树状形式,第二种是环状形式。为了最大限度地节约能耗,一次水的管网最好选用环状形式。
其次是二次水的相关注意事项[2]。从换热区域中流出来的水称之为二次水。二次水要保证回水温度达到95℃。换热设备实际的供热面积要控制在100000㎡以下,否则输送到用户手中的水温便无法保持均匀。二次水的管网跟一次水的管网一样,也最好选用环状形式。
再次是一次水、二次水管网敷设时的注意事项。二次水的管网最好选用直埋敷设方式[3]。而一次水的管网与二次水的管网不同,它的管径不仅更大并且面临的地下水位也往往偏低,所以一次水的管网最好选用地沟敷设这种方式。另外,管网管道所具备的保温性能与其保温材料密切相关。所以,管道外部往往需要添加一层保温壳来实现保温的功能。保温管壳的材料一般有以下几种:一是矿棉岩棉;二是玻璃棉;三是聚氨酯。
最后是供暖效果的注意事项[1]。事实证明:居民在运用供暖系统的时候最不满意的就是水温不均匀情况的发生。所以为了保障供暖效果处于最佳状态,如何改善水温不均的情况就成了重要的注意事项。设计中通常需要在散热器的支管、干管处分别设置恒温阀。为了避免个别用户肆意调节恒温阀的温度,小区最好选用无法调整温度的恒温阀。当前,市面上的恒温阀有进口与国产两种,进口恒温阀的性能更好但价格更贵,国产恒温阀的效果不如进口恒温阀但价格实惠,所以小区可根据自身经济情况来选择。
2.2智能供暖设计的注意事项
智能化供暖是在计算机迅猛发展的背景下诞生的,这种系统的先进与稳定使之成为了当今供暖系统的主流趋势。在实际设计智能供暖设备系统的时候,一定要保障这套系统有三种基本的功能设备,这三种功能设备具体如下:一是上位机监控设备系统;二是下位机监控设备系统;三是外围系统。上位机监控设备系统的现实作用是:把每个监控点所具备的热量需求、流量及温度信息迅速而准确地收集起来,并及时而准确地处理这些信息,从而形成准确的指令。下位机监控设备系统直接受到上位机监控设备系统的控制,它根据上位机监控设备系统发出来的指令命令,对锅炉流量及锅炉温度加以控制,让其充分满足小区每位居民的现实需求。外围系统由以下几部分共同组成:一是燃烧器;二是锅炉本体;三是泵;四是各种阀门。
2.3水平双管设计中的注意事项
现实中,供暖系统通常会选用双立管并联的形式,这种形式特别容易引发垂直失调的相关问题。所以,为了真正解决这个问题,很多小区选用了水平双管这种设计方式。这种设计方式的本质是:让小区每家每户都拥有一个单独的系统,这种设计不仅让热量表安装变得更加方便,还让散热器能实现个体化的调节。这样,每家每户的居民都可根据自身需求来调节散热器,既能节省一定的能耗,又不至于影响到其它居民用户的供暖情况。但需要特别注意的是:系统必须配备一定数量的三通调节阀,同时三通调节阀的数量要跟散热器组数配对。
2.4热负荷计算、散热器布置及变流问题的注意事项
根據以往的经验,热负荷计算也是供暖设计中应当特别注意的一个问题。以往,小区通常会尽量提高热负荷值,为的是避免供暖不热情况的发生。但是,热负荷值的大力提升使得散热器的实际安装面积太大,小区内经常会出现水温不均的情况。所以,热负荷值应当根据现实情况来合理取值。
小区在布置散热器的时候,一定要注意为散热器选择合适的位置。否则,一旦散热器的位置安装得不够合理,那么水平管线毫无疑问会增加,管线明装便会占用一定的空间。这样,室内装修将受到一些影响,家具布置将受到一定的影响,同时阳台设置也会受到一定的影响。
小区内供暖通常都是采用分户计量的方式,所以小区热负荷会频繁变化,这就是变流量所产生的问题。为了克服变流量问题,供热系统必须具备跟踪热负荷不停变化并自动调整实际供热量的作用。为了让供热系统具备这样的功能,小区需要在换热站中设置一套装置,这套装置的根本目的是控制压差的大小,让供热系统实现跟踪和调整的功能。
结束语
综上,本文首先阐述了小区供热方式的原理,并提出了小区供热中最常见的几类问题。其次,本文从四个层面分别阐述了小区供暖设计中的注意事项。第一个层面是节能设计的注意事项,第二个层面是智能供暖的注意事项,第三个层面是水平双管设计的注意事项,第四个层面是热负荷计算、散热器布置及变流问题的注意事项。希望本文的研究成果可以为小区实际设计供暖系统提供一些有益的借鉴。
参考文献
[1]李波.小区供暖系统设计中应注意的问题[J]中国新技术新产品,2010,12(10):23-26.
[2]杨勇.小区供暖系统设计中应注意的问题[J]中国新技术新产品,2010,6(25):13-14.
供暖系统课程设计总结 第5篇
姓名:李斌 专业:财务管理
学号:1145543131
课程设计个人总结
本次课程设计持续了1个星期,时间非常紧张,我们的课题是企业人力资源管理系统,我们小组由7个人组成,需要完成企业人力资源管理系统子系统的开发、调试与运行,此外还要撰写课程设计报告。我的工作主要是课程设计报告的整理兼撰写。但实际上每个文档之间都有着联系,仅仅做自己分配到的部分是不够的,系统分为哪些模块以及各模块的功能都需要大家一起讨论确定,统一思路,否则文档无法衔接,课程设计无法完成。
人力资源的各大模块的工作各有侧重点,但是各大模块是不可分割的,就像生物链一样,任何一个环节的缺失都会影响整个系统的失衡。HR工作是一个有机的整体,各个环节的工作都必须到位,同时要根据不同的情况,不断地调整工作的重点,才能保证人力资源管理保持良性运作,并支持企业战略目标的最终实现。
我们在分工编写文档前先在一起讨论确定了系统的主要模块和每个模块的功能,统一它们的名称,然后各自编写文档,发现应该添加新功能或原先的设计有问题时再一起讨论,统一修改,防止文档出现偏差。通过大家的讨论,发现很多问题和没有想到的细节,在不断发现问题,不断改正错误、不断完善系统设计的过程中,我们对人力资源系统的理解和研究也越来越深入,也使我们认识到团队的力量。
课程设计需要使用很多建模和作图工具软件,例如Visio、rose,以及网页制作、图像处理软件,同时需要查阅资料和做一些必要的调研。虽然平时上课这些软件的使用老师都讲过,考试也能通过,但当用这些软件和课本上的知识来独立地设计一个实际的系统时,很多问题就暴露出来了,比如什么时候要用E-R图、什么时候要用流程图,虽然这些图我们每个人都会画,但是这些图是用来描述什么的、作用是什么、什么时候需要使用这些图我们却不是很清楚。
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,这次课程设计虽然很累,但我学到了不少东西,对软件的设计过程和方法有了更深入的了解,培养了我们的团队精神,锻炼了我们的沟通和表达能力。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关人力资源管理系统方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在大家的努力下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
供暖系统课程设计总结 第6篇
个人心得体会
(徐州工程学院 14计嵌1班 07组 张凯)
这一周以来的课程设计,不仅让我明白了C语言的确是一门很有用的,但是又是不容易的一门课程。起初刚开始做课程设计时,以为这个课程设计不会有多难,只不过是把多个函数组合起来就好了,但是,经过这一星期的编程,发现要完完整整把程序按照要求编出来是一件很不容易的事情。然而在这一周以来的学习中,也对C语言这门课程有了更加的了解和学习。
在整个编程的过程中,可以说遇到了很多难题,但是让我印象最深刻的是在编写从某文件中读取学生信息这个程序时所遇到的困难。起初,程序时编写出来了,在组建时也没有错误,但是就是实现不了这个功能,接着就是整整一天的苦战;终于,能够读取文件中的信息了,可是,新问题又来了,在显示读取的信息时出现了乱序。另外在编写加密代码的时候竟然忘记了将其放在主函数中运行闹了笑话,在指导老师的帮助下最后解决了这个问题。
每天看到一行行代码着实有时让人头大。然而在这个程序完整地编写下来,我觉得编写程序需要很大的耐心,一个稍微大点的程序就有个几百甚至上千行,没有耐心是很难做得成功的。当然细心也很需要,在编程的过程中有很多错误都是自己的粗心造成的,有时甚至自己多次检查都看不出来,这样一来,会造成时间的大量浪费。
这次的课程设计也是一次很好的对自我的检查。它让我知道了自己在C语言的学习上还不够认真刻苦,很多知识点还是没有很好的掌握,甚至有些知识点很生疏,这也许就是我在编写从某文件中读取学生信息这一函数时老碰壁的原因所在!从这一点上来看,发现我对待学习的态度还不够端正,有待加强。
供暖系统课程设计总结 第7篇
答:可以从7个方面加以考虑:
(1)注意散热器的热负荷,即每平方米的散热量,华北地区的砖混结构住宅,一般配置70W/m2;节能型保温建筑配置50W/m2.
(2)看散热器类型是否安全舒适。面积很大的房间最好选用对流式散热器,散热均匀又安全舒适。
(3)如房屋已采用热计量应注意散热器是否有可调节的温控阀.它可
使室温得到控制,做到既省钱又方便,
(4)如房屋没有采用热计量的应查看安装的散热器是否适合热计量。热计量收费是大势所趋但并非所有类型的散热器都适合热计量。
(5)了解散热器是否具有装饰性及它的使用寿命。有的房地产开发商仅将散热器作为必要的设施而不考虑其是否美观、耐用。买了这样的房购房者只能对不美观的散热器再装修、对不耐用的散热器重新更换费钱费时。
(6)散热器的材质、供暖系统水质情况及控制方式。
高校楼宇集中供暖节能系统的设计 第8篇
为了解决高校供暖系统存在的上述问题, 研制了高校楼宇集中节能系统, 它根据不同建筑物不同时段的供暖需求与气候特征, 调节安装在建筑物供暖主管道上的电动调节阀, 降低处于无人状态的建筑物对热能的消耗。系统以进回水温差和进回水压力差为参照调节电动调节阀开度, 解决了供暖管网热力失调问题。本系统已经在山东科技大学J7实际运行, 实践结果表明, 其节能效果显著, 达到了预期目标。
1 高校楼宇集中供暖节能系统
高校楼宇供暖节能控制系统原理:该供暖节能控制系统主要由现场控制器、电动调节阀、温度传感器和压力传感器组成。该节能系统根据各楼宇内人员流动的不同情况, 将楼宇分节能防冻模式和正常供暖模式。例如:教学楼的晚上和人员流动较少逗留可将其设定为节能防冻模式, 假期宿舍和教学楼都设为节能防冻模式;教学楼白天要进行教学活动, 人员流动和逗留时间较长, 将其设为正常供暖模式。在此模式, 由控制器对采集到的温度和压力信号进行分析和处理, 在此基础上自动调节各电动阀门的开度, 从而改变进入对应楼宇的供水流量, 使得近端用户与远端用户供暖需求难以协调的问题得到有效解决。不仅保证了室内温度能够控制在一个合适的范围内, 而且避免了热能的不必要浪费, 克服了近热远冷的供暖现状。
2 高校楼宇供暖节能控制系统设计
2.1 系统组成及工作原理
高校楼宇集中供暖节能系统由现场控制器、电动调节阀、温度传感器和压力传感器4部分组成, 系统结构见图1。每套控制单元包括1个控制器、1个电动调节阀、4个温度传感器和2个压力传感器。温度传感器主要采集供水温度、回水温度和采暖房间温度。电动调节阀安装在楼内供暖主管道上, 由现场控制器直接控制。控制器根据温度传感器采集的温度参数和压力传感器采集的压力参数, 按照编定程序向电动调节阀下达控制指令。
在每座供暖楼宇中依据供暖面积设置若干电动调节阀, 以实现对每座楼宇不同区域供水流量的单独控制, 从而克服水平失调和能源浪费现象。在每个调节阀前增设压力传感器, 以实现对所控制区域供水压力的调节, 进而克服暖气管道“近热远冷”的缺点。
2.2 控制器的硬件组成及设计
图2为高校楼宇集中供暖节能系统中现场控制器的结构框图。控制器中单片机选用AT89C55[3], 以该芯片为核心的单片机扩展系统, 可以完成供暖节能系统的压力采集、温度采集、数据计算、智能调温、数据存储和信息显示等功能。在控制器中设置有时钟电路, 采用PCF8563芯片以保证系统日期和时间的精确显示。为增强系统运行的可靠性和安全性, 保证系统运行数据不会因断电而丢失, 设置以X5045为记忆存储元件的外部存储器。为方便现场参数设定和查看, 还设置了键盘和液晶显示电路[4], 循环显示供水温度、回水温度、阀门开度、设定参数、时间和历史数据等。系统还设计有报警电路与通讯电路, 其中报警电路是用来对系统进行超低温检测和故障检测, 系统一旦出现故障就发出警报, 出现室温超低情况, 就发出全开阀指令, 防止阀门开度较小或关闭时冻坏暖气管道。通讯电路是为了控制器并入学校网上管理系统, 实现网络传输和系统巡回抄取现场运行数据及控制信息, 帮助管理人员全面掌握全校供暖运行情况并实现远程控制[5], 在第一时间发现问题并解决问题。在本控制器中, 最主要的部分是压力采集电路、温度采集电路、阀门控制电路和单片机编程这四部分。
3 基于PI算法的温度压力协调控制
采用温差压力协调控制方式, 即在控制系统中设定一个供回水温差和供回水压力的协调系数, 与供暖系统实际供回水温差和供回水压力系数进行比较, 当实际系数大于设定系数, 表明供暖系统循环流量偏小, 则增加电动阀开度, 当实际系数小于设定系数, 则减小电动阀开度, 最终达到实际温差与设定温差一致。基于建筑物的蓄热特点, 供暖系统阀门调节非线性、滞后性等特点, 本系统采用了基于PI算法的间歇式多步距调节阀门的方法, 间歇时长一般设定为10-15min。具体调节过程如下:首先, 取出前一天同一时段的阀门开度作为当前阀门开度, 作为阀门粗调。然后, 根据设定温差和压力系数与实际温差和压力系数的差值调整阀门开度, 差值小于零, 则增大阀门开度;差值大于零, 则减小阀门开度。在本系统中供回水温差和供回水压力的协调系数是利用PI算法计算的这就有效的解决了系统中不稳定的问题。该调节方法简便易行, 不仅不受供热站调控供水温度变化的影响, 并且有效解决了阀门调节室内温度变化滞后所造成的阀门频繁开关的问题。
4 节能实验
为了验证本系统的节能效果, 我们于2012年冬季在山东科技大学教学楼J7进行了供暖节能的对比实验。J7教学楼安装了4对供暖进、回水口, 为了对整个J7实现全面的节能供暖, 在每对进、回水口都安装了控制系统。在J7东南进水口安装了热量表, 用于测量不同情况下的热量消耗。如下图表所示是在2013年进行供暖实验所得的原始数据所绘制的直方图和曲线图。
5结论
针对当前供暖系统中存在的问题及高校供暖的特点, 研究开发的校园供暖节能调节与远程监控系统。根据不同建筑物的采暖需求、具体天气特征、进回水温差, 进水压力等条件, 自动调节供暖流量, 合理分配供暖热力, 达到节能的目的。经实测, 该系统在开学期间节能在20%-25%之间, 寒假节能在75%以上。并且, 该系统不仅没有牺牲用户的供暖需求, 反而保证了供暖建筑温度的稳定性, 提高了用户的供暖质量, 保证了用户的舒适度, 具有极大的实用价值。因此, 该系统经济实用, 节能效果显著, 适合在高校和其他集体供暖的建筑推广使用。
参考文献
[1]http://baike.baidu.eom/view/981515.htm[OL].
[2]石久胜, 王浩, 潘洪伟.院校供暖与节能[J].节能技术, 2005 (5) :28-31.
[3]魏立峰, 王宝兴.单片机原理与应用技术[M].北京:北京大学出版社, 2006.
[4]沙占友.单片机外围电路设计[M].北京:电子工业出版社, 2003.
供暖系统课程设计总结 第9篇
关键词:温室大棚;供热系统;温度采集;集中监测;自动控制
中图分类号: TP277.2;S625.3文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)06-0389-03
收稿日期:2014-01-20
基金资助:国家自然科学基金面上项目(编号:61374128);国家自然科学基金(编号:61104022)。
作者简介:徐瑞丽(1975—),女,河南鄧州人,硕士,讲师,主要研究方向为电气与自动化控制。E-mail:xuruili75@126.com。温室大棚的蓬勃发展丰富了人们的菜篮子,尤其是对于生活在我国北方的人们来说,能够在严寒的冬季吃上各式各样的新鲜蔬菜[1]。在国家政策的鼓励下,越来越多的农民和企业从事温室大棚蔬菜的种植和管理,很多地区都已形成了相当的规模。众所周知,温室大棚的温度很难控制,尤其是在我国北方高纬度省份,如辽宁省、吉林省和黑龙江省等冬季严寒地区,普通的温室大棚单纯靠保温无法为蔬菜提供适宜的生长环境,遇到暴雪或者连续阴天等极寒天气,气温有可能骤降到-40~-30 ℃,大棚保温措施无法抵御严寒,会导致棚内作物无法正常生长,甚至大面积死亡[2-3]。有些大棚会采用生炉火加温的方式来抵御严寒天气,这种方式虽然简单,但炉火周围容易局部温度过高,产生过多的二氧化碳,热量损耗大、成本高,耗时耗力,且不容易控制温度。本研究针对目前已成规模的温室大棚群,借鉴小区集中供暖的方式,设计了温室大棚集中供暖自动监控系统,根据温室大棚内的温度,热力站自动控制水温和热水的循环速度,能够更加合理地利用煤炭资源,也为农户大大摊薄了管理成本。同时,温室大棚自身根据作物对最适生长温度的需要,可通过供热管道调节阀和换气风机设施进行自我温度调节,使大棚内的温度更加均匀,其中换气风机设施还可以带走棚内过多的水蒸气和氧气,补充二氧化碳,更利于作物的生长。
1暖通与自动监控系统设计
1.1暖通系统
针对已成规模的温室大棚种植基地,为了能够分摊成本和提高管理质量,设计了温室大棚集中供暖系统,系统主要由热力站、循环水泵、热力管道、散热管道、散热片、管道开关调节阀和风机设施等单元组成(图1)。每个温室大棚有3组散热片、1个开关调节阀和2台风机[4]。考虑到系统的整体供热需求,增加了循环泵,当温室大棚温度普遍偏低的时候,可增大循环泵的转速,使热水更加迅速地传送到每个温室大棚内;同时,为了实现每个温室大棚的温度独立调节功能,系统采用了供热管道的并联方式,在每个大棚散热管道入口处有1个开关控制阀,通过调节控制阀可以控制流入的热水量,从而独立调节温室大棚的温度,而且管道并联的方式能够避免由于某一个故障点(泄露或者堵塞)而造成整个供暖系统的瘫痪。
即便使用散热片的方式,也难免会使大棚内的温度冷热不均,非常不适宜作物的生长。因此,系统还设计了1个进风风机和1个排风风机,启动后能够加速大棚内的空气流动,使每个角落的温度更加均匀;同时,也能够带走作物光合作用产生的氧气和水蒸气,补充二氧化碳,更利于作物的生长。
1.2自动监控系统
目前有些热力站运行管理仍处于手工操作阶段,工作人员以到现场测温的方式收集大棚内温度,然后指导供暖锅炉的燃烧控制,但这种方式效率低且数据不完整,影响了集中供热优越性的充分发挥,经常造成棚内忽冷忽热,使供热参数未能在最佳工况下运行,供热量与需热量不匹配,难以实现量化管理。为了确保供热管网经济运行,并实现热网现代化管理水平,设计了温室大棚供暖的自动监控系统,主要由热力站监控中心、温室大棚前端设备和传输网络3个部分组成,前端设备主要由大棚管理终端和监控节点组成,自动监控系统总体结构如图2所示。
监控节点按照一定的规则和需求部署在温室大棚内,负责采集大棚内的温度,并通过2.4 G无线网络发送到温室大棚管理终端进行处理,实时获取整个供热系统的运行工况,也能控制调节阀和风机的状态;温室大棚管理终端与热力站工控机通过CAN总线相连。热力站工控机上运行着专业设计的管理软件,负责收集各温室大棚内的温度信息,并实时直观集中地显示在监视器上,根据从现场监测到的温度参数调节换热站运行工况;同时,将数据存入数据库以便进行历史查询使用,也能完成历史曲线分析、历史报表统计和自动报警等功能[5]。如果天气骤然变冷使棚内的温度普遍降低,管理软件
会接收到来自温室大棚管理终端的报警信号,通过自动控制增加锅炉的水温和循环水泵的转速,以提高整体温室大棚群内的温度到合适的水平;当天气转暖时,会根据监控管理软件反映的实时数据,适当降低供水温度和输出流量,从而保证整个供暖系统的稳定运行,也达到了节能减排的目标。
2前端设备构成与工作原理
系统中的前端设备——温室大棚管理终端和监控节点共用同一个硬件平台设计,都采用控制器C8051F020作为核心,只是在其扩展接口上添加相应的功能模块,并编写程序[6]。
2.1监控节点硬件设计
硬件平台主要由控制器C8051F020、2个温度传感器DS18B20、固态FLASH、2.4G无线模块nRF2401、LED显示屏、风机控制接口和电源管理单元组成(图3)。
在每个温室大棚的部署4个监控节点,主要负责利用温度传感器DS18B20采集棚内温度。为了避免气流不确定因素的影响,采用双传感器的方案,将2个传感器的输出平均值,实时显示在LED显示屏上,再通过2.4 G无线模块nRF2401发送到温室大棚管理终端。当通信链路中断时,固态FLASH会在本地保存测得的温度数据,当通信恢复正常时再将存在本地的数据自动上传,保证温室大棚管理终端对每个节点数据的完整性;同时,温室大棚管理终端根据棚内的温度和预期温度,可向监控节点发送控制风机运行的指令,加速气体流动,使温度更加均衡,调节棚内温度到预期值。
2.2温室大棚管理终端硬件设计
温室大棚管理终端主要由控制器C8051F020、LED显示屏、管道开关自动调节阀、2.4 G无线模块nRF2401、CAN总线控制器和电源管理单元等组成(图4)。
温室大棚管理终端硬件是监控节点与热力站通信的纽带, 主要负责通过nRF2401通信模块接收各监控节点上传的
温度数据并进行处理,为控制棚内温度设备运转提供决策。当接收到4个监控节点的温度数据偏差不大时,表明棚内温度比较均衡,取4个点的温度均值即可反映出整个棚内的温度状态;当这4个点的温度有较大偏差时,说明此时棚内空气流通较差,导致棚内温度不均,此时会自动向监控节点发送控制风机转动指令,同时启动报警装置,直到4个监测节点的温度达到预期的均衡范围;当监测到棚内的温度过高或者过低时(超出预设的温度范围),也会启动报警装置,管理终端自动控制从热力站过来的热水的管道开关调节阀,控制热水进入量(减小或者增大),使棚内的溫度迅速向预设的温度值靠近,同时不断监测棚内的温度,直到在适宜作物生长的范围内。
温室大棚管理终端与热力站的工控机通过CAN总线连接,将经过处理的温度数据连同管理终端自身的ID进行打包并定时上传到热力站工控机,为热力站的供热提供数据依据,从而给整个温室大棚群制定出更加合理的供热策略。
3热力站管理与试验结果
热力站部署1台工控机,并配置了CAN采集卡(PCICAND),与各温室大棚的管理终端通过CAN总线连接进行数据通信,并开发了专业的管理软件。在热力站就可以直观地看到各温室大棚的温度状态,并可控制水温和管道内的水流速度,调节整个温室大棚群的温度。
PCICAND是一种PCI总线板卡,符合CAN总线的通讯协议,并兼容CAN2.0A、CAN2.0B协议,同时也符合ISO11898的规范,利用了光电隔离技术,使隔离电压达到了 1 000 V,由于其同步工作频率可达33 MHz,高传输速率可达132 Mbps,在不加中继的情况下,传输距离最长为10 km,每路可连接110个CAN总线节点,完全满足本系统的需要[7]。
3.1工控机管理软件
运行在工控机上的管理软件采用C++Builder设计,通过调用CAN采集卡提供的集成动态库(DLL)里的接口函数,实现对来自各温室大棚管理终端数据的接收和质量的发送等操作。利用SQL 2000作为数据库进行数据存储,该软件具有系统管理、数据管理、显示、统计分析、日志、报表打印、报警单元和控制接口等多个模块[8]。
通过热力站管理软件实时获取供暖质量数据,并对供暖质量作出及时评估,为换热站供热控制系统提供准确及时的温度信息,使供热控制系统作出正确的判断,修正给定参数,使温室大棚内的温度稳定在良好的范围,同时可以有效提高供热系统效率,达到节能减排的目的,降低运营成本[9]。
3.2验证试验及分析
冬季昼夜温差较大,为了验证整个系统的工作性能和对温度的调节能力,从温室大棚群里选取了6个大棚作为抽样参考,进行了24 h的恒温试验,并对这6个大棚的温度变化趋势进行了记录。其中恒温设置为20.5 ℃(允许变化范围为 20~21 ℃),每3 h记录1次数据,8个时间的温度如表1所示。表16个大棚的温度测量结果
温室大棚编号8个时间的温度(℃)00:0003:0006:0009:0012:0015:0018:0021:00全天平均1#19.9019.7020.0020.6020.9021.2020.7020.2020.402#20.4021.0020.4020.9021.4021.6021.0020.6020.913#20.1019.9020.3020.8021.1021.3021.0020.3020.604#20.5021.2020.4021.1021.5021.8021.2020.6021.045#19.819.7019.9020.5020.8021.1020.5020.0020.296#20.3020.9020.4020.8021.3021.5020.8020.7020.77平均20.1720.4020.2320.7821.1421.4220.8720.4020.67
从表1中可以看出,6个抽样大棚24 h内的平均温度为20.67 ℃,在允许的20~21 ℃范围之内;虽然夜间气温较低,但是通过热力站的自动调节,棚内的温度仅略微低于白天;另外,在12:00—15:00,由于日照的作用,棚内温度有小幅升高,但是通过温室大棚内的管理终端控制风机运行进行通风调节后,温度又回到了预期范围。试验结果表明,该系统具有极强的温度自动调节能力,对农业智能化和现代化具有重要意义。
4结论
本研究设计的温室大棚集中供暖系统能够通过控制水温和循环速度调节整个棚区的温度。该集中供暖自动监控系统采用了三级管理结构,监控节点与大棚管理终端之间采用 2.4 G 无线通信,避免了大面积的布线,并且可灵活放置于棚
内的任何位置;大棚管理终端与热力站之间采用CAN总线通信,实时提供温度数据,作为调节温度的依据,实现了分布式温度监测点的集中管理;采用控制棚内风机和热水管道调节阀方法,实现了大棚自身的独立温度控制,为作物生长提供了精准的温度环境。通过对6个抽样大棚进行24 h的恒温试验表明,即便在昼夜温差较大的情况下也能控制棚内的温度在 20~21 ℃ 之间,有效解决了传统粗放式的供热方式带来的弊端,分摊了管理成本,也达到了节能减排的目标。
参考文献:
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供暖系统课程设计总结
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