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社会高速发展的同时,造成了环境污染和能源短缺。世界范围内为解决当前的两大问题,将目光转向了新能源领域。储量丰富、分布广泛、无污染的太阳能成为了新能源领域的研究热点。太阳能空气源热泵多热源热水工程(Solar assisted Air source heat pumpMulti-heatsource Water Heating Project,SAMH)能够充分利用太阳能、空气能等低品位热源,符合当今世界的发展要求,得到了社会的广泛认可和推广。但是由于SAMH多个子系统的联合供热,造成系统运行状况不稳定、能源调度混乱,影响了系统的可靠性、安全性。 本文以SAMH的能源监控管理为研究对象,为实现能源的实时调度、合理调度,全面分析提出了系统的运行策略及多种热源匹配调度机理。以山东科技大学中心浴室作为实验平台,提出了系统能源可视化监控、能源计量和管理、警报完整方案。 为实现系统运行的最优能效比(COP),依据多热源系统“能源廉价优先”的使用原则,对多热源热水工程的运行策略进行了深入分析。通过对SAMH运行原理的全面分析,参照多热源运行实验平台,获得了SAMH供热负荷的运行规律和特点,制定了SAMH在不同天气、气候状况下的控制系统运行策略。 运用现代计算机信息化技术,提出了一套以“PLC+PC”为控制核心,利用modbus协议(RS485总线),以智能I/O设备为基础,通过组态软件,实现了可视化能源监控管理系统的总体设计。阐述了系统的软、硬件设计,电气控制,参数自动检测,能源监控管理,报表生成,系统报警和WEB发布等功能。 在搭建的山东科技大学洗浴中心作为测试平台上,进一步验证了本课题研究方案的客观可行性。实验平台经过三年多运行,系统安全、可靠,验证了多热源热水工程控制方法的正确性、能源监控管理系统的稳定性以及“能源廉价优先”使用原则的科学性,为系统的完善和优化提供了数据支持。 本课题在对国内外大量相关文献和工程调研分析的基础上,以多热源热水工程为研究对象,基于“能源廉价优先”原则,提出了多热源热水工程能源监控管理方案;通过搭建多热源热水工程试验平台(示范工程),并对系统运行参数进行实际测试存储,验证了本课题设计思想与方案的合理性,为太阳能、空气能等低品位能源高效利用提供了设计依据与示范,具有一定的学术参考价值与工程实践参考意义。