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燃气热水器具能效测试系统及性能分析

作　者: 李广鹏
导　师: 崔永章
学　校: 山东建筑大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 能效测试系统变负荷调节自动称重能效评价
分类号: TU832
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 45次
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内容摘要

本文对燃气热水器具测试条件和试验方法进行了研究,主要针对热负荷自动调节及准确度进行研究,在此基础之上建立了能效测试系统,实现了自动、快速、准确测定各项热工性能指标,并借助于该系统对热水器具的能效性能进行实验研究,获得的主要成果如下：建立了燃气热水器具能效测试系统,采用计算机和数据采集与控制模块相结合,基于KINGVIEW图形化平台上编写测试程序,实现了数据的自动采集、自动处理和设备的自动调节,实现了实时监控画面、实时测试曲线、实时测试报表等功能。对燃气热水器具变负荷调节技术进行了研究,热负荷调节关键在于水流量的控制,确定了以电动调节阀为主、变频调节为辅的调节控制方案,利用串级控制原理编写控制程序,实现了对水量的稳定调节,从而保证了热负荷快速、准确的调节,热水温度波动范围±0.1℃,热负荷能稳定在±1%,减少了热负荷偏差对能效评价的影响。采用自动称量技术实现了对水流量的自动、准确称量,设计了热水、供暖水称重管路,利用组态软件编写控制程序执行相关开关量完成不同策略控制方案,通过试验对比分析人工测量、静态测量和动态测量三种不同称重方法,验证了动态测量方法更为精确。改善温度、燃气流量和燃气压力等参数测量准确度,提高系统测量的准确性。确定了典型样机在所建立的测试系统上进行能效性能测试,实验研究了进水口冷水温度、热水温升、供暖供回水温差、环境温湿度等不同测试条件对额定负荷下热效率的影响。热效率随进水口冷水温度升高而逐渐降低,热水热效率最大值出现在热水温升40℃左右,供暖热效率最大值出现在供回水温差20℃左右,测试环境温度、湿度一定程度影响了热效率。同时还实验研究了部分负荷下热效率,实验数据表明不同负荷下热效率差异明显,对等级判定影响很大,建议能效标准中明确≤50%额定热负荷下的具体值为30%额定热负荷。供暖热水器具实际工况下运行效率热效率低于首检热效率,建议增加部分热负荷测试点数量并规定相应热效率限定值,以达到提高实际热效率之目的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-16
  1.1 研究的技术背景及意义  10-11
  1.2 本课题所在技术领域的现状  11-14
    1.2.1 燃气热水器具过程检测技术现状  11-12
    1.2.2 燃气热水器具测试系统研究现状  12-14
  1.3 课题研究内容  14-16
第2章燃气热水器具能效测试系统  16-28
  2.1 能效测试系统组成  16
  2.2 数据采集与控制系统  16-21
    2.2.1 系统采集与控制参数  18-19
    2.2.2 测控系统硬件组成  19-21
  2.3 基于KingView组态软件能效测试程序的编写  21-27
    2.3.1 组态王软件介绍  21-22
    2.3.2 系统功能实现  22-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章燃气热水器具变负荷调节技术  28-39
  3.1 系统调节控制方案  28-29
  3.2 串级控制系统的原理  29-35
    3.2.1 PID控制原理  29-31
    3.2.2 PID控制算法  31-32
    3.2.3 串级控制系统  32-35
  3.3 串级控制系统的实现  35-38
    3.3.1 主、副控制器的选型  35
    3.3.2 系统设计及使用结果  35-38
  3.4 本章小结  38-39
第4章能效测试过程检测技术  39-51
  4.1 自动称重技术  39-43
    4.1.1 自动称重的实现  39-41
    4.1.2 不同测试方法比较  41-43
  4.2 温度测量  43-45
    4.2.1 温度传感器的选择  43-45
    4.2.2 温度精确测量  45
  4.3 燃气流量测量  45-48
  4.4 燃气压力测量  48-49
  4.5 本章小结  49-51
第5章燃气热水器具能效性能实验研究  51-64
  5.1 测试样机的选择  51
  5.2 额定负荷下热效率测试  51-58
    5.2.1 试验方法  52-54
    5.2.2 进水口冷水温度  54-55
    5.2.3 热水温升  55-56
    5.2.4 供暖供回水温差  56
    5.2.5 环境温湿度  56-58
  5.3 部分负荷下热效率测试  58-59
    5.3.1 实验条件  58
    5.3.2 实验结果及分析  58-59
  5.4 能效等级分析  59-60
  5.5 供暖热水器具运行效率测试及分析  60-62
  5.6 本章小结  62-64
第6章结论与展望  64-66
  6.1 全文总结  64-65
  6.2 展望  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况  70-71
附录  71-87

燃气热水器具能效测试系统及性能分析

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