【正文】 該熱泵控制器包含由 87LPC767 構成的主系統(tǒng)和 87LPC762 構成的從系統(tǒng)兩大部分?？刂破?的溫度 熱敏電阻 溫控器 ，其輸出信號可以直接送入 87LPC767的 ADC管腳，轉換為數(shù)字信號供控制器做后續(xù)處理。 21 圖 21 熱敏電阻溫控器電路 b. 開關量控制模塊 控制熱泵熱水器主要就是控制壓縮機、風機的運行。當單片機控制端口為低電平時，發(fā)光 二極管發(fā)光，光耦 導通，繼電器彈簧片接在動觸點上，被控制電路處于導通狀態(tài)，也就是給壓縮機上電，壓縮機開始運行。在通信回路發(fā)送端，發(fā)送電路將 TTL 電平轉換成環(huán)路 20mA電流信號， 在接收端又將電流信號轉換成 TTL 電平信號。為了得到最大的 A / D 轉換精度，在 A / D 轉換過程中，需要把 MCU 設置為掉電模式，以消除大部分片內噪聲。在掉電模式或空閑模式下，使用 A / D 信來完成。 A C 22 0V1234D?+C7+C1+C2C9C8C6C5C4C3GNDGNDV in1GND2V ou t3780518V18V5VGND 220uF470uFV in1GND2V ou t37912V in1GND2V ou t378121A78121 2A7 4 LS 1 41 27 4 LS 1 4U2P 5 2 1 4 / 412V12V1K 1K 23 作為熱泵控制器的核心部轉換時， A / D 轉換完成之前 MCU 不應被其它中斷喚醒。 ADint : PUSH ACC ；保存累加器 MOV A , DACO ； 得到 A / D 轉換結果 MOV ADResult , A ；存入存儲器單元 CLR ADCI ；清除 A / D 完成標志 ANL ADCON ， 0fh ；清除 A / D 通道號 POP ACC ；恢復累加器 RETI 熱泵 中央空調機組的運行狀 況及運行曲線 將空調與熱水器及地源有機的結合在一起，其在夏季時通過室內蒸發(fā)器實現(xiàn)對室內空氣的降溫、降濕的同時，利用冷凝器 中的熱量生產(chǎn)熱水。在蒸發(fā)器內處于低溫低壓的制冷劑液體與被冷卻對象發(fā)生熱交換，吸收被冷卻對象的熱量并汽化。如此周而復始，小斷循環(huán)。如圖 26所示， 圖 26 制冷壓焓圖 壓縮機 :被稱為蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的心臟，通常衡量壓縮機的標準為 :整機性能、可靠性、壽命、噪聲。 蒸發(fā)器 :作用是制冷機中的冷量輸出設 備。一 臺最簡單的蒸氣壓縮式熱泵是由壓縮機、散熱盤管（冷凝器）、節(jié)流閥、吸熱盤 管（蒸發(fā)器）組成。 曲線 2:冷水出水溫度 10 ℃ 。 （ 2） 無環(huán)境污染 源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40％以上，與電供暖相比，相當于減少 70％以上，真正的實現(xiàn)了 節(jié)能減排 。要比普通空調高 35 年使用壽命。 （ 9） 環(huán)保 供熱時沒有燃燒過程，避免了排煙污染，供冷時省了冷卻塔，避免了噪音及霉菌污染。 地溫空調由末端（室內空氣處理等）系統(tǒng)、地溫空調主機（又稱水源熱泵）及其附屬設備、水井三部分組成。 排污管的設計 水井管網(wǎng)中一定要設計排污管，現(xiàn)在常見的施工圖設計中一般都考慮了出水管設排污管，如圖 32，這樣有利于 水 井管網(wǎng)安裝后的洗井，將新打成的 水 井連續(xù)抽洗，一般是日夜不停兩三天左右，另外是每年夏冬兩季開機的時候也要洗井，一般是一兩天可以把水井抽清，井水抽清以后使用，即可延長主機、水泵等設備的使用壽命，又可以避免污染地下水源。 ② 不清潔的水流回水井容易造成地下水污染。 圖 33 管路的清洗管網(wǎng) 旋流除砂器 的選擇 為了解決 水源熱泵機組中積砂問題，必須選擇高質量的 旋流除砂器，現(xiàn)在 有些施工單位為了降低工程造價，自己在現(xiàn)場用鋼板加工旋流除砂器， 雖然這樣加工的旋流除砂器可以在工程上使用，但 嚴格來講，這是不符合要求的。久而久之，砂粒就會在地溫主機中越積越多，降低主機的效率，甚至報廢。由于探頭被水垢包裹，難以檢測到水溫和水位的信號，易造成誤操作。 應 采用的工程防垢器除垢采用納米晶體中的有效成分以絡 合、螯合的 形式穩(wěn)定住水中以及水垢中的鈣、鎂離子，有效防垢并且除垢；納米晶體作用于金屬表面，形成一層動態(tài)保護膜，有效防腐并對鐵銹有一定的分散去除作用；安裝簡單、使用維護方便。計算管道的臨界絕緣直徑后知道，為減少熱損失加強保溫效果還應繼續(xù)進行保溫，加大保溫層厚度。 113 個城市將不再允許使用燃煤鍋爐。 步入 21 世紀，人們對生活品質要求不斷提高，住宅面積不斷擴大，家用空調器也向著大功率、舒適、節(jié)能、甚至美觀豪華的趨勢發(fā)展，普通空調已經(jīng)不能更充分、更完全地滿足市場需要了。今年夏天 ,因電力嚴重不足而造成外灘的照明工程一度中斷，這與夏季炎熱人們長時間運行空調不無關系。 太陽能冷暖空調采用太陽能發(fā)電技術來實現(xiàn)空調的電能供應 , 目前太陽能發(fā)電的基本技術已經(jīng)比較成熟 , 太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)也已初步形成。 6 結束語 本設計充分體現(xiàn)了 環(huán)保 、節(jié)能的特點 ,是空調 制造 行業(yè)的 歷史性的突破 ,運用太陽能發(fā)電來實現(xiàn)空調的電能供應 ,設計 出了一種聯(lián)合系統(tǒng) , 該系統(tǒng) 提高了太陽能的利用效率 , 改善了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有重要的影響。 [2]付祥釗。地源熱泵過程技術指南北京中國建筑工業(yè)出版社， 1996， 2 [6]陳光明，陳國邦主編。我國可持續(xù)發(fā)展中的能源問題 , 電力需求管理 , [10]殷平。傳熱學第三版，北京高等教育出版社， [14]李新國?？照{用熱泵技術及應用北京機械工業(yè)出版社， 1996 [12]馬最良 ,楊自強 。住宅用冷暖地板空調系統(tǒng)設計 [Ｊ ].重慶大學學報 (自然科學版 ),20xx,8 [8]趙榮義。熱泵原理與應用北京中國建筑工業(yè)出版社， [4] 王勇，付祥釗。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，使我終身受益。 32 致謝 在此要感謝我的指導老師對我的悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在未來的日子里，中國面臨著巨大的能源和環(huán)保壓力，中國的經(jīng)濟要保持較高速度的增長，同時又必須考慮環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問題，因此要求調整能源結構，提高能源利用效率。市場需求激增拉動了空調生產(chǎn)的發(fā)展節(jié)能健康成為消費熱點。 ，隨著空調設備使用的日益廣泛，一直困擾人們的能源問題、環(huán)保問題 顯得更為突出。從投入成本、運營成本、管理難易度、安全性、經(jīng)濟性等方面講，熱泵技術無疑是最先進的。這樣對于制冷劑管道而言保溫厚度達到了 30mm，然后再進行測試，分析測試數(shù)據(jù)，該熱量不平衡問題解決， 實驗效果理想。 如圖 34所示， 圖 34 防垢器示意圖 管道保溫應注意的問題 在本實驗系統(tǒng)中對于熱泵機組的制冷劑管道需采用保溫處理，但是在使用橡 塑海綿絕熱保溫材料進行保溫處理后，運行機組系統(tǒng)進行測試隨后對測試結果進行分析發(fā)現(xiàn)熱損失依舊很大，表現(xiàn)為冷凝 器側水循環(huán)系統(tǒng)換熱量與蒸發(fā)器側水循環(huán)系統(tǒng)換熱量和壓縮機功率之和相比較，兩者換熱量不平衡。由于管道內結的水垢阻擋，使水流不暢。真空管中由于側面水垢的阻隔，使水的吸熱量不足，水的溫 30 度難以升高。經(jīng)過正規(guī)計算，材質是選用耐磨、耐腐蝕、經(jīng)久耐用的低碳鋼，生產(chǎn)出的產(chǎn)品都經(jīng)過國家權威部門的檢驗。特別是機房設在地下室的情況， 排 污泵的流 量往往只有幾噸 /小時，而深井泵的出水量少的也有幾十噸甚至一、二百噸 /小時。 現(xiàn)在常見地溫的空調 設計人員的 一般 思路是水井抽清以后，開始往管網(wǎng)中注水，然后水從旋流除砂器排出，沖洗干凈以后，關閉除砂器的排污管，開始向主機中注水。幾年來通過對地溫空 調工程運行情況的回訪和調查，有這樣兩個問題普遍存在：首先是回灌井的回灌效果不好，回灌水從井中溢出；其次就是水源熱泵機組中積砂，影響水源熱泵機組的制冷制熱效果。 地溫中央空調具有環(huán)保、潔凈、節(jié)能經(jīng)濟的特點：同時 省去了鍋爐房、冷卻塔，避免了向空氣中排放任何煙塵及有害物質，消滅了冷卻塔的運行噪聲，同時節(jié)省了鍋爐房、冷卻塔及煤渣所占用的寶貴面積。 （ 7） 可再生 土壤有較好的蓄熱性能，冬季通過熱泵將大地淺層的低位熱能提高對建筑供暖 ，同時蓄存冷量，以備夏用；夏季通過熱泵將建筑物內的熱量轉移到地下對建筑進行降溫，同時蓄存熱量，以備冬用，保證大地熱量的平衡。 （ 4） 維護費用低 源熱泵系統(tǒng)運動部件要比常規(guī)系統(tǒng)少，因而減少維護，系統(tǒng)安裝在室內，不暴露在風雨中，也可免遭損壞，更加可靠，延長壽命。 ② 對于制熱工況 曲線 1:熱水出水溫度 45℃ 曲線 2:熱水出水溫度 50℃ 曲線 3:熱水出水溫度 55℃ 注 :制熱工況以井水或其他水源為吸熱源 ,熱水溫度為 45 ℃ ,井水溫度為 15℃ 性能參數(shù)為 1 圖 30 制冷、制熱性能曲線 27 地源熱泵空調系統(tǒng)的優(yōu)點 （ 1） 高效節(jié)能， 穩(wěn)定可靠 或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，土 壤 與空氣溫差一般為 17 度，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統(tǒng)空調系統(tǒng)運行效率要高 40%～ 60%，因此要節(jié)能和節(jié)省運行費用 40％－ 50％左右。 制冷劑再經(jīng)壓縮機壓縮成高溫高壓的過熱蒸汽 ,進入冷凝器 。蒸發(fā)器可分為冷卻空氣的蒸發(fā)器和卻液體 (比如水等 )的蒸發(fā)器。 冷凝器 :冷凝器的作用是將 制 冷劑從低溫熱源吸收的熱量及壓縮后增加的熱焙排放到高溫熱源。氣體壓縮過程要消耗能量，由輸入壓縮機的機械能或電能提供。壓縮機排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑進入 冷凝器，被常溫的冷卻水冷卻，凝結成高壓液體。而在冬季其仍作為熱泵空調器實現(xiàn)供暖的目的，并能夠通過切換實現(xiàn)供應熱水的目的。 ADStart : ORL ADCON ， A ；加入新的通道編號 SETB ADCS ；啟動 A / D 轉換 ORL PCON ， 02h 。 主單片機系統(tǒng)主要負責溫度的采集和控制、 4 路強電控制以及故障信號的采集。 在啟動 A / D 轉換后，必須在 2 個機器周期內激活掉電模式或空閑模式，以獲得最精確的 A / D 轉換結果。 12V1 2A7 4 L S1 41 2A7 4 L S1 4U1P 5 2 1 4 / 4R41KQ19013Q212R11KR2R3100R5500R6Q1+ 30uF1J1J1 _ 112V電機R12K1K 22 圖 22 20mA電流環(huán)接口發(fā)送端 與接收端 的原理圖 電路 系統(tǒng)中控制電路所需要 12V和 5V電路如圖 23所示， 圖 23 所需電源 熱泵控制器軟件設計 熱泵控制器的軟件系統(tǒng)包括主單片機系統(tǒng)和從單片機系統(tǒng)。但是這些干擾對線路中的電流影響卻不大，因此控制器采用 20mA 電流環(huán)接口實現(xiàn)串口通信。為了使控制 電路能給繼電器提供足夠的工作電流，在繼電器和單片機之間加入了光耦 4N25和 PNP 型三極管 90 12 。當停機工作時室內機內溫度升到開機溫度時，熱敏電阻 R1的阻值減小，使 R2的電壓升高，三極管將飽和導通 ，繼電器 J1得電吸合，壓縮機開機工作。 從系統(tǒng)由按鍵模塊、 LED 液晶顯示模塊和串口通信模塊組成。它內建了許多周邊電路，如電源檢測、模擬功能、串口以 RT 及 RC 振蕩看門狗電路、電源 監(jiān)控電路等。由于這些控制點都是開關量控制，因此可以采用繼電器控制。 混合系統(tǒng)：將地源和冷卻塔或加熱鍋爐聯(lián)合使用作為冷熱源的系統(tǒng)，混合系統(tǒng)與分散系統(tǒng)非常類似，只是冷熱源系統(tǒng)增加了冷卻塔或鍋爐。 家用系統(tǒng)：用戶使用自己的熱泵、地源和水路或風管輸送系統(tǒng)進行冷熱供應，多用于小型住宅，別墅等戶式空調。 工藝流程如圖 18 所示， 圖 18 地源熱泵工作原理（制冷模式） 供暖模式 在制熱狀態(tài)