1、毕业设计开题报告内蒙古科技大学本科生毕业设计开题报告题 目：太阳能锅炉智能控制系统应用院 （系）：信息工程学院专 业：电气工程及其自动化学 生：白波学 号：200440509101班 号：电气 04 级 1 班指导教师：李子剑开题报告日期： 2008 年 3 月 18 日毕业设计开题报告一、题目太阳能锅炉智能控制系统应用二、本课题的设计目的和意义本文讨论的太阳能锅炉的主要是大型用户使用的太阳能锅炉优点就是可提供集中用水和大量用水，是可替代锅炉的供热水设备。大型太阳能锅炉主要由集热器组合、循环管道、水箱、辅助设施组成，其相对比普通太阳能热水器要复杂，要完成很多不同的控制过程，需要完成这一系列控制
2、需要一个可靠智能的控制系统！其中主要的测量设备是温度传感器，根据他的数据来控制整个锅炉系统。气候和时间也是影响太阳能利用的重要条件，所以控制过程也要依据不同时间和气候状况下的控制方式。从而使太阳能锅炉能任何时候都可靠提供热水。三、国内外该领域的发展与趋势回顾太阳能热水装置的发展过程，大体分为四个阶段第一阶段（19001954）这一阶段，太阳能热水器刚刚起步，技术比较落后，方较为缓慢。第二阶段（19451973）二战后一些有远见的人士就注意到常规能源的日趋减少，从而重新推动了阳能研究工作的复兴和发展，再次掀起太阳能热！第三阶段（19731992）由于是世界“石油危机”的发生，使许多国家重新加强了
3、对太阳能及其他新能源的研究，世界上兴起了太阳能研究的高潮！第四阶段（1992至今）这一阶段，太阳能产业的赵迅速发展，太阳能热水技术基本成熟，全世界广发使用太阳能热水器尤其是我国的太阳能产业的兴起达到了一个新台阶。21 世纪末太阳能将取代核能居第一位(l)在今后 10 一巧年间低温太阳能热利用仍是太阳能热利用发展的主流，太阳能系统与建筑一体化的理念。为太阳能热利用技术应用研究开拓了发展空间。我国的太阳能热利用综合系统(指热水、采暖、空调在同一系统内实现)的技术无论在硬件或软件方面，都与国际水平存在很大的差距。特别是软件方面，至今尚无应用设计软件进行系统优化的先例，需要急起直追，与国际市场接轨。毕
4、业设计开题报告(2)从长远的观点，应发展太阳能中、高温转换技术，如工业用热或热发电等与能源利用。利用高能效的综合系统在太阳能资源丰富的一类地区如:西藏、甘肃、新疆、青海和宁夏等部分地区，结合西北开发的战略。其发展前景取决于技术进步和资金的到位，因而中、高温太阳能热利用正在争取进入国家应用基础研究和 863 计划，为今后的开发打下坚实的理论和技术基础。(3)太阳能利用技术的研究和开发必须以市场要求为导向与现代技术的经济分析手段相结合，以追求最低单位能量成本为目标。太阳热水器市场的兴旺发达是一个生动的实例。随着我国经济建设的快速发展, 作为战略资源的常规能源日趋紧缺, 全球环保意识日益增强, 太阳
5、能的利用越来越受到重视。太阳能热水器及其系统以其独特的节能及环保优势越来越广泛地被人们所认同, 太阳能锅炉的设计与建造技术也在不断地完善。但是, 由于目前太阳能锅炉的设计没有统一的标准可循, 许多太阳能锅炉的建造者根据自己的经验进行设计、建造, 积累了许多宝贵的资料。然而, 由于承建者的设计、建造水平差异, 亦留下了不少的遗憾。本文就作者近几年在太阳能锅炉设计建造过程中的一些体会提出来进行讨论, 并对系统的节能效果进行简要分析。四、本课题主要研究内容 1. 电脑控制，技术先进，全自动运行。2. 功能齐全、稳定可靠，抗干扰能力强，维护方便。3. 测量准确，传感器的封装可靠。4. 性价比高。根据以
6、上的基本要求，同时为了寻求更高的性价比；输出采用隔离继电器控制输出；时钟的产生由专用的时钟芯片提供。控制器系统原理框图如下：毕业设计开题报告结构流程图：该控制器软件结构流程图由系统初始化模块，测量模块，按键处理模块，显示模毕业设计开题报告块，报警处理模块，计算与控制模块等几个主要模块组成。设计难点在与对控制器的程序设计和功能的实现。如：不需专人操作即可实现上水、采热、保温、能源切换、补水、供热水等全过程。晴好天气完全由太阳能生产热水， 阴雨天气或用水量过大（超过正常设计水量）时自动切换成常规能源进行补充，保证了一年*+,天、一天-. 小时每时每刻都有热水供应。这里应注意的是后备常规能源的启动时
7、机。有些系统在设计时是采用定时启动。即某个时间（如下午*点）检测水温，达不到要求便启动加热程序，将水加热到某一温度。这对某些非规律性使用者就很不方便。比较好的办法是按热水存量进行切换，让贮水箱内总保持一定热水存量。低于此值，便向箱内注入热水。这种“收支两条线”的方法可以保证热水不断（当然不能超出备用能源所能达到的最大功率），对于宾馆、饭店、运动队等全天性用水单位是很合适的，对习惯于每天晚上洗浴的用户更有保证。我们认为, 一个具有较好热性能的太阳能锅炉应该具备下列特点: 满足用户基本使用要求;适合现场条件的高效率的集热元件 ; 合理的系统设计, 最大限度地发挥太阳能热效能, 尽可能降低辅助能源的
8、消耗 ; 完善的控制系统; 可靠的结构、运行设备配备; 高水平的安装质量。控制系统设计应考虑的问题目前，常用的太阳热水系统主要有自然循环系统、强迫循环系统和定温放水系统。不同的太阳热水系统，其控制系统的设计也不同。为了叙述问题的方便，本文仅以比较常用的，带电辅助加热的定温放水太阳热水系统为例，其系统运行主要应考虑以下问题： 1 如何实现太阳能加热系统定温出热水； 2 当太阳能产生的热水装满储热水箱时，如何继续有效的利用太阳能； 3 当太阳能产热水量不足时，如何起动电辅助加热补充所需热水； 4 如何既确保热水供应的可靠性，又最大限度地利用太阳能产生的热水，减少不必要的电辅助加热，从而降低运行成本
9、； 毕业设计开题报告5. 如何解决冬季的防冻问题，系统的漏电保护、过热保护等问题； 6 如何实现上述要求的自动化、智能化控制，系统远距离监控等。（1）主要功能通过键盘灵活设定两路定时时间输出， 24 小时内每路可设置 3 个控制段。通过键盘灵活设定循环、混水两个温差的控制上下限。 通过键盘灵活设定加热、回水两个温度的控制上下限。在运行状态，面板时钟可作为标准时钟使用。（2）技术指标控制温度：1（热电阻 CU50） 。时间输出设定值：以 1 分钟为单位。工作电压；交流 220V10%，50HZ。环境工作温度范围：10-45。环境工作湿度范围：85%。五、 设计进度第 1-3 周 查阅、整理、消化
10、相关资料，熟悉系统工艺；第 4 周 总体方案设计；第 5-7 周 熟悉太阳能锅炉的工作原理、运行方式及系统的组成；第 8 周 熟悉智能控制体统的原理和弹片机程序；第 9 周 熟悉太阳能锅炉的控制系统；第 10-12 周 设计太阳能锅炉系统；第 13-14 周 撰写毕业设计说明书；第 15 周 提交毕业设计说明书、图纸、答辩准备、预答辩；第 16 周 完善毕业设计说明书、图纸、答辩六、参考文献1. 项 立 成 等 太 阳 能 的 热 利 用 M 北 京 :宇 航 出 版 社 , 19982. 李 申 生 太 阳 能 物 理 学 M 北 京 : 首 都 师 范 大 学 出 版 社 , 19963.
11、 董 仁 杰 彭 高 军 太 阳 能 热 利 用 工 程 M 北 京 : 中 国 农 业 科 技 出 版 社 , 1996毕业设计开题报告4. 张 鹤 飞 太 阳 能 热 利 用 原 理 与 计 算 机 模 拟 M 西 安 : 西 北 工 业 大 学 出版 社 , 1990 5. 罗 运 俊 、 李 元 哲 、 张 承 龙 太 阳 热 水 器 原 理 、 制 造 与 施 工 M 化 学 工 业 出 版 社6. 刘 凯 波 木 阻 熊 热 .水 系 统 工 程 计 算 机 辅 助 设 计 系 统 的 研 究 开 发 D昆 明 理 工 大 学 2002 年 5 月 一 2003 年 12 月7.
12、金 洪 文 新 型 环 保 太 阳 能 热 水 集 中 供 应 系 统 设 计 及 实 例 研 究 D 吉 林大 学 2003 年 10 月 至 2004 年 6 月 8. :许 力 智 能 控 制 与 智 能 系 统 M 机 械 工 业 出 版 社9. 王 顺 晃 舒 迪 前 智 能 控 制 系 统 及 其 应 用 /电 气 自 动 化 新 技 术 丛 书 机 械 工 业出 版 社10. 周 美 娟 肖 来 胜 单 片 机 技 术 及 系 统 设 计 机 械 工 业 出 版 社11. 张 贺 飞 太 阳 能 热 利 用 原 理 与 计 算 机 模 拟 (第 2 版 ) 西 北 工 业 大 学
