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山东农业大学学报(自然科学版),2024,55(1):123-130Journal of Shandong Agricultural University ( Natural Science Edition )VOL.55 NO.1 2024 doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2024.01.017太阳能—地源热泵式空调自适应模糊PID复合控制方法祖文超1，高亚南21. 山东省建筑设计研究院有限公司，山东济南 2500012. 山东职业学院城市轨道学院，山东济南 250104摘要：为了优化太阳能-地源热泵空调系统的能耗和效率，减少环境因素对稳定运行的影响，提出自适应模糊PID复合控制方法。
通过监控管理层上位机采集现场数据信号，并下发开关量信号至PLC控制器，再通过PLC控制器对太阳能集热器、循环水泵和温度进行控制。
同时，将模糊PID控制器作为子程序控制循环水泵的频率，温度误差和误差变化率作为复合控制器的输入，通过模糊化处理输入信号，调节PID控制的相关参数，输出控制变频器频率的信号，以调节水泵电机的运转速度，精准控制室内温度。
实验结果表明，该方法能提高太阳能的利用率，具有较好的抗干扰性能和较高的制冷、供暖性能系数，可实现高效的节能效果。
关键词：太阳能；地源热泵式空调；自适应；模糊PID复合控制；变频器；热泵机组中图法分类号：TK511文献标识码： A文章编号：1000-2324（2024）01-0123-08 Adaptive Fuzzy PID Compound Control Method for Solar-Ground Source Heat Pump Air ConditioningZU Wenchao1, GAO Yanan21. Shandong Provincial Architectural Design Institute Company Limited, Jinan 250001, China2. School of Urban Rail/Shandong Polytechnic, Jinan 250104, ChinaAbstract: In order to optimize the energy consumption and efficiency of solar-ground source heat pump air conditioning system and reduce the influence of environmental factors on stable operation, we propose an adaptive fuzzy PID compound control method. The field data signal is collected by monitoring the management of the upper machine, sending down the switch signal to the PLC controller, and then the solar collector, circulating water pump and temperature are controlled by the PLC controller. At the same time, the fuzzy PID controller is used as a subroutine to control the frequency of the circulating water pump, and the temperature error and error change rate are used as the input of the composite controller, we adjust the relevant parameters of PID control, and output the signal for controlling the frequency of the frequency converter to regulate the running speed of the water pump motor and accurately control the indoor temperature by fuzzy processing. The experimental results show that this method can improve the utilization rate of solar energy with good anti-interference performance, high refrigeration and heating performance coefficient, and can achieve high energy-saving effect. Keywords: Solar energy; ground source heat pump air conditioning; adaptive; fuzzy PID compound control; frequency converter; heat pump unit1 引言在全球面临“温室效应”危机的背景下，低碳节能已成为重要的社会议题。
基于LabVIEW的光伏发电远程电能监控系统设计丁全鑫;师鑫;杨君宝【摘要】A kind of dc bus type with reflux and battery power generation system structure is put ing intelligent single-phase watt-hour meter as electricity signal acquisition terminal,the acquisition of various signals are transferred to the 485/USB converter through 485 bus,which using the MODBUS-RTU communication protocol,then the signals are sent to the PC from converter to read.The MCU receives control instructions from PC through XBee wireless transmission module to control field devices.By LabVIEW development platform the pc can make strong visual interface and through the WEB publishing technology the front panels are released to the network to achieve the remote control.Through test and analysis, the system has strong real-time property and runs well and stable.%提出了一种直流母线式的有蓄电池有逆流发电系统结构。
太阳能热泵多功能复合机（THSHP）热力系统监控原理与实现【摘要】太阳能热泵多功能复合机热力系统工艺参数主要有温度、压力等，经检测后由便送单元传送到控制系统进行处理。
本文介绍了以PLC为微处理核心，温度模块，模拟量模块作为扩展模块，触摸屏作为实时监控，将其应用于新型太阳能热泵多功能复合机实验系统中，给出了控制装置的监制方案，并给出了系统的监控原理以及软、硬件设计。
【关键词】PLC；触摸屏；太阳能热泵；监控引言太阳能多功能复合机是将空气热源、太阳能与辅助电加热三热源综合运用，进行优化配置，选取最佳的能量平衡点温度，不但能实现热泵夏季制冷、冬季制热、热水器多用途复合功能，同时当室外环境温度较低、室外机积霜、不能正常运行时，辅助热源投入系统运行并联合太阳能集热器在满足系统热量需求时，从根本上消除了冬季室外机积霜，热泵工作效率大为提高。
由于实验条件有限，THSHP系统中的地板辐射采暖、水暖难以实现，暂时不予考虑，剩余所需设备现以配制齐全，目前正处于控制系统检测过程。
二、监控原理1.控制要求及各测点的布置方案太阳能热泵多功能复合机原理图如图1，其工作原理见参考文献1。
控制要求：实现太阳能热泵多功能复合机的自动控制，使太阳能热泵多功能复合机安全稳定运行，达到节能、环保的双重功能。
由图1可知，控制对象为压缩机、四通换向阀、各类电磁阀、风机、辅助电加热器等。
各测点的布置方案及原理：（1）压力测点热泵系统工作时应防止压缩机排气压力过高和吸气压力过低。
各种操作或处理不当，如操作失误，开机后排气管阀仍未打开，制冷剂充灌过多，冷凝器大量积液，冷凝器风扇电机出故障，系统中不凝性气体含量过多等，都将引起高压侧压力过高，对压缩机造成危害。
吸气压力过低或者低压侧被过分抽空所造成的危害是：压力比增大，排气温度上升，效率下降，压缩机工作条件恶化，还使被冷却介质温度过分降低，若低压侧负压严重，空气渗人系统，将不凝性气体和水分带入，又使徘气温度、压力提高，造成压缩机工作界常。
科技成果——太阳能复合热源远程监控中央热水技术技术开发单位河南水木环保科技股份有限公司适用范围适用于需规模化使用中温热水的区域，如高层住宅、写字楼、公寓、职工宿舍楼、酒店、宾馆、医院、学校、工矿企业、养殖业等。
成果简介利用太阳能光热技术将真空集热管吸收的热量通过储热、循环、控制技术输送到用水出口，实现城市高层住宅、写字楼、公寓、酒店宾馆、学校、医院以及其他需要大规模供应太阳能热水的单位共享。
用户可根据自身需求设置用水温度，从而获得全年365天即开即热的热水。
首次在行业内开发了远程监控系统应用于太阳能热水领域，主要解决并实现对分布于国内不同区域的太阳能热水系统设备进行远程监控管理和数据分析。
该产品的储能装置的储热效果依托于聚氨酯发泡技术和专利双路循环系统技术，可以更高效地提升水箱的储热能力。
可以同时对国内分布的不同地点的太阳能系统的工作状态进行监测，无需工作人员进行现场数据采集。
当太阳能系统监控设备的工作参数异常，即太阳能系统发生故障时也能够被及时发现。
此外，可以同时对多个布置在不同地点的太阳能系统的工作状态进行集中控制，无需工作人员现场进行操作，大大降低了运营和维护成本。
技术效果备注：系统每天将水从14℃升高到55℃；每年阴雨天为90天。
应用情况（1）郑州煤电股份有限公司芦沟煤矿，郑州新密市岳村镇芦沟矿区，200吨设计水量，太阳能热水系统位于芦沟矿区内职工澡堂楼旁，每天为其提供不低于200吨，水温50℃左右的生活热水。
设备运行稳定，矿区职工使用良好。
（2）河南新飞专用汽车有限责任公司，中航工业的河南新飞专用汽车有限责任公司的冷藏车生产线上，新乡市红旗区新一街339号，一期工20吨设计水量，二期40吨。
每天为其提供不低于60吨，水温55℃的生产热水。
设备运行稳定，用户使用良好。
市场前景目前，太阳能中央热水系统结合该公司的项目已经得到了快速应用，未来该公司将为10万套“魔飞公寓”提供太阳能热水服务，与中国水务签署战略合作协议，为其60个城市，约2000万居民用户提供热水服务。
科技成果——太阳空气能热水器智能远程监控系统所属类别重点节能技术适用范围城市热水供暖系统、大型酒店、宿舍楼、泳池、烘干场地等技术原理。
监控系统采用STM32处理器单片机与以太网控制器芯片ENC28J60实现以太网接口电路的设计与编程方法。
以太网控制芯片ENC28J60则符合IEEE802.3协议，可通过SPI接口与主控制器通讯，因而可大大简化相关设计，减小占板空间，从而可为嵌入式应用提供低引脚数、低成本且高效易用的远程通讯解决方案。
关键技术ENC28J60则符合IEEE802.3协议，可通过SPI接口与主控制器通讯；所述ENC28J60是Microchip Technology公司推出的10Mbps以太网控制芯片；所述以太网控制芯片符合IEEE802.3协议，内置10Mbps 以太网物理层器件（PHY）及媒介接入控制器（MAC），可按行业标准以太网协议收发信息包数据；10MbpsSPI接口为行业标准的串行通讯端口，它可使低引脚数的8位单片机具有网络连接功能；ENC28J60内置的10Mbps以太网物理层器件（PHY）只要外接网络变压器即可。
主要技术指标太阳空气能热水器智能远程监控系统，包括热水器控制器、以太网模块、和监控计算，控制器由中央控制单元即STM32处理器、水位检测电路、水温检测电路、触摸屏、驱动电路，实现了温度、水位两种参数的实时显示功能，而且具有温度设定与控制功能。
其中所述太网控制芯片ENC28J60则符合IEEE802.3协议，可通过SPI接口与主控制器通讯；所述ENC28J60是MicrochipTechnology公司推出的10Mbps以太网控制芯片；所述以太网控制芯片符合IEEE802.3协议，内置10Mbps以太网物理层器件（PHY）及媒介接入控制器（MAC），可按行业标准以太网协议收发信息包数据；10MbpsSPI接口为行业标准的串行通讯端口，它可使低引脚数的8位单片机具有网络连接功能；ENC28J60内置的10Mbps以太网物理层器件（PHY）只要外接网络变压器即可。
基于组态软件的远程太阳能采暖监控系统设计国内现有的太阳能采暖系统的中央控制设备，依然采用热电偶温度传感器采集温度，线路走线复杂，其稳定性和精确度不够；并且全部采用数码管和机械式按键，温度数据显示不直观，人机界面不友好，操作繁琐。
设计采用了杰控组态软件为实现太阳能采暖系统的远程监测与控制，远程客户端安装软件后可以通过网络方便实现对采暖端的监控功能。
标签：监测监控；组态软件；远程太阳能地板辐射采暖系统是一种以采集的太阳能作为热源，通过敷设于地板中的换热盘管加热地面，再利用地面自身的蓄热辐射将热量向地面空间散发的系统。
太阳能地板辐射供暖系统能够使室内空间维持在较稳定的舒适状态，从而提高室内环境的舒适度，给人以脚暖头凉的舒适感。
太阳能采暖系统充分利用了太阳能，能够减少对常规能源的消耗，为开发利用新能源提供了新途径。
在比室内正常设计温度低2～3℃的情况下，低温地板辐射供暖可以达到与对流散热系统相同的舒适度，低温地板辐射供暖方式比传统的采暖方式节省能源。
太阳能蓄热是一个连续、非稳态的动态换热过程，集热管中的循环水温度变化受太阳辐照度、室外温度、水流速度及蒸发器蒸发温度等多个因素的影响。
因此，集热管中的循环水温度在不同时刻、不同位置的温度都是不同的。
采用常规的理论模型难以准确描述循环水的真实状态。
1 服务器端软件设计新花生壳选取设置：选内网公测版，安装→申请域名→付费（免费版服务器必须使用电信网）→添加映射（例：杰控端口默认为80，5008）→查看外网访问地址（例：：35720和：37258）→域名诊断→修改杰控数据服务器端口：5008改为37258→修改花生壳（例：：37258）地址映射：5008改为37258（视情况而定，不同的访问域名此值或许不同）→打开网页（例：：35720）即可访问。
2 组态软件设计组态软件采用杰控科技开发的自动化软件-FameView，该软件实现了工业数据采集、过程监控、数据管理的高性能工业自动化软件产品，它运行稳定、功能强大、通讯及运行速度快、界面友好、结构化组态、简单易学。
