随着船舶船员生活舒适度要求的提高,船舶热水的需求将越来越多。传统使用燃油锅炉的热水制备方式,不仅消耗大量的化石燃料,也带来了严重的环境污染。因此,为了提高船舶生活热水供应质量以及实现节能减排,开发一种高效洁净的新型船舶热水制备方法显得非常迫切且重要。太阳能空气能联合热水系统是在热泵技术和太阳能光热技术的基础上发展起来的,它能够充分利用可再生无污染的太阳能资源和空气中的热能,是目前制备热水最节能的方式之一。船舶甲板或驾驶室顶的空地面积较大,为安装太阳能集热设备提供了空间,机舱中的高温环境也为空气源热泵的使用提供了有利条件。使用太阳能空气能联合热水系统不仅基本上可以满足船员的热水需求,并且实现了船舶节能减排和一定程度上的余热回收。因此,本文将对太阳能空气联合热水控制系统进行设计分析,主要的内容如下:首先本文对现有船舶热水系统的组成及需求分析,并对太阳能热水系统、空气源热泵系统组成及分类进行介绍和对比,以及对变频恒压供水原理进行分析研究,确定了热水系统结构和控制功能。其次根据系统结构对控制设备进行选型,设计系统的硬件电路;根据系统控制功能,设计软件程序。监控系统采用触摸屏作为上位机对整个热水系统进行监控和参数的设置。然后对供水系统模型的模糊自整定PID控制进行了研究,介绍了模糊控制原理并完成对系统模糊控制器的设计,利用MATLAB仿真软件建立恒压供水系统仿真模型并进行仿真,比较模糊自整定PID控制相对于传统PID控制。最后利用搭建的热水系统实验平台对设计的控制系统进行试验,测试太阳能空气能联合热水系统的使用效果,结果表明控制系统能够稳定安全运行,可以满足设计要求。