專利名稱：一種采暖系統(tǒng)末端無線控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采暖系統(tǒng)末端無線控制器，該控制器用于建筑采暖系統(tǒng)的末端溫度無線控制，是暖通技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與無線傳感技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能和智能化。
背景技術(shù)：
目前，我國每年都需要耗費(fèi)大量的能源用于建筑采暖，因此，在能源短缺的當(dāng)今社會(huì)，建筑采暖節(jié)能就成為了非常迫切的課題。國家和各地方政府都出臺(tái)了一系列的政策法規(guī)，實(shí)行按照使用熱量多少收費(fèi)的分戶計(jì)量的規(guī)定。但是由于調(diào)節(jié)技術(shù)的滯后，室內(nèi)供熱量不能隨熱負(fù)荷的動(dòng)態(tài)變化而變化，造成了能量的嚴(yán)重浪費(fèi)，很大程度上阻礙了分戶計(jì)量的推廣和建筑節(jié)能的實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有市場上已有的一些自力式或手動(dòng)式流量控制器，由于其調(diào)節(jié)機(jī)理的限制，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的自動(dòng)控制。尤其在室內(nèi)負(fù)荷變化時(shí)，不能連續(xù)及時(shí)的調(diào)節(jié)供水量實(shí)現(xiàn)供熱和用熱平衡。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種采暖系統(tǒng)末端無線控制器，該控制器根據(jù)不同環(huán)境溫度及負(fù)荷條件的變化，動(dòng)態(tài)的為用戶提供優(yōu)化運(yùn)行模式，從而實(shí)現(xiàn)使用多少供應(yīng)多少，最大限度的提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，有效地降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。有效解決了采暖系統(tǒng)末端供熱和用熱不平衡而造成的能源浪費(fèi)問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:一種采暖系統(tǒng)末端無線控制器，包括安裝在回水管道的熱量表、分別安裝在房間內(nèi)部、供水管道和回水管道上的三個(gè)溫度傳感器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、散熱器、單片機(jī)、智能溫控器和無線通信模塊；其中，安裝在供水管道和回水管道上的兩個(gè)溫度傳感器分別連接熱量表；所述散熱器安裝在房間內(nèi)，散熱器的輸入端連接進(jìn)水管道的輸出端，散熱器的輸出端連接回水管道的輸入端；散熱器和安裝在回水管道的溫度傳感器之間的回水管道上安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；所述安裝在房間內(nèi)的溫度傳感器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和智能溫控器分別連接單片機(jī)，所述智能溫控器連接無線通信模塊。本實(shí)用新型還包括如下其他技術(shù)特征:所述熱量表采用帶有自動(dòng)積算器的熱量表。所述智能溫控器采用多威WSK-8C中央空調(diào)液晶智能溫控器。本實(shí)用新型的有益效果:能夠根據(jù)不同環(huán)境溫度及負(fù)荷條件的變化，動(dòng)態(tài)的為用戶提供優(yōu)化運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)使用熱量和供應(yīng)熱量的平衡；室內(nèi)無人時(shí)設(shè)定較低溫度，有人時(shí)設(shè)定較高溫度，采暖系統(tǒng)末端智能溫控器和無線通信模塊接收信號，單片機(jī)中央處理器處理數(shù)據(jù)后，調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度和方向，可有效地節(jié)約能源。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是工作示意圖。圖3是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)的方框圖。圖4是本實(shí)用新型的控制過程流程圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步解釋說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型的采暖系統(tǒng)末端無線控制器，包括安裝在回水管道8的熱量表1、分別安裝在房間6內(nèi)部、供水管道7和回水管道8上的三個(gè)溫度傳感器2、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
3、散熱器4、單片機(jī)5、智能溫控器9和無線通信模塊10 ;其中，安裝在供水管道7和回水管道8上的兩個(gè)溫度傳感器2分別連接熱量表I ;所述散熱器4安裝在房間6內(nèi)，散熱器4的輸入端連接進(jìn)水管道7的輸出端，散熱器的輸出端連接回水管道8的輸入端；散熱器4和安裝在回水管道8的溫度傳感器2之間的回水管道8上安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥3 ;所述安裝在房間6內(nèi)的溫度傳感器2、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥3和智能溫控器9分別連接單片機(jī)5，無線通信模塊10連接智能溫控器9。熱量表I采用帶有自動(dòng)積算器的熱量表。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥3用于實(shí)現(xiàn)流量的連續(xù)調(diào)節(jié)?？蓪?shí)現(xiàn)兩種控制:一是簡單控制，僅控制二通閥門的開通與關(guān)閉；一是復(fù)雜控制，控制二通閥門的開通、關(guān)閉以及打開的方向和開度大小，流量可自行控制。智能溫控器9采用中央空調(diào)液晶智能溫控器。本實(shí)用新型的工作原理如下:與熱量表I相連接的兩個(gè)溫度傳感器2分別測定供、回水溫度。根據(jù)其供、回水溫差和流過熱量表I的熱水流量，熱量表I計(jì)算出散熱器4的散熱量，即末端的供熱量。安置在房間6內(nèi)的溫度傳感器2測得室溫，與智能溫控器9或無線通信模塊10設(shè)定的溫度一起傳遞給單片機(jī)5，智能溫控器9既可按鍵設(shè)定，也可通過無線通訊設(shè)備遠(yuǎn)程設(shè)定(在服務(wù)范圍內(nèi))，如圖1所示，智能溫控器9連接無線通信模塊10，實(shí)現(xiàn)對房間溫度的無線和智能控制。單片機(jī)5通過對信息的處理，控制電動(dòng)閥3改變閥門開度和方向，實(shí)現(xiàn)流量的連續(xù)控制。根據(jù)總原理圖與部分結(jié)構(gòu)圖，本實(shí)用新型采暖系統(tǒng)末端控制器分為三個(gè)單元:一是控制單元，由單片機(jī)5和智能溫控器9組成。溫度傳感器2的實(shí)測溫度與溫控器9和模塊10的設(shè)定溫度經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，由單片機(jī)5讀取并由其內(nèi)部中央處理器處理后，驅(qū)動(dòng)二通電動(dòng)閥3改變開度和方向；二是執(zhí)行器單元，包括二通電動(dòng)閥3，它的功能是接受單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)信息，完成調(diào)節(jié)供暖流量操作。三是被控對象單元，即室內(nèi)的實(shí)際溫度，其中室內(nèi)溫度的無線設(shè)定通過智能溫控器9或無線通信模塊10來實(shí)現(xiàn)。參見圖2，通過無線通訊設(shè)備發(fā)送信號給無線通信模塊10或手動(dòng)按鍵設(shè)定智能溫控器9的溫度，室內(nèi)無人時(shí)設(shè)定較低溫度，有人時(shí)設(shè)定較高溫度。溫度傳感器2實(shí)測末端溫度與智能溫控器9或無線通信模塊10設(shè)定溫度經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器后輸入單片機(jī)5。單片機(jī)5的中央處理器運(yùn)行本實(shí)用新型的程序，完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、把實(shí)時(shí)狀態(tài)信息傳輸?shù)讲噬@示屏、驅(qū)動(dòng)二通電動(dòng)閥改變開度和方向。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可上傳到供熱控制中心，為分戶熱計(jì)量提供數(shù)據(jù)依據(jù)。在圖3中，本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)由單片機(jī)輸入輸出模塊、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、受控房間和溫度傳感器組成。各部件組成閉環(huán)傳遞系統(tǒng)，溫度傳感器實(shí)測溫度反饋到比較點(diǎn)，與智能溫控器和無線通信模塊設(shè)定溫度一起傳送到單片機(jī)輸入模塊。由經(jīng)典控制理論知道該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)很好的穩(wěn)定性。在圖4中，模式選擇為“無線控制”，無線通信模塊10通過無線通訊信號來設(shè)定房間6的室內(nèi)溫度。若房間6內(nèi)的溫度傳感器2實(shí)測溫度與設(shè)定溫度相等，則二通電動(dòng)閥開度不變，供熱流量不變，程序結(jié)束；若溫度傳感器實(shí)測溫度與設(shè)定溫度不相等，則二通電動(dòng)閥開度連續(xù)改變，供熱流量相應(yīng)改變，一定時(shí)間步長后，再次檢驗(yàn)實(shí)測溫度是否達(dá)到設(shè)定溫度，若未達(dá)到，則閥門開度繼續(xù)連續(xù)改變，直至兩個(gè)溫度相等，程序結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種采暖系統(tǒng)末端無線控制器，其特征在于，包括安裝在回水管道(8)的熱量表(1)、分別安裝在房間(6)內(nèi)部、供水管道(7 )和回水管道(8 )上的三個(gè)溫度傳感器(2 )、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(3)、散熱器(4)、單片機(jī)(5)、智能溫控器(9)和無線通信模塊(10);其中，安裝在供水管道(7)和回水管道(8)上的兩個(gè)溫度傳感器(2)分別連接熱量表(I);所述散熱器(4)安裝在房間(6)內(nèi)，散熱器(4)的輸入端連接進(jìn)水管道(7)的輸出端，散熱器的輸出端連接回水管道(8)的輸入端；散熱器(4)和安裝在回水管道(8)的溫度傳感器(2)之間的回水管道(8)上安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(3)，實(shí)現(xiàn)水量的連續(xù)調(diào)節(jié)；所述安裝在房間(6)內(nèi)的溫度傳感器(2)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(3)和智能溫控器(9)分別連接單片機(jī)(5)，所述無線通信模塊(10)與智能溫控器(9)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的采暖系統(tǒng)末端無線控制器，其特征在于，所述熱量表(I)采用帶有自動(dòng)積算器的熱量表。
3.如權(quán)利要求1所述的采暖系統(tǒng)末端無線控制器，其特征在于，所述智能溫控器(9)采用多威WSK-8C中央空調(diào)液晶智能溫控器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采暖系統(tǒng)末端無線控制器，包括安裝在回水管道的熱量表、安裝在房間內(nèi)、供水和回水管道上的三個(gè)溫度傳感器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、散熱器、單片機(jī)、智能溫控器和無線通信模塊；兩個(gè)溫度傳感器連接熱量表；散熱器安裝在房間內(nèi)，散熱器的輸入端連接進(jìn)水管道的輸出端，散熱器的輸出端連接回水管道的輸入端；散熱器和安裝在回水管道的溫度傳感器之間的回水管道上安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；所述安裝在房間內(nèi)的溫度傳感器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和智能溫控器分別連接單片機(jī)，所述智能溫控器連接無線通信模塊。該控制器根據(jù)不同環(huán)境溫度及負(fù)荷條件的變化，動(dòng)態(tài)的為用戶提供優(yōu)化運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)按需供熱，最大限度提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，有效降低能耗。解決了采暖系統(tǒng)末端供熱和用熱不平衡而造成的能源浪費(fèi)問題。
文檔編號F24D19/10GK202947209SQ201220605889
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者孟慶龍, 郈愛杰, 李清, 戴駿, 張銳, 黎蓉, 倪曉東 申請人:長安大學(xué)