一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及冬季供暖系統(tǒng)，具體是一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器。包括ATmega16A單片機(jī)、與ATmega16A單片機(jī)連接的室外溫度測量電路、與ATmega16A單片機(jī)連接的顯示與按鍵電路、與ATmega16A單片機(jī)連接的模擬量輸出電路、與ATmega16A單片機(jī)相連的繼電器電路、電源電路。本實(shí)用新型裝置可以根據(jù)室外溫度變化，按照給定算法，控制循環(huán)泵轉(zhuǎn)速，當(dāng)室外溫度高于某設(shè)定溫度后，切斷輸出信號，使循環(huán)泵停機(jī)，采集用于頻率控制的室外溫度，以電壓或是電流信號輸出變頻器，控制變頻器的頻率，改變循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速。
【專利說明】一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冬季供暖系統(tǒng)，具體是一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的管道供暖不能進(jìn)行調(diào)整，無論冬季天氣冷暖情況都需要進(jìn)行同樣的能源消耗，通過變頻器控制循環(huán)泵轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵節(jié)能，其支持理論是循環(huán)泵、循環(huán)泵轉(zhuǎn)速都是按照設(shè)計(jì)室外溫度選擇的，當(dāng)室外溫度不是設(shè)計(jì)室外溫度時，就不需要循環(huán)泵按照設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速運(yùn)行，因此隨著室外溫度上升，減小轉(zhuǎn)速是可能的；由于驅(qū)動循環(huán)泵電動機(jī)的功率與電動機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方成正比，只要電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，就可以節(jié)約電能。
[0003]當(dāng)然，在某室外溫度下，循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速為何值的問題一直是難以解決的問題，轉(zhuǎn)速太低，容易出現(xiàn)水利失調(diào)；轉(zhuǎn)速太高，節(jié)能減少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器，通過該裝置能夠有效地節(jié)能。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器，包括ATmegal6A單片機(jī)、與ATmegal6A單片機(jī)連接的室外溫度測量電路、與ATmegal6A單片機(jī)連接的顯示與按鍵電路、與ATmega16A單片機(jī)連接的模擬量輸出電路、與ATmega16A單片機(jī)相連的繼電器電路、電源電路。
[0006]作為一種優(yōu)選方式:顯示與按鍵電路包括兩片HC595，兩片HC595分別連接LEDl和LED2兩個4聯(lián)數(shù)碼管，顯示與按鍵電路與ATmegal6A單片機(jī)通過PB0\PB1\PB2\PB3\PB4
接口連接。
[0007]作為一種優(yōu)選方式:模擬量輸出電路通過PC0\PC1\PC2接口與ATmegal6A單片機(jī)連接。
[0008]作為一種優(yōu)選方式:繼電器電路通過PD3與ATmegal6A單片機(jī)連接。
[0009]作為一種優(yōu)選方式:室外溫度測量電路采用DS18B20測溫芯片測量溫度，采用51內(nèi)核單片機(jī)stc89C51實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)處理與控制，采用RS485接口實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)傳送。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型裝置可以根據(jù)室外溫度變化，按照給定算法，控制循環(huán)泵轉(zhuǎn)速，當(dāng)室外溫度高于某設(shè)定溫度后，切斷輸出信號，使循環(huán)泵停機(jī)，采集用于頻率控制的室外溫度，以電壓或是電流信號輸出變頻器，控制變頻器的頻率，改變循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型方框連接圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型ATmegal6A單片機(jī)電路示意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型顯示與按鍵電路示意圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型模擬量輸出電路示意圖；
[0015]圖5是本實(shí)用新型繼電器電路示意圖；
[0016]圖6是本實(shí)用新型電源電路示意圖；
[0017]圖7是本實(shí)用新型室外溫度測量電路示意圖-1 ；
[0018]圖8是本實(shí)用新型室外溫度測量電路示意圖_2。
[0019]其中，1、HC595。

【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型包括
[0021]顯示部分
[0022]采用兩排4聯(lián)數(shù)碼管，數(shù)碼管尺寸為0.36英寸，一排紅色，一排綠色。
[0023]顯示內(nèi)容為:
[0024]狀態(tài)O: —排顯示室外溫度值，另一排顯示輸出頻率值，
[0025]狀態(tài)1:設(shè)置室外溫度補(bǔ)償值正；
[0026]狀態(tài)2:設(shè)置室外溫度補(bǔ)償值負(fù)；
[0027]狀態(tài)3:設(shè)置頻率點(diǎn)I ;
[0028]狀態(tài)4:設(shè)置室外溫度點(diǎn)I ;
[0029]狀態(tài)5:設(shè)置頻率點(diǎn)2;
[0030]狀態(tài)6:設(shè)置室外溫度點(diǎn)2 ；
[0031]狀態(tài)7:設(shè)置頻率點(diǎn)3;
[0032]狀態(tài)8:設(shè)置室外溫度點(diǎn)3 ；
[0033]狀態(tài)9:設(shè)置頻率點(diǎn)4 ；
[0034]狀態(tài)10:設(shè)置室外溫度點(diǎn)4 ；
[0035]狀態(tài)11:算法選擇；
[0036]狀態(tài)12:上限輸出頻率設(shè)置；
[0037]狀態(tài)13:下限輸出頻率設(shè)置
[0038]鍵盤
[0039]共有5個按鍵，分別是:
[0040]狀態(tài)序號加；狀態(tài)序號減；數(shù)碼管選擇；輸入數(shù)字加；輸入數(shù)字保存。
[0041]輸出部分
[0042]輸出繼電器干觸點(diǎn)信號，用于高溫停機(jī)控制。
[0043]輸出變頻器需要的電壓或是電流信號。
[0044]單片機(jī)部分
[0045]從功能要求以及成本、可靠性等方面考慮。選用AVR系列單片機(jī)ATmegal6Al。
[0046]電源部分
[0047]為增加可靠性，模擬輸入與繼電器輸出部分都與單片機(jī)部分隔離，因此采用三路隔離的開關(guān)電源分部分供電。同時增加電源輸入濾波器提高抗干擾能力。
[0048]如圖2所示，單片機(jī)為ATmegal6A，采用ISP接口實(shí)現(xiàn)程序下載，ADC的參考電源用TL431穩(wěn)壓。
[0049]如圖3所示，LEDl和LED2是兩個4聯(lián)數(shù)碼管(0.36吋)，兩片HC595實(shí)現(xiàn)串行接收數(shù)據(jù)，并行輸出，5個按鍵用于數(shù)據(jù)輸入。
[0050]如圖4所示，循環(huán)泵節(jié)能控制器的模擬量輸出分為4部分，
[0051]第I部分為DAC轉(zhuǎn)換，將單片機(jī)輸出的頻率信號轉(zhuǎn)換成電壓輸出；
[0052]第2部分為信號隔離，信號隔離后，增加單片機(jī)運(yùn)行的可靠性；
[0053]第3部分為電流輸出，輸出Γ20πιΑ的頻率信號；
[0054]第4部分為電壓輸出，輸出0?10V的頻率信號；
[0055]調(diào)試時，先調(diào)試DAC芯片的參考電源電壓，然后用程序控制單片機(jī)輸出1023到DAC芯片；調(diào)試P0T2電位器，使光隔離輸出與DAC芯片輸出一致；然后調(diào)整P0T3電位器，使電流電路部分輸出為20mA ，再調(diào)整P0T5電位器，使電壓電路部分輸出電壓為10V。
[0056]如圖5所示，采用光耦實(shí)現(xiàn)輸出部分與單片機(jī)部分隔離，采用繼電器觸點(diǎn)作為變頻器停機(jī)信號，或用觸點(diǎn)切換節(jié)能控制器輸出的頻率信號，用于在室外氣溫過高時，停止變頻器運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步節(jié)能。
[0057]如圖6所示，開關(guān)電源A向模擬量輸入隔離前部供電；開關(guān)電源B向單片機(jī)以及模擬量輸入隔尚后部供電；開關(guān)電源C向輸出部分供電。
[0058]如圖7和圖8所示，本實(shí)用新型室外溫度測量電路份為兩部分，室外溫度測量電路示意圖-1為單片機(jī)接口部分，與室外測溫部分室外溫度測量電路示意圖-2通過RS485通信，采用DS18B20測溫芯片測量溫度，采用51內(nèi)核單片機(jī)stc89C51實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)處理與控制，采用RS485接口實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)傳送。
[0059]本實(shí)用新型的ATmegal6A單片機(jī)根據(jù)室外溫度控制循環(huán)泵轉(zhuǎn)速，或者說是控制供熱系統(tǒng)的循環(huán)水流量，室外溫度與循環(huán)泵轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為:F=(((l_Gp)/(tw’ +tn)) *(tn_tw)+Gp)*50
[0060]式中:F為循環(huán)泵變頻器的頻率；Gp為相對流量；tw’為設(shè)計(jì)室外溫度；tn為設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度；
[0061]tw為室外溫度。
【權(quán)利要求】
1.一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器，其特征在于:包括ATmegal6A單片機(jī)、與ATmegal6A單片機(jī)連接的室外溫度測量電路、與ATmegal6A單片機(jī)連接的顯示與按鍵電路、與ATmegal6A單片機(jī)連接的模擬量輸出電路、與ATmegal6A單片機(jī)相連的繼電器電路、電源電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器，其特征在于:顯示與按鍵電路包括兩片HC595，兩片HC595分別連接LEDl和LED2兩個4聯(lián)數(shù)碼管，顯示與按鍵電路與 ATmegal6A 單片機(jī)通過 PB0\PB1\PB2\PB3\PB4 接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器，其特征在于:模擬量輸出電路通過PC0\PC1\PC2接口與ATmegal6A單片機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器，其特征在于:繼電器電路通過PD3與ATmegal6A單片機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種供熱系統(tǒng)循環(huán)泵節(jié)能控制器，其特征在于:室外溫度測量電路采用DS18B20測溫芯片測量溫度，采用51內(nèi)核單片機(jī)stc89C51實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)處理與控制，采用RS485接口實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)傳送。
【文檔編號】F24D19/10GK204063272SQ201420341879
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】夏路易, 胡慶彥, 溫永生 申請人:胡慶彥