一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)機(jī)，尤其涉及一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]能源和環(huán)境問題已成為當(dāng)前世界的主題，也是制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大因素，雖然我國(guó)人均用能水平不及世界人均能耗水平的一半，但能耗總量己居世界第二位，在我國(guó)，家用空調(diào)的擁有率以驚人的速度增長(zhǎng)，成巨大能耗的同時(shí)排出了大量的冷凝熱量，同時(shí)人們對(duì)生活熱水的需求量越來越大，采用傳統(tǒng)的空調(diào)只能夠單純地為環(huán)境提供冷源和熱源，而空調(diào)冷凝熱量直接排放至大氣，不但浪費(fèi)了能源，而且污染了大氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型對(duì)于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)。
[0004]本實(shí)用新型的一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)，是由單片機(jī)、采集裝置、監(jiān)測(cè)裝置構(gòu)成，所述的單片機(jī)的前向通道連接數(shù)字式溫度采集裝置、電阻式溫度采集裝置、電參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置和開關(guān)量監(jiān)測(cè)裝置，單片機(jī)的后向通道連接繼電器，單片機(jī)通過串行通訊電路與PC機(jī)相連，單片機(jī)與實(shí)時(shí)時(shí)鐘和存儲(chǔ)裝置電路連接。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的單片機(jī)為單片機(jī)STM32F103VE。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的存儲(chǔ)裝置為EEPROM配置存儲(chǔ)裝置。
[0007]本實(shí)用新型的一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)，將各類暖通空調(diào)設(shè)備進(jìn)行合理化整合，研發(fā)了一種具用供冷、供暖和供熱水三種功能的小型空調(diào)機(jī)組，通過對(duì)室溫、水箱溫度、各種電參數(shù)地監(jiān)測(cè)和采集，能夠?qū)κ覂?nèi)的環(huán)境情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，分別從冷凝側(cè)供、回水溫度和蒸發(fā)側(cè)供、回水溫度；電壓、電流、功率以及用電量等方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將采集到的信息傳輸給上位機(jī)，利用上位機(jī)判斷三用空調(diào)機(jī)的工況模式，不但可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)熱泵空調(diào)的制冷、制熱功能，還可在夏季通過回收空調(diào)冷凝熱量制取熱水，全年均可通過空氣源熱泵和水源熱泵模式制備生活熱水，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、實(shí)用性強(qiáng)并具有較高的推廣價(jià)值。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型電阻式溫度采集電路原理圖；
[0010]圖3是本實(shí)用新型電流采樣連接圖；
[0011]圖4是本實(shí)用新型電壓采樣連接圖；
[0012]圖5是本實(shí)用新型高、低壓保護(hù)電路原理圖；
[0013]圖6是本實(shí)用新型繼電器控制電路連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)，是由單片機(jī)STM32F103VE1、采集裝置、監(jiān)測(cè)裝置構(gòu)成，所述的單片機(jī)STM32F103VE1的前向通道連接數(shù)字式溫度采集裝置2、電阻式溫度采集裝置3、電參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置4和開關(guān)量監(jiān)測(cè)裝置5，主要功能是對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)不同工況的轉(zhuǎn)換并自動(dòng)完成系統(tǒng)正常啟動(dòng)、運(yùn)行和關(guān)機(jī)程序；單片機(jī)STM32F103VE1的后向通道連接繼電器6，有效進(jìn)行壓縮機(jī)的高、低壓保護(hù)及其它參數(shù)包括壓縮機(jī)過載、過熱以及風(fēng)機(jī)過載保護(hù)；單片機(jī)STM32F103VE1通過串行通訊電路與PC機(jī)7相連，單片機(jī)I還與實(shí)時(shí)時(shí)鐘8和EEPROM配置存儲(chǔ)裝置9電路連接。通過PC機(jī)7上的0P320-A-S顯示器對(duì)冷劑側(cè)和水側(cè)各測(cè)點(diǎn)溫度、能量與熱量之間的轉(zhuǎn)換比率(簡(jiǎn)稱C0P)等主要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，以便用戶可以實(shí)時(shí)了解裝置的工作狀態(tài)。
[0015]具體說，是在在室內(nèi)，通過電阻式溫度采集模塊和數(shù)字式溫度傳感器DS18B20對(duì)所有的溫度測(cè)點(diǎn)進(jìn)行采集；精確電參數(shù)采集模塊采用單相雙向功率/電能計(jì)量集成芯片CS5460對(duì)電參數(shù)測(cè)量對(duì)電壓、電流、功率以及用電量的測(cè)量；監(jiān)測(cè)控制器開關(guān)量監(jiān)測(cè)包括吸氣低壓保護(hù)開關(guān)、排氣高壓保護(hù)開關(guān)、蒸發(fā)側(cè)水系統(tǒng)靶流開關(guān)、冷凝側(cè)水系統(tǒng)靶流開關(guān)。將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，單片機(jī)通過0P320-A-S顯示器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷劑側(cè)、水側(cè)各測(cè)點(diǎn)溫度和COP等參數(shù)，從而使操作人員能夠自如地控制機(jī)器設(shè)備。
[0016]如圖2 所示，電阻式溫度采集裝置(Resisitance Temperature Detector，RTD)可實(shí)現(xiàn)精確的溫度測(cè)量，本裝置的監(jiān)測(cè)控制器設(shè)計(jì)了 4路三線制溫度采集電路，分別采集冷凝側(cè)供、回水溫度和蒸發(fā)側(cè)供、回水溫度。電阻式溫度采集電路主要分為電橋電路部分、運(yùn)算放大電路部分和低通濾波電路部分。
[0017]如圖3所示，本裝置的電流采樣利用電流互感器來完成，電流采樣選用一次側(cè)電流為O?30A，匝數(shù)比為1:3000，二次側(cè)電流為O?1mA的電流互感器，然后經(jīng)一個(gè)精密電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并加入RC濾波網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初步濾波，經(jīng)變換后以差模電壓的形式接到CS5460A的模擬信號(hào)輸入端。
[0018]如圖4所示，本裝置的電壓采樣可利用電壓互感器來完成，由于互感器角差的影響，可能造成輸入信號(hào)的相移，使功率測(cè)量誤差增大，而CS5460A具有相位補(bǔ)償功能，可大大減小互感器角差的影響。電壓采樣選用變比為2mA:2mA的電流型電壓互感器，通過一個(gè)精密電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；本裝置的監(jiān)測(cè)控制器設(shè)計(jì)采用220V的市電電壓輸入，首先外接一個(gè)IlOkQ精密電阻得到2mA的電流，然后在二次側(cè)連接125Ω的精密電阻得到所需的輸入電壓，為CS5460A提供電壓信號(hào)；加入RC濾波網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)初步濾波，并加入防抖動(dòng)電容保護(hù)芯片。
[0019]如圖5所示，本裝置的監(jiān)測(cè)控制器開關(guān)量監(jiān)測(cè)包括吸氣低壓保護(hù)開關(guān)、排氣高壓保護(hù)開關(guān)、蒸發(fā)側(cè)水系統(tǒng)靶流開關(guān)、冷凝側(cè)水系統(tǒng)靶流開關(guān)；高壓(低壓)保護(hù)開關(guān)的兩端通過接線端子接單片機(jī)的輸入管腳和地。當(dāng)未發(fā)生高(低)壓保護(hù)時(shí)，由于有上拉電阻的存在，輸入單片機(jī)的是高電平；當(dāng)發(fā)生高(低)壓保護(hù)時(shí)，輸入單片機(jī)的變成低電平；靶流開關(guān)監(jiān)測(cè)原理同高低壓保護(hù)開關(guān)。
[0020]如圖6所示，本裝置的控制器設(shè)計(jì)了 11路繼電器控制電路，留有3路備用，本裝置的控制器所選的繼電器輸入側(cè)額定電壓為DCI2V，為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電與弱電的分離，在繼電器控制電路中加入了光耦設(shè)備，并且在選取電源時(shí)將繼電器控制部分的電源地與其它電路部分的電源地進(jìn)行了隔壁，以防止繼電器控制時(shí)對(duì)其它電路產(chǎn)生硬件干擾；同時(shí)為加大電路的驅(qū)動(dòng)能力，繼電器控制電路中加入了 ULN2803，ULN2803是高耐壓、大電流達(dá)林頓陣列，由八個(gè)NPN達(dá)林頓管組成，ULN2803工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)，是由單片機(jī)(1)、采集裝置和監(jiān)測(cè)裝置構(gòu)成，其特征在于所述的單片機(jī)(I)的前向通道連接了數(shù)字式溫度采集裝置(2)、電阻式溫度采集裝置(3)、電參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置(4)和開關(guān)量監(jiān)測(cè)裝置(5)，單片機(jī)(I)的后向通道連接繼電器(6)，單片機(jī)(I)通過串行通訊電路與PC機(jī)(7)相連，單片機(jī)(I)與實(shí)時(shí)時(shí)鐘(8)和存儲(chǔ)裝置(9)電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)，其特征在于所述的單片機(jī)(I)為單片機(jī)STM32F103VE。
3.如權(quán)利要求1所述的一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)，其特征在于所述的存儲(chǔ)裝置(9)為EEPROM配置存儲(chǔ)裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型的一種小型三用冷暖熱水空調(diào)機(jī)，涉及一種空調(diào)機(jī)，是由單片機(jī)、采集裝置和監(jiān)測(cè)裝置構(gòu)成，所述的單片機(jī)的前向通道連接數(shù)字式溫度采集裝置、電阻式溫度采集裝置、電參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置和開關(guān)量監(jiān)測(cè)裝置，單片機(jī)的后向通道連接繼電器，單片機(jī)通過串行通訊電路與PC機(jī)相連，單片機(jī)還與實(shí)時(shí)時(shí)鐘和存儲(chǔ)裝置電路連接。本實(shí)用新型可以對(duì)室內(nèi)的環(huán)境情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，分別從冷凝側(cè)供、回水溫度和蒸發(fā)側(cè)供、回水溫度；電壓、電流、功率以及用電量等方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將采集到的信息傳輸給上位機(jī)，利用上位機(jī)判斷三用空調(diào)機(jī)的工況模式。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)并具有一定的推廣價(jià)值。
【IPC分類】F24F11-02
【公開號(hào)】CN204513706
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520158973
【發(fā)明人】金鑫, 任高飛, 景輝
【申請(qǐng)人】金鑫
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月20日