用于中央空調(diào)冷熱量積算的控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了及一種用于中央空調(diào)的冷熱量積算控制裝置，屬一種能源計量裝置，所述的控制裝置包括微控制器，以及分別接入微控制器的溫度測量模塊、電能計量模塊、電量存儲模塊與通訊模塊，上位機通過變速電機耗電量的原理，通過從微控制器中獲取的風(fēng)機盤管系統(tǒng)所消耗的電能，可積算出風(fēng)機盤管在使用中實際所消耗的冷熱量，有效解決了中央空調(diào)計費不合理的問題，避免收費糾紛，同時本實用新型所提供的一種用于中央空調(diào)的冷熱量積算控制裝置結(jié)構(gòu)簡單，適宜于作為各種類型中央空調(diào)的計量裝置，應(yīng)用范圍廣闊。
【專利說明】用于中央空調(diào)冷熱量積算的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種能源計量裝置，更具體的說，本實用新型主要涉及一種用于中央空調(diào)的冷熱量積算控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于中央空調(diào)的計費系統(tǒng)主要分為時間當(dāng)量中央空調(diào)計費系統(tǒng)與能量型中央空調(diào)計費系統(tǒng)，其中時間當(dāng)量中央空調(diào)計費系統(tǒng)為將時間型采樣器與風(fēng)機盤管和溫控器相連接，采樣器實時對電動閥狀態(tài)進行檢測，在獲得電動二通閥開通信號的同時，檢測風(fēng)機盤管高、中、低檔的工作狀態(tài)，并自動累計各檔位的有效運行時間。通過通訊管理器將信號傳至空調(diào)計費儀，空調(diào)計費儀與中央工作站通訊，進行數(shù)據(jù)庫管理，實現(xiàn)抄表收費、控制管理的功能。系統(tǒng)以用戶使用空調(diào)的有效當(dāng)量時間為依據(jù)進行收費；而能量型中央空調(diào)計費系統(tǒng)則依據(jù)熱力學(xué)“熱交換”原理，通過能量“積算儀”對用戶使用中央空調(diào)過程中交換的“熱量”進行累加，實現(xiàn)對中央空調(diào)的分戶計量，進而按使用的“熱量”比例對總費用進行科學(xué)合理分攤的計費形式。然而中央空調(diào)要計量的“量”既不是水量，也不是電量，更不是時間量，而是中央空調(diào)介質(zhì)水中攜帶的能量(冷量或熱量)的變化量。用戶的空調(diào)未端使用“用電量”、“用水量”或“開關(guān)時間量”并不等于用戶所消耗的“冷熱量”，所以出現(xiàn)了不合情理的結(jié)果，必然造成收費糾紛。因此有必要針對中央空調(diào)的冷熱量計量裝置做進一步的研究和改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的之一在于針對上述不足，提供一種用于中央空調(diào)的冷熱量積算控制裝置，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中的中央空調(diào)用量計費裝置無法準確計量風(fēng)機盤管實際所消耗的冷熱量，造成計費不合理等技術(shù)問題。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]本實用新型所提供的一種用于中央空調(diào)的冷熱量積算控制裝置，所述的控制裝置包括微控制器，以及分別接入微控制器的溫度測量模塊、電能計量模塊、電量存儲模塊與通訊模塊，其中:
[0006]所述的溫度測量模塊用于采集風(fēng)機盤管的進水溫度，并傳輸至微控制器中；
[0007]所述電能計量模塊用于分別采樣風(fēng)機盤管的工作電流與電壓，并將采集到的電壓與電流轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)據(jù)輸入至微控制器中進行脈沖計數(shù)；
[0008]所述電量存儲模塊用于存儲來自于電能計量模塊的脈沖數(shù)據(jù)，向微控制器提供反復(fù)讀寫脈沖數(shù)據(jù)的硬件支持；
[0009]所述的通訊模塊用于由微控制器與水表及上位機通訊，從水表中讀取相應(yīng)的水流量，上位機通過通訊模塊與微控制器進行數(shù)據(jù)交互，并由微控制器獲取電量存儲模塊中的電能脈沖數(shù)據(jù)，以及來自于溫度測量模塊的風(fēng)機盤管進水溫度，從而積算出終端實際消耗的冷熱量。[0010]作為優(yōu)選，進一步的技術(shù)方案是:所述控制裝置中還包括分別接入微控制器的液晶顯示模塊與鍵盤輸入模塊，所述液晶顯示模塊用于顯示電能與風(fēng)機盤管進水溫度，以及來自于上位機積算的冷熱量消耗值；所述鍵盤輸入模塊用于通過微控制器查詢相應(yīng)的電能及冷熱量消耗情況。
[0011]更進一步的技術(shù)方案是:所述溫度測量模塊以DS18B20數(shù)字溫度傳感器為核心。
[0012]更進一步的技術(shù)方案是:所述的通訊模塊通過RS-485總線與上位機相連接。
[0013]更進一步的技術(shù)方案是:所述上位機為個人計算機。
[0014]更進一步的技術(shù)方案是:所述的電能計量模塊以ADE7755計量芯片為核心。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果之一是:上位機通過變速電機耗電量的原理，通過從微控制器中獲取的風(fēng)機盤管系統(tǒng)所消耗的電能，可積算出風(fēng)機盤管在使用中實際所消耗的冷熱量，有效解決了中央空調(diào)計費不合理的問題，避免收費糾紛，同時本實用新型所提供的一種用于中央空調(diào)的冷熱量積算控制裝置結(jié)構(gòu)簡單，適宜于作為各種類型中央空調(diào)的計量裝置，應(yīng)用范圍廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為用于說明本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步闡述。
[0018]參考圖1所示，本實用新型的一個實施例是一種用于中央空調(diào)的冷熱量積算控制裝置，所述的控制裝置包括微控制器，以及分別接入微控制器的溫度測量模塊、電能計量模塊、電量存儲模塊與通訊模塊，其中:
[0019]上述的溫度測量模塊的作用是采集風(fēng)機盤管的進水溫度，并傳輸至微控制器中；
[0020]上述電能計量模塊的作用是分別采樣風(fēng)機盤管的工作電流與電壓，并將采集到的電壓與電流轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)據(jù)輸入至微控制器中進行脈沖計數(shù)；
[0021]上述電量存儲模塊的作用是存儲來自于電能計量模塊的脈沖數(shù)據(jù)，向微控制器提供反復(fù)讀寫脈沖數(shù)據(jù)的硬件支持；
[0022]上述的通訊模塊的作用是由微控制器與水表及上位機通訊，從水表中讀取相應(yīng)的水流量，上位機通過通訊模塊與微控制器進行數(shù)據(jù)交互，并由微控制器獲取電量存儲模塊中的電能脈沖數(shù)據(jù)，以及來自于溫度測量模塊的風(fēng)機盤管進水溫度，從而積算出終端實際消耗的冷熱量。
[0023]再參考圖1所示，在本實用新型用于解決技術(shù)問題的另一實施例中，還可在上述控制裝置中增設(shè)分別接入微控制器的液晶顯示模塊與鍵盤輸入模塊，所述液晶顯示模塊用于顯示電能與風(fēng)機盤管進水溫度，以及來自于上位機積算的冷熱量消耗值；所述鍵盤輸入模塊用于通過微控制器查詢相應(yīng)的電能及冷熱量消耗情況。而本實施例中所提到的微控制器，可采用可執(zhí)行預(yù)定程序的單片機。
[0024]根據(jù)本實用新型的另一實施例，所述溫度測量模塊以DS18B20數(shù)字溫度傳感器為核心；所述的電能計量模塊以ADE7755計量芯片為核心。。
[0025]根據(jù)本實用新型的另一實施例，所述的通訊模塊通過RS-485總線與上位機相連接。而前述上位機則可直接采用個人計算機。
[0026]本實用新型基于變速電機耗電量原理，通過計量風(fēng)機盤管系統(tǒng)消耗的電能，按照風(fēng)機盤管輸入功率和輸出冷熱量的數(shù)學(xué)關(guān)系(即能效比COP曲線)，可積算出風(fēng)機盤管實際所消耗的冷熱量。同時根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)水溫環(huán)境和環(huán)境情況，進行COP曲線的合理性修正。
[0027]而積算控制裝置的計費模式分為三種情況:夏天(冷量)，冬天(熱量)，過度季節(jié)(只計算電量，不計算能量)。在各戶的進水口放入溫度檢測裝置，用于檢測進水口的水溫。在夏天的情況下，當(dāng)水溫低于6°C時，只計算電量，不計算能量；在冬天的情況下，當(dāng)水溫高于45°C時，只計算電量，不計算能量。在6°C -45°C，分別收取相應(yīng)收費比例的電量費和能量費。
[0028]本實用新型上述實施例的具體使用方法為:對于分戶水平連接的冷熱量積算控制系統(tǒng)，在各戶的分支支路上放入DS18B20，對該用戶風(fēng)機盤管的進水溫度進行測量。同時在各戶的代表房間里放置冷熱量積算控制裝置，并將風(fēng)機盤管的電源線接入冷熱量積算控制裝置，這樣可以實時測量風(fēng)機盤管所消耗的電能。至于通訊，只需將相應(yīng)的通訊口相連，然后通過通訊集中器，將所有冷熱量積算控制裝置、水表和PC并到統(tǒng)一的通訊網(wǎng)絡(luò)中。
[0029]同時，本實用新型的技術(shù)方案中還涉及以下幾個概念:
[0030]其一是控制積算表，是指安裝于用戶空調(diào)末端、執(zhí)行空調(diào)末端的控制指令、通過內(nèi)置的控制積算數(shù)學(xué)模型把空調(diào)末端消耗的電量積算成風(fēng)機盤管所消耗的冷熱量、并通過內(nèi)部通訊芯片與管理平臺進行通訊的控制積算終端裝置。
[0031]其二控制積算系統(tǒng)，是指在通過控制積算表實現(xiàn)了空調(diào)末端的控制和累積計算后，通過必要的應(yīng)用軟件、計算機硬件，實現(xiàn)對各空調(diào)使用單元的空調(diào)末端數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)測；并執(zhí)行各空調(diào)使用單元的計費操作、數(shù)據(jù)查詢、財務(wù)處理等一系列工作的管理系統(tǒng)平臺。
[0032]除上述以外，還需要說明的是在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等，指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時，所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本實用新型的范圍內(nèi)。
[0033]盡管這里參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于中央空調(diào)冷熱量積算的控制裝置，其特征在于:所述的控制裝置包括微控制器，以及分別接入微控制器的溫度測量模塊、電能計量模塊、電量存儲模塊與通訊模塊，其中: 所述的溫度測量模塊用于采集風(fēng)機盤管的進水溫度，并傳輸至微控制器中； 所述電能計量模塊用于分別采樣風(fēng)機盤管的工作電流與電壓，并將采集到的電壓與電流轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)據(jù)輸入至微控制器中進行脈沖計數(shù)； 所述電量存儲模塊用于存儲來自于電能計量模塊的脈沖數(shù)據(jù)，向微控制器提供反復(fù)讀寫脈沖數(shù)據(jù)的硬件支持； 所述的通訊模塊用于由微控制器與水表及上位機通訊，從水表中讀取相應(yīng)的水流量，上位機通過通訊模塊與微控制器進行數(shù)據(jù)交互，并由微控制器獲取電量存儲模塊中的電能脈沖數(shù)據(jù)，以及來自于溫度測量模塊的風(fēng)機盤管進水溫度，用于積算出終端實際消耗的冷熱量；所述上位機為個人計算機；所述的通訊模塊通過RS-485總線與上位機相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于中央空調(diào)冷熱量積算的控制裝置，其特征在于:所述控制裝置中還包括分別接入微控制器的液晶顯示模塊與鍵盤輸入模塊，所述液晶顯示模塊用于顯示電能與風(fēng)機盤管進水溫度，以及來自于上位機積算的冷熱量消耗值；所述鍵盤輸入模塊用于通過微控制器查詢相應(yīng)的電能及冷熱量消耗情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)冷熱量積算的控制裝置，其特征在于:所述溫度測量模塊以DS18B20數(shù)字溫度傳感器為核心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)冷熱量積算的控制裝置，其特征在于:所述的電能計量模塊以ADE7755計量芯片為核心。
【文檔編號】G01K17/12GK203455116SQ201320094736
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月3日
【發(fā)明者】曹建林 申請人:南京協(xié)成能源科技有限公司