高效中央空调变频节能系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及中央空调，特别涉及高效中央空调变频节能系统。本实用新型针对通用变频器有与中央空调变频无关的模块与接口，及需要外置PLC的问题，提供一种高效中央空调变频节能系统，包括水泵、进水温度传感器、回水温度传感器及中央空调变频器，中央空调变频器包括通信接口模块、控制模块、人机交互模块、端口隔离电路、通信隔离电路及模拟信号采集模块，所述通信接口模块分别与进水温度传感器、回水温度传感器、端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模及控制模块连接，所述控制模块分别与端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模块及人机交互模块连接、端口隔离电路与水泵连接。适用于高效中央空调变频节能系统。
【专利说明】高效中央空调变频节能系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及中央空调，特别涉及高效中央空调变频节能系统。
【背景技术】
[0002]中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计的。而实际上在一年中，一般地区，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常，中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。
[0003]中央空调分为家用空调和商用空调。我们的改造主要针对使用商用空调的客户。商用中央空调一般使用在宾馆、酒店、商城、办公楼、工厂、茶楼、咖啡厅、高档会所等地。在这些场所，需要长时间使用空调，然而空调的泵不能自动调节负载，一直满负载运行，使电力浪费严重。如果进行节能改造，可以省掉30%-40%的电量。据统计，类似酒店、宾馆这类长时间使用中央空调的地方，他们的电费支出60%来自中央空调，如果进行了节能改造，电费能省出30% -40%，大大减少了财政支出。同时，变频空调是在低于额定转速的状态下运行，噪音很低，可以带给客户更加舒适的感受。
[0004]目前中央空调大多数的改造方案是采用通用变频器及PLC的方案，存在诸多缺陷。在实际中，PLC系统往往需要重新编写通讯程序，从而PLC系统与仪表之间的通讯复杂，且不够灵活。通用变频器有很多与中央空调无关的接口或模块，使得变频器投资较多。同时，由于采用PLC进行数据采样和控制导致连线较多，系统容易受到干扰造成系统的不可靠及不稳定，另外PLC的使用增加了系统成本。且，由于通用变频器的自身缺陷，现有的中央空调变频系统是不能够在恶劣的电磁环境下稳定的工作。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题，就是提供高效中央空调变频节能系统，以达到系统在不使用PLC控制的情况下，达到同样的中央空调控制的效果，同时，系统能够在恶劣的电磁环境下稳定的工作。
[0006]本实用新型解决所述技术问题，采用的技术方案是，高效中央空调变频节能系统，包括水泵、进水温度传感器及回水温度传感器，还包括中央空调变频器，所述中央空调变频器包括通信接口模块、控制模块、人机交互模块、端口隔离电路、通信隔离电路及模拟信号采集模块，所述通信接口模块分别与进水温度传感器、回水温度传感器、端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模及控制模块连接，所述控制模块分别与端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模块及人机交互模块连接、端口隔离电路与水泵连接。
[0007]具体的，所述模拟信号采集模块包括输入端、发光二极管一、光电二极管一、光电二极管二、放大器一、电容一、电容二、电阻一、电容三、放大器二、电阻二、电容四、电阻三、可变电阻、放大器三、电容五、电容六、电感、电容七、电容八、电阻四、输出端、电源一、电源二、地电位一及地电位二,所述输入端与放大器一的正极输入端连接,放大器一的负极输入端分别与放大器一的输出端及电阻一连接，放大器一的电源端分别与电源一、电容一及电容二的一端连接，电容一及电容二的另一端分别连接到地电位一、放大器一的接地端连接到电位一，电阻一的另一端分别与放大器二的负极输入端、电容三的一端及光电二极管一的负极连接，光电二极管一的正极及放大器二的正极输入端分别连接到地电位一，放大器二的输出端分别与电容三的另一端及电阻二的一端连接，电阻二的另一端与发光二极管一的阴极连接，发光二极管一的的阳极与电源一连接，光电二极管二的阴极分别与电阻三的一端、电容四的一端及放大器三的负极输入端连接，电容四的另一端分别与电阻四的一端、放大器三的输出端、可变电阻的一端及可变电阻的调节端连接，电阻四的另一端分别与输出端口及电容八的一端连接，电容八的另一端连接到地电位二，可变电阻的另一端与电阻三的另一端连接、放大器三的正及输入端与光电二极管二的阳极分别连接到地电位二，放大器三的电源端分别与放大器二的电源端、电容五的一端、电容六的一端及电感的一端连接，电容五的另一端及电容六的另一端分别连接到地电位二，电感的另一端分别与电源二及电容七的一端连接，电容七的另一端连接到地电位二。
[0008]具体的，所述进水温度传感器及回水温度传感器的数量不少于一个，且一一对应。
[0009]具体的，所述控制模块为微处理器。
[0010]具体的，所述人机交互模块包括人机互动模块及数码管驱动电路。
[0011]本实用新型的有益效果是，通过使用一种基于高效中央空调变频节能系统的需要，设计的专用的中央空调变频器，使高效中央空调变频节能系统在不需要PLC的情况下达到同样的中央空调变频效果，同时，由于采用PLC进行数据采样和控制导致连线较多，系统容易受到干扰造成不可靠，不使用PLC后，可提高系统的抗干扰能力，减少使用PLC，降低了高效中央空调变频节能系统的成本及减少了不必要元器件的浪费。另外，模拟信号采集模块使用高速模拟光耦对模拟信号进行数据采集，大大提高了对模拟系统采集中引入干扰的抑制能力，使得该高效中央空调变频节能系统能够在恶劣的电磁环境下稳定的工作。并且，PLC系统往往需要重新编写通讯程序，而PLC系统与仪表之间的通讯复杂，且不够灵活，使用方法复杂，采用本系统可大大降低操作难度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型高效中央空调变频节能系统的实施例的系统结构图；
[0013]图2为本实用新型高效中央空调变频节能系统的实施例的中央空调变频器的结构图；
[0014]图3为本实用新型高效中央空调变频节能系统的实施例的模拟信号采集模块电路图；
[0015]其中，Al为放大器一、A2为放大器二、A3为放大器三、Cl为电容一、C2为电容二、C3为电容三、C4为电容四、C5为电容五、C6为电容六、C7为电容七、C8为电容八、Rl为电阻一、R2为电阻二、R3为电阻三、R4为电阻四、R为可变电阻、L为电感、VDD为电源一、VCC为电源二、GND-1为地电位一、AGND为地电位二、LED为发光二极管一、PDl为光电二极管一、PD2为光电二极管二。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及实施例详细描述本实用新型的技术方案:
[0017]本实用新型针对通用变频器内置了很多与中央空调变频无关的模块与接口，使得变频器投资较多，及需要外置PLC而PLC系统往往需要重新编写通讯程序，而PLC系统与仪表之间的通讯复杂，且不够灵活，使用方法复杂的问题提供一种高效中央空调变频节能系统，包括水泵、进水温度传感器及回水温度传感器，还包括中央空调变频器，所述中央空调变频器包括通信接口模块、控制模块、人机交互模块、端口隔离电路、通信隔离电路及模拟信号采集模块，所述通信接口模块分别与进水温度传感器、回水温度传感器、端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模及控制模块连接，所述控制模块分别与端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模块及人机交互模块连接、端口隔离电路与水泵连接。通过使用一种基于高效中央空调变频节能系统的需要，设计的专用的中央空调变频器，使高效中央空调变频节能系统在不需要PLC的情况下达到同样的中央空调变频效果，同时，由于采用PLC进行数据采样和控制导致连线较多，系统容易受到干扰造成不可靠，不使用PLC后，可提高系统的抗干扰能力，减少使用PLC，降低了高效中央空调变频节能系统的成本及减少了不必要元器件的浪费。另外，模拟信号采集模块使用高速模拟光耦对模拟信号进行数据采集，大大提高了对模拟系统采集中引入干扰的抑制能力，使得该高效中央空调变频节能系统能够在恶劣的电磁环境下稳定的工作。并且，PLC系统往往需要重新编写通讯程序，而PLC系统与仪表之间的通讯复杂，且不够灵活，使用方法复杂，采用本系统可大大降低操作难度。
[0018]实施例
[0019]本例的高效中央空调变频节能系统，如图1所示，包括水泵、进水温度传感器及回水温度传感器，还包括中央空调变频器。进水温度传感器及回水温度传感器分别与中央空调变频器连接，中央空调变频器与水泵连接。
[0020]现有技术中，中央空调大多数的改造方案是采用通用变频器及PLC的方案，存在诸多缺陷。在实际中，PLC系统往往需要重新编写通讯程序，从而PLC系统与仪表之间的通讯复杂，且不够灵活。通用变频器有很多与中央空调无关的接口或模块，使得变频器投资较多。同时，由于采用PLC进行数据采样和控制导致连线较多，系统容易受到干扰造成系统的不可靠及不稳定，另外PLC的使用增加了系统成本。且，通用变频器的自身缺陷，是的现有的高效中央空调变频节能系统不能够在恶劣的电磁环境下稳定的工作。而本例中，使用一种基于高效中央空调变频节能系统的需要，设计的专用的中央空调变频器，使高效中央空调变频节能系统在不需要PLC的情况下达到同样的中央空调变频效果。同时，不使用PLC进行数据采样和控制后，可避免由于采用PLC进行数据采样和控制导致连线较多，系统容易受到干扰造成的不可靠，系统的抗干扰能力可大大增强。同时，减少使用PLC，降低了高效中央空调变频节能系统的成本及减少了不必要元器件的浪费。
[0021]本例的高效中央空调变频节能系统抛弃了传统的中央空调改造方案中的PLC控制系统，而采用新型的中央空调变频器。如图2所示，中央空调变频器包括通信接口模块、控制模块、人机交互模块、端口隔离电路、通信隔离电路及模拟信号采集模块，所述通信接口模块分别与进水温度传感器、回水温度传感器、端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模及控制模块连接，所述控制模块分别与端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模块及人机交互模块连接、端口隔离电路与水泵连接。优选的，本例的所述进水温度传感器及回水温度传感器的数量不少于一个，且一一对应。
[0022]现有技术中，通用变频器，本身抗干扰能力不强，不能够在电磁环境下稳定的工作。而本例的中央空调变频器，为解决这一问题，在其中的模拟信号采集模块，使用高速模拟光耦对模拟信号进行数据采集，大大提高了对模拟系统采集中引入干扰的抑制能力，使得该系统能够在恶劣的电磁环境下稳定的工作。
[0023]本例的模拟信号采集模块，由模拟隔离电路及放大调制电路组成。具体的，如图3所不，包括输入端、发光二极管一 LED、光电二极管一 F1DU光电二极管二 Η)2、放大器一 Al、电容一 Cl、电容二 C2、电阻一 R1、电容三C3、放大器二 Α2、电阻二 R2、电容四C4、电阻三R3、可变电阻R、放大器三A3、电容五C5、电容六C6、电感L、电容七C7、电容八C8、电阻四R4、输出端、电源一 VDD、电源二 VCC、地电位一 GND-1及地电位二 AGND，所述输入端与放大器一 Al的正极输入端连接，放大器一 Al的负极输入端分别与放大器的输出端及电阻一 Rl连接,放大器一 Al的电源端分别与电源一 VDD、电容一 Cl及电容二 C2的一端连接，电容一 Cl及电容二 C2的另一端分别连接到地电位一 GND-1、放大器一 Al的接地端连接到电位一，电阻一Rl的另一端分别与放大器二 Α2的负极输入端、电容三C3的一端及光电二极管一 F1Dl的负极连接，光电二极管一PDl的正极及放大器二Α2的正极输入端分别连接到地电位一GND-1，放大器二 Α2的输出端分别与电容三C3的另一端及电阻二 R2的一端连接，电阻二 R2的另一端与发光二极管一 LED的阴极连接,发光二极管一 LED的的阳极与电源一 VDD连接,光电二极管二 PD2的阴极分别与电阻三R3的一端、电容四C4的一端及放大器三A3的负极输入端连接，电容四C4的另一端分别与电阻四R4的一端、放大器三A3的输出端、可变电阻R的一端及可变电阻R的调节端连接，电阻四R4的另一端分别与输出端口及电容八CS的一端连接，电容八C8的另一端连接到地电位二 AGND，可变电阻R的另一端与电阻三R3的另一端连接、放大器三A3的正及输入端与光电二极管二 PD2的阳极分别连接到地电位二 AGND，放大器三A3的电源端分别与放大器二 Α2的电源端、电容五C5的一端、电容六C6的一端及电感L的一端连接，电容五C5的另一端及电容六C6的另一端分别连接到地电位二 AGND，电感L的另一端分别与电源二 VCC及电容七C7的一端连接，电容七C7的另一端连接到地电位二 AGND。
[0024]优选的，控制模块为微处理器，主要是由主控芯片及外围电路组成；端口隔离电路及通信隔离电路内部结构一致，分别主要由光耦隔离芯片及驱动放大芯片组成；人机交互模块主要是人机互动模块及数码管驱动电路组成；通信接口模块主要是由各种通信转换电路组成。
[0025]综上所述，本例的于高效中央空调变频节能系统，通过使用一种基于高效中央空调变频节能系统的需要，设计的专用的中央空调变频器，使高效中央空调变频节能系统在不需要PLC的情况下达到同样的中央空调变频效果，同时，由于采用PLC进行数据采样和控制导致连线较多，系统容易受到干扰造成不可靠，不使用PLC后，可提高系统的抗干扰能力，减少使用PLC，降低了高效中央空调变频节能系统的成本及减少了不必要元器件的浪费，可降低成本。另外，模拟信号采集模块使用高速模拟光耦对模拟信号进行数据采集，大大提闻了对I旲拟系统米集中弓I入干扰的抑制能力，使得该闻效中央空调变频节能系统能够在恶劣的电磁环境下稳定的工作。并且，PLC系统往往需要重新编写通讯程序，而PLC系统与仪表之间的通讯复杂，且不够灵活，使用方法复杂，采用本系统可大大降低操作难度。
【权利要求】
1.高效中央空调变频节能系统，包括水泵、进水温度传感器及回水温度传感器，其特征在于，还包括中央空调变频器，所述中央空调变频器包括通信接口模块、控制模块、人机交互模块、端口隔离电路、通信隔离电路及模拟信号采集模块，所述通信接口模块分别与进水温度传感器、回水温度传感器、端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模及控制模块连接，所述控制模块分别与端口隔离电路、通信隔离电路、模拟信号采集模块及人机交互模块连接，端口隔离电路与水泵连接。
2.根据权利要求1所述的高效中央空调变频节能系统，其特征在于，所述模拟信号采集模块包括输入端、发光二极管一、光电二极管一、光电二极管二、放大器一、电容一、电容二、电阻一、电容三、放大器二、电阻二、电容四、电阻三、可变电阻、放大器三、电容五、电容六、电感、电容七、电容八、电阻四、输出端、电源一、电源二、地电位一及地电位二，所述输入端与放大器一的正极输入端连接，放大器一的负极输入端分别与放大器一的输出端及电阻一连接，放大器一的电源端分别与电源一、电容一及电容二的一端连接，电容一及电容二的另一端分别连接到地电位一、放大器一的接地端连接到电位一，电阻一的另一端分别与放大器二的负极输入端、电容三的一端及光电二极管一的负极连接，光电二极管一的正极及放大器二的正极输入端分别连接到地电位一，放大器二的输出端分别与电容三的另一端及电阻二的一端连接，电阻二的另一端与发光二极管一的阴极连接，发光二极管一的的阳极与电源一连接，光电二极管二的阴极分别与电阻三的一端、电容四的一端及放大器三的负极输入端连接，电容四的另一端分别与电阻四的一端、放大器三的输出端、可变电阻的一端及可变电阻的调节端连接，电阻四的另一端分别与输出端口及电容八的一端连接，电容八的另一端连接到地电位二，可变电阻的另一端与电阻三的另一端连接、放大器三的正及输入端与光电二极管二的阳极分别连接到地电位二，放大器三的电源端分别与放大器二的电源端、电容五的一端、电容六的一端及电感的一端连接，电容五的另一端及电容六的另一端分别连接到地电位二，电感的另一端分别与电源二及电容七的一端连接，电容七的另一端连接到地电位二。
3.根据权利要求1所述的高效中央空调变频节能系统，其特征在于，所述进水温度传感器及回水温度传感器的数量不少于一个，且一一对应。
4.根据权利要求1所述的高效中央空调变频节能系统，其特征在于，所述控制模块为微处理器。
5.根据权利要求1所述的高效中央空调变频节能系统，其特征在于，所述人机交互模块包括人机互动模块及数码管驱动电路。
【文档编号】F24F11/02GK204006510SQ201420227543
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】蒋小春 申请人:成都中大华瑞科技有限公司