一种供热系统循环泵节能控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及冬季供暖系统，具体是一种供热系统循环泵节能控制器。包括ATmega16A单片机、与ATmega16A单片机连接的室外温度测量电路、与ATmega16A单片机连接的显示与按键电路、与ATmega16A单片机连接的模拟量输出电路、与ATmega16A单片机相连的继电器电路、电源电路。本实用新型装置可以根据室外温度变化，按照给定算法，控制循环泵转速，当室外温度高于某设定温度后，切断输出信号，使循环泵停机，采集用于频率控制的室外温度，以电压或是电流信号输出变频器，控制变频器的频率，改变循环泵的转速。
【专利说明】一种供热系统循环泵节能控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冬季供暖系统，具体是一种供热系统循环泵节能控制器。
【背景技术】
[0002]当前的管道供暖不能进行调整，无论冬季天气冷暖情况都需要进行同样的能源消耗，通过变频器控制循环泵转速实现循环泵节能，其支持理论是循环泵、循环泵转速都是按照设计室外温度选择的，当室外温度不是设计室外温度时，就不需要循环泵按照设计转速运行，因此随着室外温度上升，减小转速是可能的；由于驱动循环泵电动机的功率与电动机转速的三次方成正比，只要电动机转速下降，就可以节约电能。
[0003]当然，在某室外温度下，循环泵的转速为何值的问题一直是难以解决的问题，转速太低，容易出现水利失调；转速太高，节能减少。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:如何提供一种供热系统循环泵节能控制器，通过该装置能够有效地节能。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种供热系统循环泵节能控制器，包括ATmegal6A单片机、与ATmegal6A单片机连接的室外温度测量电路、与ATmegal6A单片机连接的显示与按键电路、与ATmega16A单片机连接的模拟量输出电路、与ATmega16A单片机相连的继电器电路、电源电路。
[0006]作为一种优选方式:显示与按键电路包括两片HC595，两片HC595分别连接LEDl和LED2两个4联数码管，显示与按键电路与ATmegal6A单片机通过PB0\PB1\PB2\PB3\PB4
接口连接。
[0007]作为一种优选方式:模拟量输出电路通过PC0\PC1\PC2接口与ATmegal6A单片机连接。
[0008]作为一种优选方式:继电器电路通过PD3与ATmegal6A单片机连接。
[0009]作为一种优选方式:室外温度测量电路采用DS18B20测温芯片测量温度，采用51内核单片机stc89C51实现温度数据处理与控制，采用RS485接口实现温度数据传送。
[0010]本实用新型的有益效果是:本实用新型装置可以根据室外温度变化，按照给定算法，控制循环泵转速，当室外温度高于某设定温度后，切断输出信号，使循环泵停机，采集用于频率控制的室外温度，以电压或是电流信号输出变频器，控制变频器的频率，改变循环泵的转速。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型方框连接图；
[0012]图2是本实用新型ATmegal6A单片机电路示意图；
[0013]图3是本实用新型显示与按键电路示意图；
[0014]图4是本实用新型模拟量输出电路示意图；
[0015]图5是本实用新型继电器电路示意图；
[0016]图6是本实用新型电源电路示意图；
[0017]图7是本实用新型室外温度测量电路示意图-1 ；
[0018]图8是本实用新型室外温度测量电路示意图_2。
[0019]其中，1、HC595。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，本实用新型包括
[0021]显示部分
[0022]采用两排4联数码管，数码管尺寸为0.36英寸，一排红色，一排绿色。
[0023]显示内容为:
[0024]状态O: —排显示室外温度值，另一排显示输出频率值，
[0025]状态1:设置室外温度补偿值正；
[0026]状态2:设置室外温度补偿值负；
[0027]状态3:设置频率点I ;
[0028]状态4:设置室外温度点I ;
[0029]状态5:设置频率点2;
[0030]状态6:设置室外温度点2 ；
[0031]状态7:设置频率点3;
[0032]状态8:设置室外温度点3 ；
[0033]状态9:设置频率点4 ；
[0034]状态10:设置室外温度点4 ；
[0035]状态11:算法选择；
[0036]状态12:上限输出频率设置；
[0037]状态13:下限输出频率设置
[0038]键盘
[0039]共有5个按键，分别是:
[0040]状态序号加；状态序号减；数码管选择；输入数字加；输入数字保存。
[0041]输出部分
[0042]输出继电器干触点信号，用于高温停机控制。
[0043]输出变频器需要的电压或是电流信号。
[0044]单片机部分
[0045]从功能要求以及成本、可靠性等方面考虑。选用AVR系列单片机ATmegal6Al。
[0046]电源部分
[0047]为增加可靠性，模拟输入与继电器输出部分都与单片机部分隔离，因此采用三路隔离的开关电源分部分供电。同时增加电源输入滤波器提高抗干扰能力。
[0048]如图2所示，单片机为ATmegal6A，采用ISP接口实现程序下载，ADC的参考电源用TL431稳压。
[0049]如图3所示，LEDl和LED2是两个4联数码管(0.36吋)，两片HC595实现串行接收数据，并行输出，5个按键用于数据输入。
[0050]如图4所示，循环泵节能控制器的模拟量输出分为4部分，
[0051]第I部分为DAC转换，将单片机输出的频率信号转换成电压输出；
[0052]第2部分为信号隔离，信号隔离后，增加单片机运行的可靠性；
[0053]第3部分为电流输出，输出Γ20πιΑ的频率信号；
[0054]第4部分为电压输出，输出0?10V的频率信号；
[0055]调试时，先调试DAC芯片的参考电源电压，然后用程序控制单片机输出1023到DAC芯片；调试P0T2电位器，使光隔离输出与DAC芯片输出一致；然后调整P0T3电位器，使电流电路部分输出为20mA ，再调整P0T5电位器，使电压电路部分输出电压为10V。
[0056]如图5所示，采用光耦实现输出部分与单片机部分隔离，采用继电器触点作为变频器停机信号，或用触点切换节能控制器输出的频率信号，用于在室外气温过高时，停止变频器运行，实现进一步节能。
[0057]如图6所示，开关电源A向模拟量输入隔离前部供电；开关电源B向单片机以及模拟量输入隔尚后部供电；开关电源C向输出部分供电。
[0058]如图7和图8所示，本实用新型室外温度测量电路份为两部分，室外温度测量电路示意图-1为单片机接口部分，与室外测温部分室外温度测量电路示意图-2通过RS485通信，采用DS18B20测温芯片测量温度，采用51内核单片机stc89C51实现温度数据处理与控制，采用RS485接口实现温度数据传送。
[0059]本实用新型的ATmegal6A单片机根据室外温度控制循环泵转速，或者说是控制供热系统的循环水流量，室外温度与循环泵转速之间的关系为:F=(((l_Gp)/(tw’ +tn)) *(tn_tw)+Gp)*50
[0060]式中:F为循环泵变频器的频率；Gp为相对流量；tw’为设计室外温度；tn为设计室内温度；
[0061]tw为室外温度。
【权利要求】
1.一种供热系统循环泵节能控制器，其特征在于:包括ATmegal6A单片机、与ATmegal6A单片机连接的室外温度测量电路、与ATmegal6A单片机连接的显示与按键电路、与ATmegal6A单片机连接的模拟量输出电路、与ATmegal6A单片机相连的继电器电路、电源电路。
2.根据权利要求1所述的一种供热系统循环泵节能控制器，其特征在于:显示与按键电路包括两片HC595，两片HC595分别连接LEDl和LED2两个4联数码管，显示与按键电路与 ATmegal6A 单片机通过 PB0\PB1\PB2\PB3\PB4 接口连接。
3.根据权利要求1所述的一种供热系统循环泵节能控制器，其特征在于:模拟量输出电路通过PC0\PC1\PC2接口与ATmegal6A单片机连接。
4.根据权利要求1所述的一种供热系统循环泵节能控制器，其特征在于:继电器电路通过PD3与ATmegal6A单片机连接。
5.根据权利要求1所述的一种供热系统循环泵节能控制器，其特征在于:室外温度测量电路采用DS18B20测温芯片测量温度，采用51内核单片机stc89C51实现温度数据处理与控制，采用RS485接口实现温度数据传送。
【文档编号】F24D19/10GK204063272SQ201420341879
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】夏路易, 胡庆彦, 温永生 申请人:胡庆彦