专利名称：用单片机控制的储能式室温调节装置的制作方法
专利说明
所述技术领域本实用新型步及一种用单片机控制的储能式室温调节装置，适用于大、小型供热(冷)系统，既可用于冬季制热，又可用于夏季制冷。
加热储热在同一储能水箱内完成，首先将一些必要数据存于存储器的数据存储器中，如理想室温、峰谷时段、制热制冷系数。为提高使用过程中的自动化程度和减少不必要的消耗可以同时存入日运行方式，周运行方式，以在那些不必要的时段、日、周，使室温尽可能的低，以节约热能。运行中，将环境温度传感器探测到的室外温度与预置的理想室温温差定义为散热速度(制热时，以下均以制热考虑，制冷反之)，将出水温度传感器探测的储能水箱出水口温度与回水温度传感器探测的回水口温度之差定义为供热速度，当散热速度与时间的积等于某一值时，启动循环泵，循环泵开启时间与供热速度的积等于散热速度与时间的积时停止循环，清除供热积累与散热积累开始下一个时间段的周期；当MCU检测到实时种的时间在预置的电力谷段范围内且在水温不大于某值时(如99℃)开始全速加热，一旦大于该值停止加热。
本实用新型的有益效果是自动化程度高，只用一个储能水箱，既可在冬季制热又能在夏季制冷，增加了使用范围，并且能自动在电网低谷时段进行储能，提高了经济效益。
图2为控制及执行电路的原理图。
图3为储能水箱及与其相关部件的装配关系示意图。
图4为本实用新型的程序主流程图。
图5为整分操作流程图。
在图3中，1、制冷机组，2、冷凝管，3、10分别储能水箱的回水口及出水口，4、9分别为回水及出水温度传感器，5、管路，6、房间，7、换热器，8、循环泵，11-13分别为加热管，14、储能水箱。
温度自动控制电路的单片MCU采用intl8751，实时钟采用DS12887，显示电路采用SED1520，A/D采用ADC0801-04。
由图2可知，控制及执行电路由非门IC1-IC5、继电器J1-J5组成，IC1-IC5的输入端分别接单片机的P1.0-P1.4端，IC1-IC5的输出端分别通过继电器J1-J5接+12V，继电器J1-J5的常开触点J1-1-J5-1分别与循环泵MB、加热管RG1-RG3、制冷机组ZL串联后接在～220V与地之间。本实施例的工作过程如下首先，调整好时间并在数储器中存入理想室温、峰谷时段、制热制冷系数等必要数据，由环境温度传感器接受的温度信号经过A/D转换成单片机可识别数据，并将该数据保存于数据存储器中且计算出当日平均气温，当该温度低于某一定值时(制热时，制冷时反之)则认为进入制热季节，同时单片机在数存储器中置入相应标志。在该标志为制热状态下时，当单片机检测到实时钟的时间在数据存储器所存储的峰谷时段内时，驱动控制及执行电路，使储能水箱中的加热管为水加热储存一天所需的热量。在正常工作时，单片机随时监测实时钟的分钟值、强迫加热、强迫循环键、水温值(出水温度传感器所测温度)(当然，也可以用单片机中断的方式完成)等项工作。当分钟值变化后，在房间向环境的散热积累中加入一个值，该值由环境温度与理想室温之差决定，此温差即在一分钟内损失的热量表征，用同样方式既出水温度传感器与回水温度传感器所测的温度之差(为修正该差值可在供热积累中加入制热热系数作为新的供热积累存于存储器中)可以表征供热系统向房间的补充热量并可算出供热积累。当散热积累大于某一预定值时，单片机命令控制及执行电路启动循环泵，为室内补充热量。应当说明；散热积是每分钟均在增加的，其增加的值由环境温度传感器与出水温度传感器所测的温度之差决定，而供热积累只有在循环泵开启的情况下才增加，以防由于温度传感器的温度误差而使未循环时由于有温差的存在而误认为有供热发生。在循环泵动作时，当供热积累大于等于散热积累时，为散热积累清0，并在供热积累中减去原散热积累为新的供热积累，如此反复，执行下一周期。另外，在制冷的过程中供热积累和散热积累为负值，简单的可将三个温度传感器经A/D变换后的值取反，作为供热积累与散热积累增加的依据，并在储热液中加入防冻液，当出水温度传感器所测的温度小于一定值时，则认为是供热不足，可在任意时刻投入部分加热器以补充热量。
权利要求1.一种用单片机控制的储能式室温调节装置，其特征在于它由储能水箱(14)、加热管、冷凝管(2)、循环泵(8)、制冷机组(1)及温度自动控制电路组成，加热管和冷凝管(2)装在储能水箱(14)中，冷凝管(2)通过管路与制冷机组(1)相连通，加热管、制冷机组(1)和循环泵(8)受控于温度自动控动电路，储能水箱(14)的出水口通过管路及循环泵(8)与采暖系统的换热器(7)相连通，采暖系统的换热器(7)通过管路(5)与储能水箱(14)的回水口相连通；温度自动控制电路由单片机MCU、环境温度传感器、出水温度传感器、回水温度传感器、实时钟、键盘、显示电路、控制及执行电路组成，上述三个传感器分别通过各自的A/D转换器接单片机，实时钟、键盘和显示电路分别与单片机相连接，单片机的输出通过控制及执行电路分别控制加热管、制冷机组(1)及循环泵(8)的电源，出水和回水温度传感器(4)、(9)分别装在储能水箱(14)的出水口(3)和回水口(10)处。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于温度自动控制电路的单片机MCU采用intl8751，实时钟采用DS12887，显示电路采用SED1520，A/D采用ADC0801-04。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于加热管为两组以上。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于控制及执行电路由非门IC1-IC5、继电器J1-J5组成，IC1-IC5的输入端分别接单片机的P1.0-P1.4端，IC1-IC5的输出端分别通过继电器J1-J5接+12V，继电器J1-J5的常开触点J1-1-J5-1分别与循环泵MB、加热管RG1-RG3、制冷机组ZL串联后接在～220V与地之间。
专利摘要本实用新型涉及一种用单片机控制的储能式室温调节装置。适用于大、小型供热或制冷系统,既可用于冬季制热,又可用于夏季制冷。其结构特点是:它由储能水箱、加热管、冷凝管、循环泵、制冷机组及温度自动控制电路组成,加热管和冷凝管装在储能水箱中,加热管、制冷机组和循泵受控于温度自动控动电路。温度自动控制电路由单片机、环境温度传感器、出水温度传感器、回水温度传感器、实时钟、键盘、显示电路、控制及执行电路组成。本实用新型的有益效果是自动化程度高,只用一个储能水箱,既可在冬季制热又能在夏季制冷,增加了使用范围,并且能自动在电网低谷时段进行储能,提高了经济效益。
文档编号F24F11/02GK2499875SQ0126493
公开日2002年7月10日 申请日期2001年10月15日 优先权日2000年11月15日
发明者杨东明 申请人:杨东明