专利名称：一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及节能控制技术领域，特别与一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置有关。
背景技术：
在大型场所中采用常规空调方式提供能源的供应，由制冷机提供能源，通过输送管道输送到末端，再从末端回收能源循环。这种常规方式耗电量大，目前全国用电能源紧张，特别是到夏冬两季，各地的大型场所，如医院、商场、学校、车站、机场等等，都有极大的能源需求，导致每年的供电紧张。目前，根据物价局经济贸易委员会电力工业局联合发文的文件精神，居民生活用电实行峰谷电政策，将一天24小时划分成两个时间段，把8 00—22 00共14小时称为峰段，执行峰电价为O. 56元/kWh ；22 :00—次日8 00共10个小时称为谷段，执行谷电价为O. 28元/kWh。由此，把谷段中使用的电能蓄存到峰段中使用，这样的方式就能给大型用电场所节约不少电能。如何把谷段中电能蓄存到峰段中使用，很多研发人员针对这一课题已经做了诸多开发，蓄冰制冷系统称为一种热门技术为节能控制领域技术人员所热捧。常用的蓄冰制冷系统如图1所示，整个系统中，冰桶10的输入总管103与制冷主机40的输出端口 401连接，冰桶10的输出总管104与制冷主机40的输入端口 402连接。同时冰桶10的输入总管103与交换机20的乙二醇输出端口 201连接，冰桶的输出端与交换机乙二醇的输入端口 202连接，交换机冷媒水输出端203与末端输入端口 301连接，交换机冷媒水输入端口 204与末端输出端口 302连接。其中当谷段时间蓄冰时，乙二醇溶液在冰桶10和制冷主机40之间循环流动，乙二醇溶液进入冰桶10时，在冰桶10内的蛇形管中流动，而蛇形管浸在水中，低温的乙二醇溶液与水进行能量交换后，使得水温下降结冰，以冰的形式蓄能，以备于峰段时间使用。乙二醇溶液流通的动力通过蓄冷水泵403，也就是乙二醇溶液泵带动。在上述系统中，冰桶10处于密封状态，内部蓄冰状态无法直观看到，而制冷主机一直处于满功率工作状态，无法根据实际蓄冰情况而进行自动调整。所以本发明人针对这一状况，结合物联网技术，设计出一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置，本
案由此产生。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置，将冰桶和制冷主机之间独立收发信息，由此根据蓄冰制冷系统中冰桶实际结冰情况而自动调整制冷主机的工作频率，进一步节能省电。为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置，包括冰桶、制冷主机，制冷主机和冰桶之间采用乙二醇溶液管道连接，在乙二醇溶液管道上安装有蓄冰水泵；同时还包括安装在冰桶内部的液位传感器，制冷主机包括调节运行功率的滑阀调节模块、以及调节水流量的调节阀；液位传感器连接冰桶网络智能控制器，滑阀调节模块和调节阀连接主机网络智能控制器，冰桶网络智能控制器、主机网络智能控制器通过以太网连接，实现组网通信。所述的制冷主机至少为两台，形成并联工作状态。所述的冰桶网络智能控制器包括主控板一、与主控板一相连的电源模块一、通信网络接口一 ；主控板一输入连接所述的液位传感器，同时主控板一通过通信网络接口一实现与以太网连接，进行数据的收发。所述的主机网络智能控制器包括主控板二、与主控板二相连的电源模块二、通信网络接口二 ；主控板二输出连接滑阀调节模块和调节阀，同时主控板二通过通信网络接口二实现与以太网连接，进行数据的收发。采用上述方案后，本实用新型使用时，当冰桶结冰后体积变大，液位达到液位传感器所在位置时，产生液位信号发送到冰桶网络智能控制器上，通过以太网数据交换，主机网络智能控制器通过以太网接收到信号后，控制滑阀调节模块和调节阀的工作状态，由此来实现根据冰桶的实际储能情况从而调节单个主机的工作频率。同时还可以选择性开启制冷主机，使得制冷主机不用全部处于满功率状态下运行，在蓄冰制冷系统中进一步节能省耗，充分保护设备，延长使用寿命。
图1为现有蓄冰制冷系统的结构示意图；图2为本实用新型较佳实施例的结构示意图；图3为本实用新型较佳实施例冰桶网络智能控制器和主机网络智能控制器组网连接示意图。
具体实施方式
结合图2图3，对本实用新型较佳实施例做进一步详细说明。一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置，包括冰桶1、制冷主机4，制冷主机4和冰桶I之间采用乙二醇溶液管道3连接，形成一个循环。具体而言，冰桶I的输入总管13与制冷主机4的输出端口 41连接，冰桶I的输出总管14与制冷主机4的输入端口 42连接。同时冰桶I的输入总管13与交换机2的乙二醇输出端口 21连接，冰桶的输出端与交换机乙二醇的输入端口 22连接，交换机冷媒水输出端23与末端输入端口 31连接，交换机冷媒水输入端口 24与末端输出端口 32连接。其中当谷段时间蓄冰时，乙二醇溶液在冰桶I和制冷主机4之间循环流动，乙二醇溶液进入冰桶I时，在冰桶I内的蛇形管中流动，而蛇形管浸在水中，低温的乙二醇溶液与水进行能量交换后，使得水温下降结冰，以冰的形式蓄能，以备于峰段时间使用。乙二醇溶液流通的动力通过蓄冷水泵43，也就是乙二醇溶液泵带动。本实用新型的关键点是在冰桶I内的桶壁上安装液位传感器11，液位传感器11的信号数据线连接到冰桶网络智能控制器5，冰桶网络智能控制器5主要包括主控板一 51、与主控板一 51相连的电源模块一 52、通信网络接口一 53。主控板一 51输入与液位传感器11连接，同时主控板一 51通过通信网络接口一 53与以太网8连接，进行数据的收发。制冷主机4属于冷热交换器，是能源的核心部件。制冷主机4内部具有滑阀调节模块7，滑阀调节模块7是一个滑阀机构，利用滑阀中的阀芯移动形成液压控制，滑阀调节模块7阀芯的移动信号是根据由中央处理器5来控制，从而自动调节制冷主机4的运行频率。制冷主机4 一般具有0%、25%、50%、100%四个功耗等级。制冷主机4的启闭由调节阀6控制。本实施例中制冷主机4具有3台，是以并联的形式连接供能。在本实用新型中，滑阀调节模块7和调节阀6与主机网络智能控制器9连接，主机网络智能控制器9包括主控板二 91、与主控板二 91相连的电源模块二 92、通信网络接口二93。主控板二 91输出连接滑阀调节模块7和调节阀6，同时主控板二 91通过通信网络接口二 92实现与以太网8连接，进行数据的收发。在本实施例中主控板一 51、主控板二 91采用ARM Cortex_M3芯片，其内核STM32专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计，按性能分成两个不同的系列STM32F103 “ 增强型”系列和STM32F101 “基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类广品中性能最闻的广品，它在不提闻闻功耗和成本的基础上，而且提供更闻的性能和更高的功能。本实施例中采用STM32F103 “增强型”系列STM32F103VET6，是32位基于ARM核心的带闪存、USB、CAN的微处理器，它拥有一流的外设(I μ s的双12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻转速度)、低功耗(在72MHz，所有外设处于工作状态时消耗36mA，待机时下降到2μ A )、最大的集成度(复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等)及简单的结构和易用的工具等特点。本实用新型工作时，当冰桶I夜间(谷段时间)蓄冰时，冰桶I内的水结冰，体积变大，液位升高，液位传感器11产生相应的液位信号经过冰桶网络智能控制器5，通过以太网8发送到主机网络智能控制器9上，然后主机网络智能控制器9经过内部分析计算，得出相应控制指令，发送到滑阀调节模块7和调节阀6，当冰桶I储能充分时，通过控制调节阀6选择性关闭其中一台或者多台制冷主机4，也可以控制滑阀调节模块7，调节制冷主机4的功率。这样的方式进一步降低了制冷主机4的能耗，使其能够真正根据冰桶I的工作情况从而控制制冷主机4的工作状态，比原蓄冰制冷系统节省能耗。上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置，包括冰桶、制冷主机，制冷主机和冰桶之间采用乙二醇溶液管道连接，在乙二醇溶液管道上安装有蓄冰水泵；其特征在于同时还包括安装在冰桶内部的液位传感器，制冷主机包括调节运行功率的滑阀调节模块、以及调节水流量的调节阀；液位传感器连接冰桶网络智能控制器，滑阀调节模块和调节阀连接主机网络智能控制器，冰桶网络智能控制器、主机网络智能控制器通过以太网连接，实现组网通信。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置，其特征在于所述的制冷主机至少为两台，形成并联工作状态。
3.如权利要求2所述的一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置，其特征在于所述的冰桶网络智能控制器包括主控板一、与主控板一相连的电源模块一、通信网络接口一 ；主控板一输入连接所述的液位传感器，同时主控板一通过通信网络接口一实现与以太网连接，进行数据的收发。
4.如权利要求2或3所述的一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置，其特征在于所述的主机网络智能控制器包括主控板二、与主控板二相连的电源模块二、通信网络接口二；主控板二输出连接滑阀调节模块和调节阀，同时主控板二通过通信网络接口二实现与以太网连接，进行数据的收发。
专利摘要本实用新型主要公开了一种基于物联网的蓄冰制冷系统中主机节能控制装置，包括冰桶、制冷主机，制冷主机和冰桶之间采用乙二醇溶液管道连接，在乙二醇溶液管道上安装有蓄冰水泵。同时还包括安装在冰桶内部的液位传感器，制冷主机包括调节运行功率的滑阀调节模块、以及调节水流量的调节阀。液位传感器连接冰桶网络智能控制器，滑阀调节模块和调节阀连接主机网络智能控制器，冰桶网络智能控制器、主机网络智能控制器通过以太网连接，实现组网通信。本实用新型将冰桶和制冷主机之间独立收发信息，由此根据蓄冰制冷系统中冰桶实际结冰情况而自动调整制冷主机的工作频率，进一步节能省电。
文档编号F24F11/02GK202868920SQ20122053883
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者张建平, 任淼锋, 彭勋 申请人:浙江为民能源科技有限公司