一种室内供暖的水利均衡系统的制作方法

本实用新型涉及，特别涉及一种室内供暖的水利均衡系统。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，供暖系统已经逐渐变成了楼宇建筑中的必要设施，以实现对室内温度的调节。现有的供暖系统大多包括一个或多个锅炉、与锅炉配合的供暖管道以及设置在供暖管道上的循环泵。但是位于不同屋子内的供暖管道大多是直接连接，使得每个屋子中的供暖管道内的水压基本相同，即供暖管道内的水流量基本相同。然而，在一栋建筑中的不同屋子的大小不同，如果每个屋子中的供暖管道内的水压相同，即供水管道对每个屋子中的加热效率基本相同，那么，不同大小的屋子中的室温将会不同，使得供暖系统很难控制同一建筑中的所有屋子中的温度保持一致。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种室内供暖的水利均衡系统，该水力均衡系统可调节室内所有屋子中的温度，并使不同屋子中的温度趋向一致。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种室内供暖的水利均衡系统，包括燃气锅炉，设置在各屋内的供暖设备以及连接燃气锅炉和供暖设备的供暖水管，所述供暖水管设置有循环泵，所述供暖设备均通过进水管和出水管并联接入供暖水管，所述进水管均设置有平衡阀，还包括用于控制各平衡阀通水量的水力平衡电路，所述水力平衡电路包括：

检测单元，设置在每个屋内，用于检测每个屋内的室温，并对应输出温度检测信号；

高值选项单元，耦接检测单元，用于接收温度检测信号，并控制输出表示室温最高的房间所对应的温度检测信号的高值信号；

差值计算单元，耦接检测单元和高值选项单元，用于接收温度检测信号和高值信号，并对应输出表示高值信号和温度检测信号之间的差值的差值信号；

流量控制单元，耦接差值计算单元，用于接收差值信号，并根据差值信号的值控制对应的平衡阀的通水量。

通过采用上述技术方案，当循环泵工作时，可驱动供暖水管内的水沿供暖水管以及进水管、出水管和供暖设备流动，当水被燃气锅炉加热后，再流经供暖设备时，可实现将燃气锅炉内的热量输送到供暖设备所对应的屋子中，从而起到调节屋子中的室温的作用。检测单元检测到室内温度时，可对应输出温度检测信号，高值选项单元可选择出所有温度检测信号中的最大值，并通过差值计算单元将该最大值与温度检测信号进行一一对比，从而输出差值信号，流量控制单元可通过差值信号控制对应的屋子中的室温。由于每个屋子中的室温不同，所以流量控制单元可分别对应调节屋内的温度，使室内的温度均趋向最高温度值，即高值信号。所以，该水力均衡系统可调节室内所有屋子中的温度，并使不同屋子中的温度趋向一致。

作为本实用新型的改进，所述高值选项单元包括型号为AT89C51的单片机。

通过采用上述技术方案，由于AT89C51单片机是一种常见的单片机，通过该单片机进行最大值的选择是一种成熟的技术手段，在一定程度上增加了设置高值选项单元的便利性。增加了该水利均衡系统的可实施性。

作为本实用新型的改进，所述检测单元以CAN 总线的方式与单片机信号连接。

通过采用上述技术方案，CAN总线是一种应用成熟的现场总线技术，该现场总线该技术在实现单片机与检测单元之间的一对多的连线方式的同时还可实现单片机分别接收每个检测单元输出的温度检测信号，从而在一定程度上减少了检测单元与单片机之间的连线，在一定程度上降低了该水利均衡系统的设置成本。

作为本实用新型的改进，所述差值计算单元包括运算放大器，所述运算放大器的同向输入端耦接所述高值选项单元，用于接收高值信号，运算放大器的反向输入端耦接检测单元，运算放大器的输出端用于输出所述差值信号。

通过采用上述技术方案，运算放大器作为一种应用广泛，计算精度高的电子器件，可实现精确计算并输出高值信号和温度检测信号之间的差值。

作为本实用新型的改进，流量控制单元包括：

步进电机，连接所述平衡阀的转向阀门；

数据处理模块，耦接差值单元，用于接收差值信号，并根据差值信号的值输出一用于控制所述步进电机的转动角度的脉冲信号。

通过采用上述技术方案，步进电机是一种可控制旋转角度的电机，通过步进电机连接平衡阀的转向阀门的方式是一种简单的连接方式，使得该水力均衡系统可使用于多种型号的平衡阀，在一定程度上增加了该水利均衡系统的适用范围。

作为本实用新型的改进，所述流量控制单元还包括用于隔离步进电机与数据处理模块之间的电连接的光电隔离模块，所述光电隔离模块串接于步进电机和数据处理模块之间。

通过采用上述技术方案，由于步进电机工作时所需要消耗的功率较大，电流相对较高，光电隔离模块的设置可在一定程度上实现步进电机与数据处理模块之间的电连接，从而起到了防止由于步进电机工作出问题而影响到数据处理模块中的电子器件的安全性的作用。

作为本实用新型的改进，所述步进电机设置为三相步进电机。

通过采用上述技术方案，三相步进电机相比较两项步进电机的转角精度高，可在一定程度上提高对平衡阀通水量的调节精度。

作为本实用新型的改进，所述步进电机的通电线圈均并联设置有续流二极管。

通过采用上述技术方案，续流二极管的设置可起到保护步进电机的线圈的作用，从而进一步的起到了保护水力平衡电路的作用。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果： 能量消耗少，现有技术中，如果想要实现室内所有屋子的温度均达到预设值以上时，需要整体提高供暖水管中的水的流速，从而增加供暖水管与室内空气之间的热交换，但是这种方式会使得本来不需要提高温度的屋子中的温度升高，在一定程度上增加了能量的消耗，通过设置高值选项单元和差值计算单元，可实现室内温度趋向统一，从而在一定程度上减少了能量的消耗。

附图说明

图1是水利均衡系统图 ；

图2是水力平衡电路图；

图3是检测单元与高值选项单元电路图；

图4是差值计算单元电路图；

图5是流量控制单元电路图。

图中，1、燃气锅炉；2、供暖设备；21、进水管；211、平衡阀；22、出水管；3、供暖水管； 4、循环泵；5、水力平衡电路；51、检测单元；52、高值选项单元；53、差值计算单元；54、流量控制单元；541、数据处理模块；542、步进电机；543、光电隔离模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种室内供暖的水利均衡系统，包括燃气锅炉1，设置在各屋内的供暖设备2以及连接燃气锅炉1和供暖设备2的供暖水管3，供暖水管3设置有循环泵 4，供暖设备2均通过进水管21和出水管22并联接入供暖水管3，进水管21均设置有平衡阀211。

如图2所示，室内还设置有用于控制各平衡阀211通水量的水力平衡电路5，水力平衡电路5包括检测单元51，高值选项单元52，差值计算单元53，和流量控制单元54。

再如图2和图3所示，检测单元51包括设置在各屋内的温度传感器，如图3中所示传感器S1、传感器S2、传感器S3…传感器SN，并通过温度传感器输出对应的温度检测信号。其中，各温度传感器均串联设置有通信模块，通信模块包括如图3中所示的CAN模块1、CAN模块2、CAN模块3…CAN模块N，通信模块通过CAN模块1、CAN模块2、CAN模块3…CAN模块N以CAN总线的方式与上述高值选项单元52信号连接。

高值选项单元52包括AC89C51型号的单片机U1，单片机U1的RXD管家和TXD管脚与上述通信模块以CAN总线的方式连接，用于接收所有温度传感器发出的温度检测信号，并在接收到温度检测信号后通过单片机U1的P1.0管脚控制输出表示室温最高的房间所对应的温度检测信号的高值信号。通过单片机控制输出最高值的方式为单片机的简单用法，此处不再赘述。

如图4所示，差值计算单元53包括与每个温度传感器串接的差值计算电路。此处以与传感器S1耦接的差值计算电路为例进行详细解释：差值计算电路包括运算放大器D1，运算放大器D1的同向输入端通过一固定电阻R1耦接上述高值选项单元52，用于接收高值信号，同时，运算放大器D1的同向输入端还通过一固定电阻R2耦接运算放大器D1的输出端，运算放大器D1的反向输入端耦接传感器S1，用于接收温度检测信号。通过采用差值计算电路，运算放大器D1的输出端输出表示高值信号与对应的温度检测信号之间的差值的差值信号。

如图5所示，流量控制单元54包括数据处理模块541、步进电机542以及串接于数据处理模块541与步进电机542之间的光电隔离模块543，步进电机542的输出轴固定连接平衡阀211的转向阀门。

其中，步进电机542设置为三相步进电机542，数据处理模块541包括AC89C52型号的单片机U2，单片机U2通过P1.0管脚、P1.1管脚和P1.2管脚输出控制三相步进电机542的A相线圈、B相线圈和C相线圈通电的脉冲信号。单片机U2的P0.0管脚耦接上述差值信号，单片机U2根据差值信号的大小控制输出上述脉冲信号，从而控制步进电机542的转动角度。

上述光电隔离模块543包括型号为4N25的光电耦合器，光电耦合器的输入端通过型号为74LS04的六角倒向器耦接单片机U2，光电耦合器的输出端通过一复合管耦接上述步进电机542的线圈，其中，步进电机542的A相线圈、B相线圈和C相线圈分别并联有续流二极管，续流二极管的设置可在一定程度上起到保护步进电机542的作用。

由以上所述内容可知，当循环泵 4工作时，可驱动供暖水管3内的水沿供暖水管3以及进水管21、出水管22和供暖设备2流动，当水被燃气锅炉1加热后，再流经供暖设备2时，可实现将燃气锅炉1内的热量输送到供暖设备2所对应的屋子中，从而起到调节屋子中的室温的作用。检测单元51检测到室内温度时，可对应输出温度检测信号，高值选项单元52可选择出所有温度检测信号中的最大值，并通过差值计算单元53将该最大值与温度检测信号进行一一对比，从而输出差值信号，流量控制单元54可通过差值信号控制对应的屋子中的室温。由于每个屋子中的室温不同，所以流量控制单元54可分别对应调节屋内的温度，使室内的温度均趋向最高温度值，即高值信号。所以，该水力均衡系统可调节室内所有屋子中的温度，并使不同屋子中的温度趋向一致。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。