一种具有能量计量功能的分体式智能空调控制仪的制作方法

本实用新型属于电气控制领域，具体涉及一种具有能量计量功能的分体式智能空调控制仪。

背景技术：

中央空调作为建筑物内能耗大户，中央空调的能耗一般占建筑物能耗的50%以上，根据国家能源管控的相关技术要求，对中央空调的系统能耗进行精致化管理的要求迫在眉睫，争取在为建筑物内工作人员创造良好工作生活环境的同时最大限度的节约能源，目前市场上通用的空调控制仪一般只包含风机的控制、风阀的控制、温度设定与温度显示等部分，无法实时查看空调耗能。其次中央空调的控制面板多为220v强电，电压过高易引发安全事故。

技术实现要素：

为解决上述不足，本实用新型提供了一种具有能量计量功能的分体式智能空调控制仪，可将空调耗能计算并显示出来，实现空调耗能的实时监控，将控制面板的强弱电分离开，避免安全事故的发生。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种具有能量计量功能的分体式智能空调控制仪，包括控制显示板、电源控制器和信息采集单元；所述控制显示板包括通讯模块、数据处理模块和人机交互界面，用户于人机交互界面做出对中央空调的控制指令，数据处理模块将控制指令转换成对应的指令信号，并由通讯模块将该指令信号传递给电源控制器的接收模块，电源控制器的控制模块依据接收模块收到的指令信号对中央空调做出相应的控制；信息采集单元包括设置于中央空调的进水管路上的进水温度传感器和流量传感器以及设置于中央空调的出水管路上的出水温度传感器；进水温度传感器、出水温度传感器和流量传感器将采集到的温度信号和流量信号传递到超声波能量表，超声波能量表根据温度信号和流量信号计算出的空调能耗，并将能量信号传递到控制显示板的通讯模块；通讯模块将接收到的能量信号传递至数据处理模块，数据处理模块将能量信号进行信号处理，经过处理的能量信号在人机交互界面上显示。

作为本实用新型的进一步优化：所述控制显示板设置于墙体内，并使用弱电进行电能供应；电源控制器设置于风机盘管机组处，并使用强电进行电能供应，以实现弱电控制强电从而避免触电事故的发生。

作为本实用新型的进一步优化：所述风机盘管机组内风机处引出一条线路至电源控制器，以实现电源控制器对中央空调的风速进行控制；进水管路上水阀处引出一条线路至电源控制器，以实现电源控制器对中央空调的启闭进行控制。

作为本实用新型的进一步优化：所述超声波能量表设有用于储存温度信号和流量信号的内部储存器，以方便控制显示板对温度信号和流量信号的实时调用。

作为本实用新型的进一步优化：所述超声波能量表和电源控制器皆设置于风机盘管机组上方的防尘箱内，防尘箱一侧板上设有用于线缆排布的导管ⅰ和导管ⅱ，导管ⅰ沿进水管路长度方向延伸至水阀上方，并通过固定架与其下方的进水管路固定，导管ⅰ底部开设有多个用于线缆通过的孔；导管ⅱ延伸至靠近控制显示板的墙体处，并通过固定架与其上方的天花板相固定。

作为本实用新型的进一步优化：所述防尘箱底部固定于风机盘管机组的外壳上，防尘箱顶部设有便于检修电源控制器的门板，防尘箱一侧板上设有散热片。

作为本实用新型的进一步优化：所述控制显示板通过rs485方式连接有上位机。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：

1）、本实用新型的空调控制仪通过设置于进水管路的进水温度传感器和设置于出水管路的出水温度传感器测得空调进出水的实时温度，同时通过流量传感器测得的空调进出水流量，上述传感器将采集到的温度信号和流量信号传递到超声波能量表，超声波能量表根据温度信号和流量信号计算出的空调能耗，并将能量信号传递到控制显示板的通讯模块；由通讯模块将接收到的能量信号传递至数据处理模块，数据处理模块将能量信号进行信号处理，经过处理的能量信号在人机交互界面上显示。

2）、本实用新型的控制单元采用分体式结构进行空调的控制，将带有强电的电源控制器设置于风机盘管机组上，电源控制器分别与水阀和电机进行电连接，以实现空调启闭和风速的控制；另通过设置于墙体内的控制显示板控制电源控制器，实现强弱电分离，利用弱电控制强电，避免安全事故的发生，进一步提高控制仪的安全性能。

3）、本使用新型的电源控制器和超声波能量表设置于风机盘管机组的上方防尘箱内，与风机盘管机组内部器件相隔离，独立设置方便安装以及后期的维修。

附图说明

图1为本实用新型的电路连接图；

图2为本使用新型的原理图；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为本实用新型的防尘箱的结构示意图；

图中标记：1、防尘箱，101、散热片，102、门板，2、导管ⅰ，201、孔，3、导管ⅱ，4、固定架，5、风机盘管机组，6、进水管路，7、出水管路，8、进水温度传感器，9、出水温度传感器，10、水阀。

具体实施方式

实施例1

一种具有能量计量功能的分体式智能空调控制仪，如图1所示，包括控制显示板、电源控制器和信息采集单元；控制显示板包括通讯模块、数据处理模块和人机交互界面，用户于人机交互界面做出对中央空调的控制指令，数据处理模块将控制指令转换成对应的指令信号，并由通讯模块将该指令信号传递给电源控制器的接收模块，电源控制器的控制模块依据接收模块收到的指令信号对中央空调做出相应的控制；信息采集单元包括设置于中央空调的进水管路6上的进水温度传感器8和流量传感器以及设置于中央空调的出水管路7上的出水温度传感器9；所述温度传感器和流量传感器为ntc材料，随温度的上升电阻呈指数关系减小，电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化。本实用新型的原理如图2所示，进水温度传感器8、出水温度传感器9和流量传感器将采集到的温度信号和流量信号传递到超声波能量表，超声波电能表功率为15w；超声波能量表根据温度信号和流量信号计算出的空调能耗，并将能量信号传递到控制显示板的通讯模块。

通讯模块将接收到的能量信号传递至数据处理模块，数据处理模块将能量信号进行信号处理，经过处理的能量信号在人机交互界面上显示，与此同时温度信号和流量信号也会传递至控制显示板，并在人机交互界面上显示。方便用户实时观察空调的能耗信息以及进出水温度状态，实现对空调状态的进一步了解。本实施例中的接线端子采用的导线为2x1.5mm²或1x2.5mm²规格。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上的进一步改进，将电源控制器设置于风机盘管机组5处，与控制显示板采用rs485方式进行通信，风机盘管机组5内风机处引出一条线路至电源控制器，以实现电源控制器对中央空调的风速进行控制；进水管路6上水阀10处引出一条线路至电源控制器，以实现电源控制器对中央空调的启闭进行控制。控制单元采用分体式结构进行空调的控制，将带有强电的电源控制器设置于风机盘管机组5上，通过设置于墙体内的控制显示板控制电源控制器，实现强弱电分离，利用弱电控制强电，最大限度保证了人身防触电安全，避免安全事故的发生，进一步提高控制仪的安全性能。

实施例3

本实施例是在实施例2的基础上做出的进一步改进，如图3所示，将超声波能量表和电源控制器皆设置于风机盘管机组5上方的防尘箱1内，防尘箱1的外壳采用pc+abs阻燃材料制成，是由聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合并而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，abs材料的成型性和pc的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线等性质，使防尘箱1的防护等级达到ip30。

防尘箱1一侧板上设有用于线缆排布的导管ⅰ2和导管ⅱ3，导管ⅰ2沿进水管路6长度方向延伸至水阀10上方，并通过固定架4与其下方的进水管路固定，导管ⅰ2底部开设有多个用于电线通过的孔201，与电源控制器与风机和水阀10的连接电线皆通过孔201伸入导管ⅰ2；与控制显示板通信的电缆皆通过导管ⅱ3延伸至靠近控制显示板的墙体内，导管ⅱ3通过固定架4与其上方的天花板相固定。将电源控制器和超声波能量表单独放置在防尘箱1内，实现与风机盘管机组5内部器件的隔离，独立设置方便安装以及后期的维修。

实施例4

本实施例是在实施例3的基础上做出的进一步改进，如图4所示，将防尘箱1底部固定于风机盘管机组5的外壳上，顶部设有便于检修电源控制器的门板102，便于超声波能量表以及电源控制器进入防尘箱1，防尘箱1一侧板上设有散热片101，避免电源控制器内部元器件因长时间工作产生过多热量无法散出而导致元器件损坏，避免高温作业下消防事故的发生。

实施例5

本实施例是在实施例1上的进一步优化，超声波能量表设有用于储存温度信号和流量信号的内部储存器，控制显示板通过通讯模块向超声波能量表发出信号调取指令，随后超声波能量表的内部储存器中温度信号和流量信号被传递至控制显示板并在人机交互界面上显示；以此实现控制显示板对温度信号和流量信号的实时调用，方便用户及时观察到当前状态的温度和流量。

实施例6

本实施例是在实施例3上的进一步优化，控制显示板通过rs485方式连接有上位机，将监测到的进出水温度、流量以及空调能耗传输至上位机，上位机根据用户所选择的节能模式推算出适合的节能方案并对控制显示板做出相应的控制指令，最终在不影响用户使用的前提下做到了一定的节能效果。

本实用新型不仅具有本申请中所描述的功能，同时还具备现有技术中空调控制器通用的一些功能，例如：制冷/制热/新风三种模式的手动或自动选择、风机高/中/低三速的选择、设置温度/室内温度的显示、温度的手动/自动设定、水阀/风机的状态显示、系统故障的监测和显示、人体红外感应。