基於電力線載波通信的地暖設備的製作方法

2024-01-24 09:43:15 1

本實用新型涉及住宅供熱系統技術領域，尤其涉及一種基於電力線載波通信的地暖設備。

背景技術：

地暖是地板輻射採暖的簡稱，以整個地面為散熱器，通過地板輻射層中的熱媒，均勻加熱整個地面，利用地面自身的蓄熱和熱量向上輻射的規律由下至上進行傳導，達到取暖的目的。

現有技術中通常使用機械式觸點溫控開關或者電子式溫控開關對地暖系統進行控制。其中機械式地暖溫控器的觸點電流不大於8A，適用於水採暖系統中控制閥門動作。而電子式溫控開關的感溫元件為負溫度係數熱敏電阻，繼電器觸點控制輸出。按觸點電流大小來區分，常規的規格有3A、5A、8A、16A，電子式溫控器能滿足水採暖系統與大負載的單採暖系統控制要求。現有技術通過上述兩種溫控開關對地暖系統進行控制時，均採用與每一個溫控開關對應的獨立的控制元件。對於分布在一棟建築的多個房間來說，無法實現統一控制或者在其它房間遠程控制。而且，由於控制模式的限制，一棟建築物中僅能採用一種形式的地暖，無法根據實際使用的需求進行調整。

綜上所述，現有技術中的地暖系統存在控制方式單一且無法根據實際使用需要靈活控制的缺點。

技術實現要素：

本實用新型旨在設計一種新型基於電力線載波通信的地暖設備，旨在解決地暖系統控制方式單一且無法根據使用需要靈活控制的缺點。

本實用新型提供一種基於電力線載波通信的地暖設備，包括執行組件、載波執行終端和獨立設置的多組發熱組件；每一組發熱組件對應設置有一個載波終端；多個所述載波終端和載波執行終端通過供電線路連接；其中一個或多個所述載波終端通過其中一路或多路供電線路輸出載波信號至所述載波執行終端；所述載波執行終端接收所述載波信號並生成電信號輸出至所述執行組件，所述執行組件接收所述電信號並動作以改變所述發熱組件的熱效率。

進一步的，所述發熱組件包括供暖管路和在所述供暖管路中流動的液體，所述執行組件包括設置在所述供暖管路上的電動閥門和執行器；所述電動閥門包括閥芯，所述執行器接收所述載波執行終端生成的電信號並驅動所述閥芯動作調節所述供暖管路中液體的流量。

更進一步的，所述執行組件還包括分集水器；所述分集水器設置在所述多組供暖管路的末端並分別連通多組供暖管路。

優選的，所述電動閥門為球閥或流量調節閥。

進一步的，所述發熱組件包括發熱電纜或電熱膜。

更進一步的，所述執行組件包括與所述發熱電纜或電熱膜連通的開關元件；所述執行組件接收所述載波執行終端生成的電信號並驅動開關元件動作調節所述發熱電纜或電熱膜的實際功率。

更進一步的，所述執行組件還包括連接在所述開關元件和發熱組件之間的功率調節電路；所述執行組件接收所述載波執行終端生成的電信號並驅動開關元件和/或功率調節電路輸出電信號，調節所述發熱電纜或電熱膜的實際功率。

進一步的，每一組所述發熱組件還對應設置有一個溫度檢測裝置。

優選的，所述溫度檢測裝置集成設置在所述載波終端中。

進一步的，所述載波終端包括電力載波擴頻通訊晶片。

本實用新型所提供的基於電力線載波通信的地暖設備，通過增加多個載波終端和載波執行終端，改變供電線路的連接方式，並通過載波終端、供電線路和載波執行終端之間的信號傳遞調節發熱組件的熱效率，由於信號通過有線方式進行傳遞，提高了信號的質量，同時可以實現對不同類型的發熱組件功率的分類型調節，由於載波終端的設置位置可以根據實際使用需要調整，所以可以滿足多種實際使用需求，具有靈活便捷的優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型所提出的基於電力線載波通信的地暖設備第一種實施例的結構示意圖；

圖2為圖1所示地暖設備的另一種供電線路連接示意圖；

圖3為本實用新型所提出的基於電力線載波通信的地暖設備第二種實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

參見圖1所示為本實用新型所公開的基於電力線載波通信的地暖設備一種實施例的結構示意圖。如圖所示，本實施例中的地暖設備包括獨立設置的多組發熱組件31、32、33，其中所述的發熱組件31、32、33為供暖管路和在所述供暖管路中流動的液體。其中所指的液體可以是集中統一供暖通入的水溫高於60攝氏度的熱水，還可以是具有相變蓄熱的特性的製冷劑。採用後一種方式時，一種優選的方式是設置兩組並聯設置的供暖管路並分別通入熱水和製冷劑使其在供暖管路中流動，通過製冷劑相變時的熱交換效應提高地暖設備的熱效應，減小能耗。在本實施例中，發熱組件的供熱效率可以通過改變流動在供暖管路中液體的流量來進行調節。改變液體流量的具體結構通過執行組件2實現，在本實施例中，執行組件2包括設置在供暖管路上的電動閥門23和執行器22。電動閥門23可以是電動球閥、電動三通閥或者其它類似可以改變供暖管路中液體流量並執行電命令的電動閥門23。電動閥門23還包括閥芯（圖中未示出）。實際上，發熱組件還可以設置一組，但這種方式使用時成本高、效率低，一般不予採用。在本實施例中定義的單位組是指發熱組件的敷設面積足以滿足某一限定區域的供熱需求。特定來說一組優選是指一棟建築物中任意滿足一個獨立房間供熱需求的發熱組件。對於流動熱水的供熱管路來說，具有獨立的進水口和出水口，對於通入製冷劑的供熱管路來說，優選為密封的管路結構。

與現有技術不同，本實施例所公開的地暖設備還包括載波執行終端1和載波終端4。載波終端4與每一組發熱組件對應設置，也就是說，每一組發熱組件均對應設置有一個獨立的載波終端（如圖所示31和41、32和42、33和43）。在建築物中，一種優選的方式是每一個獨立的房間中均設置一個載波終端。載波終端和載波執行終端1分別通過建築物中實現敷設好的供電線路5連接，其中一個或多個載波終端通過一路或多路供電線路輸出載波信號至所述載波執行終端1，執行器21接收所述載波執行終端生成的電信號並驅動閥芯動作調節供暖管路中液體的流量。

傳統的建築中，供熱生成的熱水統一分配進入各個房間中，對於這種供熱方式，在執行組件中還設置有分集水器23。分集水器23設置在所述多組供暖管路的末端並分別連通多組供暖管路。每一路供暖管路均分配有一個電動閥門21，電動閥門21對應的執行器22接收載波執行終端1生成的電信號並驅動閥芯動作調節供暖管路中液體的流量，進一步調節發熱組件的功率。由於多個載波終端對應多組發熱組件（31、32和33）設置在不同的房間中，地暖設備的運行功率可以根據實際需要靈活進行調節。載波終端（41、42和43）和載波執行終端1之間的連接直接通過220V工頻供電線路實現。載波終端（41、42、43）通過設置在入戶引入線一端的插座與供電線路連接。

參見圖2所示，而對於同一棟建築中發熱組件部分房間使用熱水供熱、部分房間既使用熱水供熱，又使用相變蓄冷製冷劑輔助供熱的情況來說，載波執行終端1對應載波終端設置多個，如圖所示41、42和43。載波執行終端1的數量可以等於或小於載波終端的數量。根據使用需要，每一個載波執行終端1和載波終端（41、42或43）均可以通過獨立的供電線路5相連，以降低供電線路5上出現的人為噪聲或非人為噪聲。這種電路連接方式優選應用在房間內有較多大量採用可控矽電子元件的家用電器的場景中，降低諧波造成在供電線路上形成的噪音。同樣的，載波執行終端1和載波終端（41、42和43）之間的連接直接通過220V工頻供電線路實現。

為了提高使用的舒適性，對應設置在不同房間中的不同組發熱組件（如圖所示31、32和33），還設置有與之匹配的溫度檢測裝置6。溫度檢測裝置6檢測室溫並顯示，以向用戶提供一個參考參數。溫度檢測裝置6優選集成在載波終端（41、42和43）中，使得供電線路5可以同時為溫度檢測裝置6供電。載波終端中還包括電力載波擴頻通訊晶片，具體可以選用的型號為PLCI36-III-E。參考溫度檢測裝置6的檢測結果，用戶可以根據實際使用需要通過控制開關，如旋鈕開關、電子開關等生成溫控信號，溫控信號通過載波終端中電力載波擴頻通訊晶片進行調製形成載波信號並通過一路或多路供電線路5輸出至載波執行終端1。通過旋鈕開關、電子開關等生成溫控信號的方法、載波終端的調製生成載波信號和載波執行終端解調信號的方法均使用現有技術中已公開的方法，不是本實用新型的改進要點，在此不再贅述。

參見圖3所示為本實用新型所公開的基於電力線載波通信的地暖設備第二種實施例的結構示意圖。如圖所示，獨立設置的發熱組件（31、32和33）為發熱電纜或電熱膜。對於這種供熱方式，對應設置的執行組件1包括與發熱電纜或電熱膜連通的開關元件（圖中未示出）。執行組件2接收載波執行終端1生成的電信號並驅動開關元件開閉以調節發熱電纜或電熱膜的實際功率。

為了進一步更準確地調節發熱電纜或電熱膜的功率，在執行組件1中還設置有功率調節電路。功率調節電路連接在開關元件和發熱組件之間，執行組件2接收載波執行終端1生成的電信號並驅動開關元件單獨動作，或者驅動開關元件和功率調節電路同時動作。後一種情況可以是接收載波執行終端1生成的電信號後，開關元件閉合導通，發熱電纜或電熱膜開始工作，同時通過功率調節電路限定其實際功率，實現調節發熱組件實際功率的技術效果。上述描述中的開關元件可以是電氣元件的一組觸點，功率調節電路可以是採用可控矽的電壓調節電路，開關元件和功率調節電路並不限於上述兩種方式，還可以根據實際使用需要選擇其它類似的電路實現同樣的技術效果。

類似的，為了提高使用的舒適性，對應設置在不同房間中的不同組發熱電纜或者電熱膜，還設置有與之匹配的溫度檢測裝置6，溫度檢測裝置6檢測室溫並顯示，以向用戶提供一個參考參數。溫度檢測裝置6同樣集成在載波終端（41、42和43）中，使得供電線路5可以為溫度檢測裝置6供電。載波終端中還包括電力載波擴頻通訊晶片（圖中未示出），具體可以選用的型號為PLCI36-III-E。參考溫度檢測裝置6的檢測結果，用戶可以根據實際需要通過控制開關，如旋鈕開關、電子開關等生成溫控信號，溫控信號通過載波終端中的電力載波擴頻通訊晶片進行調製形成載波信號並通過一路或多路供電線路5輸出至載波執行終端1。通過旋鈕開關、電子開關等生成溫控信號的方法以及載波終端的調製生成載波信號的方法均使用現有技術中已公開的方法。對於採用供電電纜或者電熱膜進行供熱的方法，還可以在載波執行終端1中增加一個電量計量晶片，從而將發熱組件的耗電量通過電力載波通信的方式發送至其它終端上便於用戶了解。

對於採用發熱電纜或者電熱膜的地暖設備來說，耗電量是使用時一個較大的顧慮，通常來說其使用功率都在3500W左右。所以在一個建築物中，可以根據實際使用需要在不同的房間中採用不同的發熱組件。比如，在有臥床老人或兒童的房間中採用發熱電纜或者電熱膜的發熱組件，在其它房間內採用供熱管路的發熱組件，這樣能根據實際地需要保證供暖的可靠性。對於這種方式，與不同發熱組件匹配的載波終端和對應的載波執行終端1通過建築物中輻射好的供電線路直接連接，載波執行終端1生成電信號輸出至不同的執行組件2，即可以調節不同發熱組件的功率。

本實用新型所提供的基於電力線載波通信的地暖設備，通過增加多個載波終端和載波執行終端，改變供電線路的連接方式，並通過載波終端、供電線路和載波執行終端之間的信號傳遞調節發熱組件的功率，由於信號通過有線方式進行傳遞，提高了信號的質量，同時可以實現對不同類型的發熱組件功率的分時分類型調節，由於載波終端的設置位置可以根據實際使用需要調整，所以可以滿足多種實際使用需求，具有靈活便捷的優點。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。