一種智能空調節電器的製作方法

2023-06-08 00:54:36 1

專利名稱：一種智能空調節電器的製作方法
技術領域：
本實用新型公開一種空調節能控制器，按國際專利分類表(IPC)劃分屬於空調電器類控制節電裝置製造技術領域。
技術背景 空調是一種用於給空間區域(一般為密閉)提供處理空氣的機組，它的功能是對該房間(或封閉空間、區域)內空氣的溫度、溼度、潔淨度和空氣流速等參數進行調節，以滿足人體舒適或工藝過程的要求。空調的一般工作原理如下壓縮機將氣態的製冷劑壓縮為高溫高壓的液態製冷劑，然後送到冷凝器(室外機)散熱後成為常溫高壓的液態製冷劑，所以室外機吹出來的是熱風。然後到毛細管，進入蒸發器(室內機)，由於製冷劑從毛細管到達蒸發器後空間突然增大,壓力減小,液態的製冷劑就會汽化，變成氣態低溫的製冷劑，從而吸收大量的熱量，蒸發器就會變冷，室內機的風扇將室內的空氣從蒸發器中吹過，所以室內機吹出來的就是冷風；然後氣態的製冷劑回到壓縮機繼續壓縮，繼續循環。制熱工作狀態是使製冷劑在冷凝器與蒸發器的流動方向與製冷時相反。近年來，空調器的控制內容發生了巨大變化，控制的目標已從單一的溫度控制轉向舒適和節能兼備的控制。空調系統的根本目的是保證室內環境溫度要求，分析空調機在實際環境中的應用，發現很難兼顧調節品質與節能兩方面要求。產生這一矛盾的根本原因是空調機控制系統的設計沒有與實際的要求結合起來考慮。以運行經濟性為最佳控制目標，在允許的空氣品質和保證系統可靠性工作條件下，建立壓縮機運行方式與空氣品質的最佳調節規律，使系統處於耗電最省的最佳工作狀態。影響空調運行經濟性的主要因素有I.在高負荷時，壓縮機連續運行。2.在低負荷時，壓縮機頻繁啟停，增加了開停損失。目前空調機常用的自動調節系統的分類包括I.定值調節系統,給定值為某一確定的數值2.程序調節系統，給定值按指定的規律變化3.隨機調節系統，給定值事先不確定，隨機變化4.雙位調節，這種調節方式為目前空調普遍採用的調節方式；雙位調節只有兩種輸出狀態，當正偏差量超過上限值時或負偏量超過下限值時分別對應一種輸出狀態。如圖I所示ym表示接通狀態-ym表示斷開狀態_e—e為呆滯區。吊滯區是不引起雙位調節器產生輸也作用的偏差區間，以空調實例說明雙位調節[0018]如設定溫度為23°C，設計室溫控制精度為±0. 5度當溫度上升超過23. 5°C度，則壓縮機運行(由於熱慣性，室溫會繼續上升至24V，當溫度下降至22. 5°C度，則壓縮機停止運行(由於熱慣性，室溫會繼續下降22°C )如此循環。這種調節器，其由主控器和補償器組成，補償器裡面設有空調機感溫頭接入孔，冷晶片及空調機感溫頭處於補償器裡面，處於封閉或半封閉的空間，補償器裡面的溫度與環境溫度會不一致，當空調機感溫頭採集的溫度與環境溫度出現偏差會影響空調機的正常溫度採集，空調感溫頭因溫度採集錯誤會導致空調機長期工作、無法啟動、電路板燒壞、自動停機等等故障，影響了空調機正常使用。
發明內容針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種智能空調節電器，採用實時自動溫度補償技術和溫度區間模糊控制技術，自動跟蹤空調的製冷溫度，將定值控制與自動跟蹤相結合，充分體現仿人控制理論，實現控制過程的優化，大大提高了空調機運行的經濟性及
可靠性。為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的一種智能空調節電器，包括微處理器單元，與所述的微處理器單元相連接的溫度採樣單元、電源單元、數據顯示單元、數據統計單元、通信單元、輸入單元、報警控制單元、PWM控制單元，以及與所述的通信單元相連接的光電轉換單元和/或無線通信單元，所述的光電轉換單元和/或無線通信單元與通信控制中心進行通信，所述的溫度採樣單元採集環境溫度，並將採集到的溫度信號傳輸至微處理器單元；所述的節電器還包括溫度補償單元，所述的溫度補償單元與微處理器單元相連接。進一步的，所述的溫度補償單元包括半導體製冷晶片的執行部件和用於控制執行部件進行溫度補償的驅動電路。進一步的，所述的微處理器單元為PIC微處理器。進一步的，所述的通信單元為RS232或RS485通信模塊。進一步的，所述的輸入單元為按鍵輸入模塊和遠程控制模塊。進一步的，所述的電源單元為DC電源模塊，輸出為6V，2A。進一步的，所述的數據統計單位為數據統計及統計報告模塊。本實用新型一種智能空調節電器運用控制量與變量間的對應關係式，提出了參數和控制規則在線連續自適應修正的節能控制器，達到空調節能的目的。本實用新型的有益效果是I.採用實時自動溫度補償技術和溫度區間模糊控制技術，自動跟蹤空調的製冷溫度，將定值控制與自動跟蹤相結合，充分體現仿人控制理論，實現控制過程的優化，大大提高了空調機運行的經濟性同及可靠性；2.設計了系統化管理軟體和485通訊埠，實現了空調設備遠程化控制管理，在一個控制中心可以對整棟大樓或者幾棟大樓進行控制管理和調節，節省了大量的人力和時間，在一個控制面板上可以對每臺空調進行功能設置，包括製冷溫度點設置，制熱溫度點設置，高溫報警設置，低溫報警設置，485埠設置等等。當室內的環境溫度達到設置控制的最高點或者最低點就會自動報警響應。也可以通過控制中心操作平臺的數據處理器查看空調工作狀態下的節電度數數據和節電費用數據，以及電壓和電流等電性參數；3.通過按鍵靈活設置485通訊地址；4.各種溫度數值可自行調節，設置好的參數值永久保存在節電器上；不會因為斷電而使節電器上面的設置數值恢復到初始設置，進而導致影響節電器的正常工作；5.當節電器溫度不準時，可在感溫頭接口接入IOK精密電阻來校準；6.通過按鍵可設置制熱門限、製冷門限、低溫報警、高溫報警、485串口地址；7.節電器與空調之間採用非電連接方式，與空調機的線路無直接關係，安全，高效節能，不需外接控制線，安裝便捷，不影響空調本身保修；8.節電器以溫度和時間為輸入輸出控制源，結合溫度補償技術、熱轉換技術及模糊控制論，運用CPU進行處理，達到空調運行的優化及智能管理的目的，設定數值永久保存，方案科學，只有節電，絕不費電；9.溫度波動小，性能穩定；不影響溫度，不影響舒適度，舒適節能15 35% ；10.本節電器適用所有掛式、櫃式、天窗式的單三相空調和變頻空調；11.避免常時間壓縮機運行及頻繁啟動，保護壓縮機，延長其使用壽命；12.故障後不影響空調機的正常運行，無售後服務之憂，自行容易拆除；13.使用開關電源(輸出6V-2A)，主機安全性能極大提高，產品使用壽命延長，設計使用壽命10年，保修3年；14.使用數據統計模塊可以有效地統計出空調工作時的室內環境溫度、溼度數據，電壓、電流、功率等電性參數數據，節能效果數據，並形成統計工作報告，很直觀的將具體數據呈現在消費者面前。

圖I為雙位調節示意圖；圖2為本實用新型的實施例I的電路框圖；圖3為本實用新型的實施例2的電路框圖；圖4為本實用新型的實施例3的電路框圖；圖5為製冷傳播曲線圖；圖6為制熱傳播曲線圖。
具體實施方式
現結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。實施例I參考圖2所示，本實用新型的一種智能空調節電器，包括微處理器單元1，所述的微處理器單元I為PIC微處理器，與所述的微處理器單元I相連接的溫度採樣單元2、電源 單元3、數據顯示單元4、數據統計單元5、通信單元6、輸入單元7、報警控制單元8、PWM控制單元9，以及與所述的通信單元6相連接的光電轉換單元10和無線通信單元11，所述的通信單元6為RS232或RS485通信模塊，所述的輸入單元7為按鍵輸入模塊和遠程智能輸入模塊，所述的節電器還包括溫度補償單元12，所述的溫度補償單元12與微處理器單元I相連接，微處理器單元I控制該溫度補償單元12及時釋放冷量(熱量)。所述的溫度補償單元12包括半導體製冷晶片的執行部件和用於控制執行部件進行溫度補償的驅動電路。所述的光電轉換單元10和無線通信單元11與通信控制中心13進行通信，所述的溫度採樣單元2採集環境溫度，並將採集到的溫度信號傳輸至微處理器單元I ;所述的電源單元3為國家強制3C認證標準的開關電源模塊，即DC電源模塊，輸出為6V，2A ;所述的數據統計單元5為數據統計及統計報告模塊。實施例2參考圖3所示的實施例2的本實用新型的一種智能空調節電器，包括微處理器單元1，所述的微處理器單元I為PIC微處理器，與所述的微處理器單元I相連接的溫度採樣 單元2、電源單元3、數據顯示單元4、數據統計單元5、通信單元6、輸入單元7、報警控制單元8、PWM控制單元9,以及與所述的通信單元6相連接的光電轉換單元10,所述的通信單元6為RS232或RS485通信模塊，所述的輸入單元7為按鍵輸入模塊和遠程智能輸入模塊，所述的節電器還包括溫度補償單元12，所述的溫度補償單元12與微處理器單元I相連接，微處理器單元I控制該溫度補償單元12及時釋放冷量(熱量)。所述的溫度補償單元12包括半導體製冷晶片的執行部件和用於控制執行部件進行溫度補償的驅動電路。所述的光電轉換單元10與通信控制中心13進行通信，所述的溫度採樣單元2採集環境溫度，並將採集到的溫度信號傳輸至微處理器單元I ;所述的電源單元3為國家強制3C認證標準的開關電源模塊，即DC電源模塊，輸出為6V，2A ;所述的數據統計單元5為數據統計及統計報告模塊。綜上，實施例2與實施例I的區別在於，實施例2中無無線通信單元11，其餘結構與實施例I相同。實施例3參考圖4所示的實施例3的本實用新型的一種智能空調節電器，包括微處理器單元1，所述的微處理器單元I為PIC微處理器，與所述的微處理器單元I相連接的溫度採樣單元2、電源單元3、數據顯示單元4、數據統計單元5、通信單元6、輸入單元7、報警控制單元8、PWM控制單元9,以及與所述的通信單元6相連接的無線通信單元11,所述的通信單元6為RS232或RS485通信模塊，所述的輸入單元7為按鍵輸入模塊和遠程智能輸入模塊，所述的節電器還包括溫度補償單元12，所述的溫度補償單元12與微處理器單元I相連接，微處理器單元I控制該溫度補償單元12及時釋放冷量(熱量)。所述的溫度補償單元12包括半導體製冷晶片的執行部件和用於控制執行部件進行溫度補償的驅動電路。所述的無線通信單元11與通信控制中心13進行通信，所述的溫度採樣單元2採集環境溫度，並將採集到的溫度信號傳輸至微處理器單元I ;所述的電源單元3為國家強制3C認證標準的開關電源模塊，即DC電源模塊，輸出為6V，2A ;所述的數據統計單元5為數據統計及統計報告模塊。綜上，實施例3與實施例I的區別在於，實施例3中無光電轉換單元10，其餘結構與實施例I相同。I.溫度實時補償技術本節電器所配溫度補償器，內部採用半導體製冷技術一製冷晶片，通過主機的程序控制，及時的釋放冷量(熱量)，來調節空調機感溫頭周邊溫度，從而控制壓縮的運行狀況。採用溫度補償技術可以保證在任何情況下，空調的安全正常運行，減小空調維護的麻煩。[0062]2.區間溫度控制技術熱傳播理論公式(I)、在一定的環境下，製冷傳播公式為
權利要求1.一種智能空調節電器，包括微處理器單元，與所述的微處理器單元相連接的溫度採樣單元、電源單元、數據顯示單元、數據統計單元、通信單元、輸入單元、報警控制單元、PWM控制單元，以及與所述的通信單元相連接的光電轉換單元和/或無線通信單元，所述的光電轉換單元和/或無線通信單元與通信控制中心進行通信，所述的溫度採樣單元採集環境溫度，並將採集到的溫度信號傳輸至微處理器單元；所述的節電器還包括溫度補償單元，所述的溫度補償單元與微處理器單元相連接。
2.根據權利要求I所述的一種智能空調節電器，其特徵 在於所述的溫度補償單元包括半導體製冷晶片的執行部件和用於控制執行部件進行溫度補償的驅動電路。
3.根據權利要求I所述的一種智能空調節電器，其特徵在於所述的微處理器單元為PIC微處理器。
4.根據權利要求I所述的一種智能空調節電器，其特徵在於所述的輸入單元為按鍵輸入模塊和遠程智能輸入模塊。
5.根據權利要求I所述的一種智能空調節電器，其特徵在於所述的通信單元為RS232或RS485通信模塊。
6.根據權利要求I所述的一種智能空調節電器，其特徵在於所述的電源單元為DC電源模塊，輸出為6V，2A。
7.根據權利要求I所述的一種智能空調節電器，其特徵在於所述的數據統計單元為數據統計及統計報告模塊。
專利摘要本實用新型屬於空調電器類控制節電裝置製造技術領域。一種智能空調節電器，包括微處理器單元，與所述的微處理器單元相連接的溫度採樣單元、電源單元、數據顯示單元、數據統計單元、通信單元、輸入單元、報警控制單元、PWM控制單元，以及與所述的通信單元相連接的光電轉換單元和/或無線通信單元，所述的光電轉換單元和/或無線通信單元與通信控制中心進行通信，所述的溫度採樣單元採集環境溫度，並將採集到的溫度信號傳輸至微處理器單元；所述的節電器還包括溫度補償單元，所述的溫度補償單元與微處理器單元相連接。本實用新型採用實時自動溫度補償技術和溫度區間模糊控制技術，實現控制過程的優化，設計系統化管理軟體和通訊埠，實現遠程化控制管理。
文檔編號F24F11/00GK202382361SQ20112056276
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者張恩銘 申請人:廈門富德森節能科技有限公司