密閉室空調換氣節能控制裝置的製作方法

2023-07-21 05:21:06

專利名稱：密閉室空調換氣節能控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種節能控制裝置，特別是一種密閉室空調換氣節能控制 裝置。
背景技術：
隨著通信行業竟爭的加劇，各運營商為改善通信質量，加大投資興建了大 量的通信基站，使得通信基站數量急劇增加。據統計，湖南省移動、電信、聯
通三家通信運營商通信基站總數在3萬個以上。根據電子設備運行的相關國家 規範規定， 一般基站長年溫度應保持在18'C 28'C以內，溼度10%~90%，為此 每個基站都安裝了空調，基站空調大多被設置為製冷18X:,或者自動24'C。由 於基站是無人值守，很多基站空調全年開啟，電能浪費非常嚴重。根據資料統 計顯示，目前基站空調的耗電約佔整個基站耗電的50%左右，空調成為基站中的 主要用電設備。由於基站內溫度的升高是因電氣設備的長期運行發熱，而非站 外環境溫度所致。如果一年四季均用空調來保持站內溫度(主要是降溫)，則冬、 春、秋三季及夏季的早晚時段的室外低溫便可散熱降溫的有利條件被忽視，從而 導致電能的嚴重浪費。

實用新型內容
針對現有技術存在的上述不足，本實用新型提供一種密閉室空調換氣節能 控制裝置，它利用密閉室室內外的溫差形成熱交換，依靠大量的空氣流通，有 效地將密閉室內的熱量迅速向外遷移，實現室內散熱，從而大幅度降低電能消耗。本實用新型的目的是通過如下途徑實現的 一種密閉室空調換氣節能控制 裝置，它包括主機和與主機相連的室外溫溼度檢測電路、室內溫溼度檢測電路、 進風機組、排風機組、紅外接收頭、紅外發射頭，主機上設置有顯示器和按鍵，
主機內設置有包括紅外接收電路、紅外發射電路、存儲單元、CPU單元、顯示驅
動電路、室外溫溼度檢測接口電路、室內溫溼度檢測接口電路、進風機組控制
電路和排風機組控制電路組成的電路板。所述CPU單元通過顯示驅動電路與主 機上設置的顯示器連接，用於顯示數據。所述CPU單元又與按鍵和存儲單元連 接，用於設置保存參數。所述CPU單元通過室外溫溼度檢測接口電路與室外溫 溼度檢測電路連接，用於採集室外溫度和溼度數據。所述CPU單元通過室內溫 溼度檢測接口電路與室內溫溼度檢測電路連接，用於採集室內溫度和溼度數據。 所述CPU單元還通過進風機組控制電路、排風機組控制電路分別與進風機組、 排風機組連接，用於控制進風和排風。所述CPU單元通過紅外接收電路與紅外 接收頭連接，用於學習空調遙控指令。所述CPU單元通過紅外發射電路與紅外 發射頭連接，在程序控制下根據室內外溫度差和設定溫度按優化邏輯控制進風 機組、排風機組、製冷空調的開啟和關閉，根據室內溼度是否超標決定是否開 啟空調去溼功能。
本實用新型密閉室空調換氣節能控制裝置，它利用密閉室室內外的溫差形 成熱交換，依靠大量的空氣流通，有效地將密閉室內的熱量迅速向外遷移，實 現室內散熱，使製冷空調開啟時間最短化，從而解決了現有密閉室常年利用空 調製冷造成電能浪費的問題，達到顯著節能效果。現場測試結果表明節電率達 75%以上。
本實用新型主要功能特點如下1. 室內溫度高於設定溫度時，根據室內外溫度差按如下優化邏輯進行控 制如果室外溫度不低於室內溫度則關閉進風機組和排風機組，否則開啟進風 機組和排風機組，通過換氣有效地將密閉室內的熱量迅速向外遷移，實現室內 散熱降溫；開啟了進風機組和排風機組一段時間後室內溫度仍上升時，再開啟
一臺空調；開啟了一臺空調一段時間後室內溫度仍上升時開啟兩臺空調。
2. 當室內溫度低於設定溫度4C時自動關閉進風機組、排風機組和所有空
調。當室內溫度回升到高於設定溫度時，再自動按上述優化邏輯進行控制。這 樣就避免了進風機組、排風機組和/或空調的頻繁開關。
3. 室內溼度超標時開啟空調去溼功能。
4，採用全屏蔽設計，可有效避免空間電磁信號產生千擾，因而工作穩定。以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明
圖l為本實用新型結構示意圖2為本實用新型電路板構成圖3為CPU單元45原理圖4為室外溫溼度檢測電路5原理圖5為紅外發射電路43原理圖6為紅外接收電路41與紅外接收頭9原理圖7為存儲單元42原理圖8為進風機組控制電路47原理圖。
具體實施方式
如附


圖1所示，本實用新型密閉室空調換氣節能控制裝置，它包括主機1和與主機1相連的室外溫溼度檢測電路5、室內溫溼度檢測電路6、進風機組7、 排風機組8、紅外接收頭9、紅外發射頭10，主機1上設置有顯示器2和按鍵3, 主機1內設置有電路板4，如附圖2所示，它包括紅外接收電路41、紅外發射 電路43、存儲單元42、 CPU單元45、顯示驅動電路48、室外溫溼度檢測接口電 路44、室內溫溼度檢測接口電路46、進風機組控制電路47和排風機組控制電 路49組成。
上述CPU單元45通過顯示驅動電路48與主機1上設置的顯示器2連接， 用於顯示數據正常工作狀態下顯示室內溫度和室外溫度，同時顯示通風、制 冷、去溼等工作狀態；設置狀態下顯示設置標識和輸入參數。
上述CPU單元45與主機1上設置的按鍵3連接，用於溫度設定和溼度設定。 溫度設置過程如下正常工作狀態下按一下"ok"鍵，進入溫度設置模式，顯 示目前設定溫度(出廠時默認值為24° C)，每按一下"▼"鍵溫度遞減r C, 每按一下"▲"鍵溫度遞增1° C,顯示要設定的溫度後再按"ok"鍵，溫度設 定完成。溼度設置過程如下正常工作狀態下快速按二下"ok"鍵，進入溼度 設置模式，顯示目前設定溼度，按"▼"鍵溼度遞減，按"▲"鍵溼度遞增， 顯示要設定的溼度後再按"ok"鍵，溼度設定完成。
上述CPU單元45與存儲單元42連接，用於保存設定參數。上述CPU單元 45通過室外溫溼度檢測接口電路44與室外溫溼度檢測電路5連接，用於釆集室 外溫度和溼度數據。上述CPU單元45通過室內溫溼度檢測接口電路46與室內 溫溼度檢測電路6連接，用於採集室內溫度和溼度數據。上述CPU單元45還通 過進風機組控制電路47、排風機組控制電路49分別與進風機組7、排風機組8 連接，用於控制進風和排風。上述CPU單元45通過紅外接收電路41與紅外接收頭9連接，用於學習空 調遙控指令。學習過程如下首先把空調遙控器設置成"製冷"工作模式，溫 度設置成最低，風向設置成向下，空調遙控器進入關機狀態，再按按鍵3中"ok" 鍵2秒進入學習狀態，顯示器2顯示"1",表示處於學習空調開機鍵狀態，此 時把空調遙控器對準紅外接收頭9，按住空調遙控器開關鍵直到提示學習成功， 顯示器2顯示"2"，表示處於學習空調關機鍵狀態，此時確認空調遙控器處於 開機狀態並將其對準紅外接收頭9,按住空調遙控器開關鍵直到提示學習成功， 顯示器2顯示"3"，表示處於學習空調去溼鍵狀態，此時把空調遙控器對準紅 外接收頭9，按住空調遙控器去溼鍵直到提示學習成功，顯示器2顯示"4",表 示處於學習空調關閉去溼狀態，此時把空調遙控器對準紅外接收頭9，關閉空調 遙控器去溼功能，提示學習成功，顯示器2又顯示"1"，表示又進入學習空調 開機鍵狀態。再按一下"ok"鍵，退出學習狀態，進入正常工作狀態。
上述CPU單元45還通過紅外發射電路43與紅外發射頭10連接，在程序控 制下根據室內外溫度差和設定溫度按優化邏輯遙控制冷空調的開啟和關閉，根 據室內溼度是否超標決定是否開啟空調去溼功能。
上述CPU單元45對進風機組7、排風機組8以及製冷空調的優化控制邏輯 是如果室外溫度不低於室內溫度則自動關閉進風機組7和排風機組8，否則開 啟進風機組7和排風機組8，通過換氣有效地將密閉室內的熱量迅速向外遷移， 實現室內散熱降溫；開啟了進風機組7和排風機組8 —段時間後室內溫度仍上 升時，再開啟一臺空調製冷；開啟了一臺空調製冷一段時間後室內溫度仍上升 時開啟兩臺空調製冷；當室內溫度低於設定溫度4"時自動關閉進風機組、排風 機組和所有空調。當室內溫度回升到高於設定溫度時，再自動按上述優化邏輯 進行控制。這樣就避免了進風機組、排風機組和/或空調的頻繁開關。室內溼度超標時開啟空調去溼功能，室內溼度達標時自動關閉空調去溼功能。
上述主機l、室外溫溼度檢測電路5、室內溫溼度檢測電路6、進風機組7、
排風機組8、紅外接收頭9、紅外發射頭IO都採用屏蔽措施，它們之間的連接
也採用屏蔽電纜，從而避免空間電磁信號的千擾。
如附圖3所示，CPU單元45採用型號為W78365A的U5作為中央處理器， U5的第1腳與進風機組控制電路47中InWindControl端子連接，U5的第2腳 與排風機組控制電路49中OutWindControl端子連接，U5的第5、 6腳與紅外發 射電路43中的InFrarOutControlA、 InFrarOutControlB端子連接，U5的第10 腳連接U6的第1腳，U5的第11腳連接Q3的基極，Q3的集電極與U6的2、 3 腳和R26的一端連接，U6的6、 7腳與485通信接口 PC0N1的2、 3腳連接，PC0N1 則與室外溫溼度檢測電路5、室內溫溼度檢測電路6連接，從而在程序控制下完 成與室外溫溼度檢測電路5、室內溫溼度檢測電路6之間的485通信功能，實現 溫溼度數據的採集。
如附圖4所示，室外溫溼度檢測電路5採用型號為2051的U2作為中央處 理器，採用型號為DHT60的U1為溫溼度傳感器，釆用型號為5045的U3作為看 門狗電路，採用型號為MAX485的U4作為通信接口晶片。Ul的3腳、U2的20 腳、U3的8腳、U4的8腳均連接到DC+5V電源正極VCC端子，Ul的2腳、U2 的10腳、U3的4腳、U4的5腳均連接到DC+5V電源負極GND端子，Ul的1腳 與U2的19腳連接，Ul的4腳與U2的18腳連接，在程序控制下完成室外溫度 和溼度數據的採集。U2的第2腳連接U4的第1腳，U2的第3腳連接Ql的基極， Ql的集電極與U4的2、3腳和R7的一端連接，U4的6、7腳與485通信接口 PC0N1 的2、 3腳連接，PC0N1則與CPU單元45的通信接口 PC0N1連接。U2釆集到的溫溼度數據通過485通信發送給CPU單元45。 U2的15腳與U3的1腳連接，U2 的16腳與U3的6腳連接，U2的17腳與U3的5腳連接，U2的1腳與U3的7 腳連接，防止程序發生死循環，或者說程序跑飛，保證系統穩定運行。室內溫 溼度檢測電路6的電路原理與室外溫溼度檢測電路5相同。
如附圖5所示，紅外發射電路43中設有撥動開關Sl， Sl的9~16腳連接 VCC端子，Sl的8 1腳分別連接Rll、 R12、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21、 R22的 一端，Rll、 R12、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21、 R22的另一端連接在一起後與 InFrarOutAl、 InFrarOutBl的第1腳相連，InFrarOutAl和InFrarOutBl的第3 腳連接地。來自CPU單元45中的InFrarOutControlA、 InFrarOutControlB分 別與R23、 R24的一端連接，R23、 R24的另一端分別與Q6、 Q7的基極連接，Q6、 Q7的集電極接地，Q6、 Q7的發射極分別與InFrarOutAl、 InFrarOutBl的第21 腳相連，InFrarOuUl與InFrarOutBl兩個紅外發射頭連接。在程序控制下進行 空調遙控信號的發射。
如附圖6所示，採用型號為TOP5838C的U7作為紅外接收頭，U7的2腳接 地，U7的3腳與C4、 C5正極和R28的一端連接，C4、 C5的負極接地，R28的另 一端與VCC連接。R28、 C4、 C5構成RC濾波電路濾除DC+5V中的紋波，為U7提 供穩定電源。U7的l腳與CPU單元45中的InFrarOut端子連接。當需要學習空 調遙控指令時，空調遙控器對準U7發出的紅外編碼信號，U7接收後輸出相反的 信號通過1腳送往CPU單元45中的InFrarOut端子，CPU單元45接收後經過程 序處理轉變成數據保存到存儲單元42中。如附圖7所示，存儲單元42採用型 號為24C256的U8作為存儲器，U8的8腳與VCC連接，U8的1、 2、 3、 4、 7腳 接地，U8的5、 6腳分別與CPU單元45中U5的16、 17腳連接，在程序控制下 實現遙控指令、溫溼度設置參數等的存儲和讀取。如附圖8所示，進風機組控制電路47釆用型號為HRS2H-S-DC5V的兩個繼 電器Jl、 J2作為風機電源控制開關。220V巿電進線B與Jl的4、 5腳連接，220V 巿電進線A與J2的4、 5腳連接，Jl的2、 7腳連接後與進風機組電源進線接口 Header2的l腳相連，J2的2、 7腳連接後與進風機組電源進線接口 Header2的 2腳相連。Jl的8腳和J2的l腳連接後與VCC及D5的陰極連接，Jl的l腳和 J2的8腳連接後與Q2的發射極及D5的陽極連接，Q2的集電極接地，Q2的基極 與R5的一端連接，R5的另 一端與CPU單元45中U5的1腳連接。在程序控制下， 當U5的l腳輸出低電平時，Q2導通，Jl、 J2得電，Jl的4、 5腳與2、 7腳接 通，J2的4、 5腳與2、 7腳接通，220V巿電通過Header2送往進風機組，密閉 室開始進風；當U5的1腳輸出高電平時，Q2截止導通，Jl、 J2失電，Jl的4、 5腳與2、 7腳斷開，J2的4、 5腳與2、 7腳斷開，從而關閉進風機組，密閉室 停止進風。排風機組控制電路49的電路原理與進風機組控制電路47相同。
目前已研製成功的本實用新型，經移動、聯通、電信基站現場運行測試， 性能穩定，使用方便，節電率高達75%以上。
權利要求1.一種密閉室空調換氣節能控制裝置，它包括主機(1)和與主機(1)相連的室外溫溼度檢測電路(5)、室內溫溼度檢測電路(6)、進風機組(7)、排風機組(8)、紅外接收頭(9)、紅外發射頭(10)，主機(1)上設置有顯示器(2)和按鍵(3)，主機(1)內設置有包括紅外接收電路(41)、紅外發射電路(43)、存儲單元(42)、CPU單元(45)、顯示驅動電路(48)、室外溫溼度檢測接口電路(44)、室內溫溼度檢測接口電路(46)、進風機組控制電路(47)和排風機組控制電路(49)組成的電路板(4)。
2. 根據權利要求1所述的密閉室空調換氣節能控制裝置，其特徵是CPU 單元(45)通過室外溫溼度檢測接口電路(44)與室外溫溼度檢測電路(5)連 接，通過室內溫溼度檢測接口電路(46)與室內溫溼度檢測電路(6)連接，釆 集室外、室內溫度和溼度數據；CPU單元(45)通過進風機組控制電路(47)、 排風機組控制電路(49)分別與進風機組(7)、排風機組(8)連接；CPU單元(45)通過紅外接收電路(41)與紅外接收頭(9)連接學習空調遙控指令；CPU 單元(45)通過紅外發射電路(43)與紅外發射頭(10)連接，控制進風機組 (7)、排風機組(8)和製冷空調的開啟與關閉。
專利摘要一種密閉室空調換氣節能控制裝置，它包括主機(1)和與主機(1)相連的室外溫溼度檢測電路(5)、室內溫溼度檢測電路(6)、進風機組(7)、排風機組(8)、紅外接收頭(9)、紅外發射頭(10)，主機(1)上設置有顯示器(2)和按鍵(3)，主機(1)內設置有包括紅外接收電路(41)、紅外發射電路(43)、存儲單元(42)、CPU單元(45)、顯示驅動電路(48)、室外溫溼度檢測接口電路(44)、室內溫溼度檢測接口電路(46)、進風機組控制電路(47)和排風機組控制電路(49)組成的電路板(4)。本實用新型性能穩定，使用方便，節電率高達75％以上。非常適用於無人值守的密閉室空調節電控制，具有非常廣泛的應用前景。
文檔編號F24F11/02GK201401898SQ200920064239
公開日2010年2月10日 申請日期2009年5月4日 優先權日2009年5月4日
發明者丁克華, 王永才 申請人:湘潭高新區湘大智姆電子有限公司