高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及中央空調(diào),特別涉及高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)。本實(shí)用新型針對通用變頻器有與中央空調(diào)變頻無關(guān)的模塊與接口,及需要外置PLC的問題,提供一種高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),包括水泵、進(jìn)水溫度傳感器、回水溫度傳感器及中央空調(diào)變頻器,中央空調(diào)變頻器包括通信接口模塊、控制模塊、人機(jī)交互模塊、端口隔離電路、通信隔離電路及模擬信號(hào)采集模塊,所述通信接口模塊分別與進(jìn)水溫度傳感器、回水溫度傳感器、端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模及控制模塊連接,所述控制模塊分別與端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模塊及人機(jī)交互模塊連接、端口隔離電路與水泵連接。適用于高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)。
【專利說明】高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及中央空調(diào),特別涉及高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負(fù)載并增加一定余量設(shè)計(jì)的。而實(shí)際上在一年中,一般地區(qū),滿負(fù)載下運(yùn)行最多只有十多天,甚至十多個(gè)小時(shí),絕大部分時(shí)間負(fù)載都在70%以下運(yùn)行。通常,中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機(jī)的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載,而與冷凍主機(jī)相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載,幾乎長期在100%負(fù)載下運(yùn)行,造成了能量的極大浪費(fèi),也惡化了中央空調(diào)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行質(zhì)量。
[0003]中央空調(diào)分為家用空調(diào)和商用空調(diào)。我們的改造主要針對使用商用空調(diào)的客戶。商用中央空調(diào)一般使用在賓館、酒店、商城、辦公樓、工廠、茶樓、咖啡廳、高檔會(huì)所等地。在這些場所,需要長時(shí)間使用空調(diào),然而空調(diào)的泵不能自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載,一直滿負(fù)載運(yùn)行,使電力浪費(fèi)嚴(yán)重。如果進(jìn)行節(jié)能改造,可以省掉30%-40%的電量。據(jù)統(tǒng)計(jì),類似酒店、賓館這類長時(shí)間使用中央空調(diào)的地方,他們的電費(fèi)支出60%來自中央空調(diào),如果進(jìn)行了節(jié)能改造,電費(fèi)能省出30% -40%,大大減少了財(cái)政支出。同時(shí),變頻空調(diào)是在低于額定轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下運(yùn)行,噪音很低,可以帶給客戶更加舒適的感受。
[0004]目前中央空調(diào)大多數(shù)的改造方案是采用通用變頻器及PLC的方案,存在諸多缺陷。在實(shí)際中,PLC系統(tǒng)往往需要重新編寫通訊程序,從而PLC系統(tǒng)與儀表之間的通訊復(fù)雜,且不夠靈活。通用變頻器有很多與中央空調(diào)無關(guān)的接口或模塊,使得變頻器投資較多。同時(shí),由于采用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和控制導(dǎo)致連線較多,系統(tǒng)容易受到干擾造成系統(tǒng)的不可靠及不穩(wěn)定,另外PLC的使用增加了系統(tǒng)成本。且,由于通用變頻器的自身缺陷,現(xiàn)有的中央空調(diào)變頻系統(tǒng)是不能夠在惡劣的電磁環(huán)境下穩(wěn)定的工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題,就是提供高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),以達(dá)到系統(tǒng)在不使用PLC控制的情況下,達(dá)到同樣的中央空調(diào)控制的效果,同時(shí),系統(tǒng)能夠在惡劣的電磁環(huán)境下穩(wěn)定的工作。
[0006]本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題,采用的技術(shù)方案是,高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),包括水泵、進(jìn)水溫度傳感器及回水溫度傳感器,還包括中央空調(diào)變頻器,所述中央空調(diào)變頻器包括通信接口模塊、控制模塊、人機(jī)交互模塊、端口隔離電路、通信隔離電路及模擬信號(hào)采集模塊,所述通信接口模塊分別與進(jìn)水溫度傳感器、回水溫度傳感器、端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模及控制模塊連接,所述控制模塊分別與端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模塊及人機(jī)交互模塊連接、端口隔離電路與水泵連接。
[0007]具體的,所述模擬信號(hào)采集模塊包括輸入端、發(fā)光二極管一、光電二極管一、光電二極管二、放大器一、電容一、電容二、電阻一、電容三、放大器二、電阻二、電容四、電阻三、可變電阻、放大器三、電容五、電容六、電感、電容七、電容八、電阻四、輸出端、電源一、電源二、地電位一及地電位二,所述輸入端與放大器一的正極輸入端連接,放大器一的負(fù)極輸入端分別與放大器一的輸出端及電阻一連接,放大器一的電源端分別與電源一、電容一及電容二的一端連接,電容一及電容二的另一端分別連接到地電位一、放大器一的接地端連接到電位一,電阻一的另一端分別與放大器二的負(fù)極輸入端、電容三的一端及光電二極管一的負(fù)極連接,光電二極管一的正極及放大器二的正極輸入端分別連接到地電位一,放大器二的輸出端分別與電容三的另一端及電阻二的一端連接,電阻二的另一端與發(fā)光二極管一的陰極連接,發(fā)光二極管一的的陽極與電源一連接,光電二極管二的陰極分別與電阻三的一端、電容四的一端及放大器三的負(fù)極輸入端連接,電容四的另一端分別與電阻四的一端、放大器三的輸出端、可變電阻的一端及可變電阻的調(diào)節(jié)端連接,電阻四的另一端分別與輸出端口及電容八的一端連接,電容八的另一端連接到地電位二,可變電阻的另一端與電阻三的另一端連接、放大器三的正及輸入端與光電二極管二的陽極分別連接到地電位二,放大器三的電源端分別與放大器二的電源端、電容五的一端、電容六的一端及電感的一端連接,電容五的另一端及電容六的另一端分別連接到地電位二,電感的另一端分別與電源二及電容七的一端連接,電容七的另一端連接到地電位二。
[0008]具體的,所述進(jìn)水溫度傳感器及回水溫度傳感器的數(shù)量不少于一個(gè),且一一對應(yīng)。
[0009]具體的,所述控制模塊為微處理器。
[0010]具體的,所述人機(jī)交互模塊包括人機(jī)互動(dòng)模塊及數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是,通過使用一種基于高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的需要,設(shè)計(jì)的專用的中央空調(diào)變頻器,使高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)在不需要PLC的情況下達(dá)到同樣的中央空調(diào)變頻效果,同時(shí),由于采用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和控制導(dǎo)致連線較多,系統(tǒng)容易受到干擾造成不可靠,不使用PLC后,可提高系統(tǒng)的抗干擾能力,減少使用PLC,降低了高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的成本及減少了不必要元器件的浪費(fèi)。另外,模擬信號(hào)采集模塊使用高速模擬光耦對模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,大大提高了對模擬系統(tǒng)采集中引入干擾的抑制能力,使得該高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)能夠在惡劣的電磁環(huán)境下穩(wěn)定的工作。并且,PLC系統(tǒng)往往需要重新編寫通訊程序,而PLC系統(tǒng)與儀表之間的通訊復(fù)雜,且不夠靈活,使用方法復(fù)雜,采用本系統(tǒng)可大大降低操作難度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
[0013]圖2為本實(shí)用新型高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的實(shí)施例的中央空調(diào)變頻器的結(jié)構(gòu)圖;
[0014]圖3為本實(shí)用新型高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的實(shí)施例的模擬信號(hào)采集模塊電路圖;
[0015]其中,Al為放大器一、A2為放大器二、A3為放大器三、Cl為電容一、C2為電容二、C3為電容三、C4為電容四、C5為電容五、C6為電容六、C7為電容七、C8為電容八、Rl為電阻一、R2為電阻二、R3為電阻三、R4為電阻四、R為可變電阻、L為電感、VDD為電源一、VCC為電源二、GND-1為地電位一、AGND為地電位二、LED為發(fā)光二極管一、PDl為光電二極管一、PD2為光電二極管二。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0017]本實(shí)用新型針對通用變頻器內(nèi)置了很多與中央空調(diào)變頻無關(guān)的模塊與接口,使得變頻器投資較多,及需要外置PLC而PLC系統(tǒng)往往需要重新編寫通訊程序,而PLC系統(tǒng)與儀表之間的通訊復(fù)雜,且不夠靈活,使用方法復(fù)雜的問題提供一種高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),包括水泵、進(jìn)水溫度傳感器及回水溫度傳感器,還包括中央空調(diào)變頻器,所述中央空調(diào)變頻器包括通信接口模塊、控制模塊、人機(jī)交互模塊、端口隔離電路、通信隔離電路及模擬信號(hào)采集模塊,所述通信接口模塊分別與進(jìn)水溫度傳感器、回水溫度傳感器、端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模及控制模塊連接,所述控制模塊分別與端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模塊及人機(jī)交互模塊連接、端口隔離電路與水泵連接。通過使用一種基于高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的需要,設(shè)計(jì)的專用的中央空調(diào)變頻器,使高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)在不需要PLC的情況下達(dá)到同樣的中央空調(diào)變頻效果,同時(shí),由于采用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和控制導(dǎo)致連線較多,系統(tǒng)容易受到干擾造成不可靠,不使用PLC后,可提高系統(tǒng)的抗干擾能力,減少使用PLC,降低了高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的成本及減少了不必要元器件的浪費(fèi)。另外,模擬信號(hào)采集模塊使用高速模擬光耦對模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,大大提高了對模擬系統(tǒng)采集中引入干擾的抑制能力,使得該高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)能夠在惡劣的電磁環(huán)境下穩(wěn)定的工作。并且,PLC系統(tǒng)往往需要重新編寫通訊程序,而PLC系統(tǒng)與儀表之間的通訊復(fù)雜,且不夠靈活,使用方法復(fù)雜,采用本系統(tǒng)可大大降低操作難度。
[0018]實(shí)施例
[0019]本例的高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),如圖1所示,包括水泵、進(jìn)水溫度傳感器及回水溫度傳感器,還包括中央空調(diào)變頻器。進(jìn)水溫度傳感器及回水溫度傳感器分別與中央空調(diào)變頻器連接,中央空調(diào)變頻器與水泵連接。
[0020]現(xiàn)有技術(shù)中,中央空調(diào)大多數(shù)的改造方案是采用通用變頻器及PLC的方案,存在諸多缺陷。在實(shí)際中,PLC系統(tǒng)往往需要重新編寫通訊程序,從而PLC系統(tǒng)與儀表之間的通訊復(fù)雜,且不夠靈活。通用變頻器有很多與中央空調(diào)無關(guān)的接口或模塊,使得變頻器投資較多。同時(shí),由于采用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和控制導(dǎo)致連線較多,系統(tǒng)容易受到干擾造成系統(tǒng)的不可靠及不穩(wěn)定,另外PLC的使用增加了系統(tǒng)成本。且,通用變頻器的自身缺陷,是的現(xiàn)有的高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)不能夠在惡劣的電磁環(huán)境下穩(wěn)定的工作。而本例中,使用一種基于高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的需要,設(shè)計(jì)的專用的中央空調(diào)變頻器,使高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)在不需要PLC的情況下達(dá)到同樣的中央空調(diào)變頻效果。同時(shí),不使用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和控制后,可避免由于采用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和控制導(dǎo)致連線較多,系統(tǒng)容易受到干擾造成的不可靠,系統(tǒng)的抗干擾能力可大大增強(qiáng)。同時(shí),減少使用PLC,降低了高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的成本及減少了不必要元器件的浪費(fèi)。
[0021]本例的高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)拋棄了傳統(tǒng)的中央空調(diào)改造方案中的PLC控制系統(tǒng),而采用新型的中央空調(diào)變頻器。如圖2所示,中央空調(diào)變頻器包括通信接口模塊、控制模塊、人機(jī)交互模塊、端口隔離電路、通信隔離電路及模擬信號(hào)采集模塊,所述通信接口模塊分別與進(jìn)水溫度傳感器、回水溫度傳感器、端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模及控制模塊連接,所述控制模塊分別與端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模塊及人機(jī)交互模塊連接、端口隔離電路與水泵連接。優(yōu)選的,本例的所述進(jìn)水溫度傳感器及回水溫度傳感器的數(shù)量不少于一個(gè),且一一對應(yīng)。
[0022]現(xiàn)有技術(shù)中,通用變頻器,本身抗干擾能力不強(qiáng),不能夠在電磁環(huán)境下穩(wěn)定的工作。而本例的中央空調(diào)變頻器,為解決這一問題,在其中的模擬信號(hào)采集模塊,使用高速模擬光耦對模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,大大提高了對模擬系統(tǒng)采集中引入干擾的抑制能力,使得該系統(tǒng)能夠在惡劣的電磁環(huán)境下穩(wěn)定的工作。
[0023]本例的模擬信號(hào)采集模塊,由模擬隔離電路及放大調(diào)制電路組成。具體的,如圖3所不,包括輸入端、發(fā)光二極管一 LED、光電二極管一 F1DU光電二極管二 Η)2、放大器一 Al、電容一 Cl、電容二 C2、電阻一 R1、電容三C3、放大器二 Α2、電阻二 R2、電容四C4、電阻三R3、可變電阻R、放大器三A3、電容五C5、電容六C6、電感L、電容七C7、電容八C8、電阻四R4、輸出端、電源一 VDD、電源二 VCC、地電位一 GND-1及地電位二 AGND,所述輸入端與放大器一 Al的正極輸入端連接,放大器一 Al的負(fù)極輸入端分別與放大器的輸出端及電阻一 Rl連接,放大器一 Al的電源端分別與電源一 VDD、電容一 Cl及電容二 C2的一端連接,電容一 Cl及電容二 C2的另一端分別連接到地電位一 GND-1、放大器一 Al的接地端連接到電位一,電阻一Rl的另一端分別與放大器二 Α2的負(fù)極輸入端、電容三C3的一端及光電二極管一 F1Dl的負(fù)極連接,光電二極管一PDl的正極及放大器二Α2的正極輸入端分別連接到地電位一GND-1,放大器二 Α2的輸出端分別與電容三C3的另一端及電阻二 R2的一端連接,電阻二 R2的另一端與發(fā)光二極管一 LED的陰極連接,發(fā)光二極管一 LED的的陽極與電源一 VDD連接,光電二極管二 PD2的陰極分別與電阻三R3的一端、電容四C4的一端及放大器三A3的負(fù)極輸入端連接,電容四C4的另一端分別與電阻四R4的一端、放大器三A3的輸出端、可變電阻R的一端及可變電阻R的調(diào)節(jié)端連接,電阻四R4的另一端分別與輸出端口及電容八CS的一端連接,電容八C8的另一端連接到地電位二 AGND,可變電阻R的另一端與電阻三R3的另一端連接、放大器三A3的正及輸入端與光電二極管二 PD2的陽極分別連接到地電位二 AGND,放大器三A3的電源端分別與放大器二 Α2的電源端、電容五C5的一端、電容六C6的一端及電感L的一端連接,電容五C5的另一端及電容六C6的另一端分別連接到地電位二 AGND,電感L的另一端分別與電源二 VCC及電容七C7的一端連接,電容七C7的另一端連接到地電位二 AGND。
[0024]優(yōu)選的,控制模塊為微處理器,主要是由主控芯片及外圍電路組成;端口隔離電路及通信隔離電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致,分別主要由光耦隔離芯片及驅(qū)動(dòng)放大芯片組成;人機(jī)交互模塊主要是人機(jī)互動(dòng)模塊及數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路組成;通信接口模塊主要是由各種通信轉(zhuǎn)換電路組成。
[0025]綜上所述,本例的于高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),通過使用一種基于高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的需要,設(shè)計(jì)的專用的中央空調(diào)變頻器,使高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)在不需要PLC的情況下達(dá)到同樣的中央空調(diào)變頻效果,同時(shí),由于采用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣和控制導(dǎo)致連線較多,系統(tǒng)容易受到干擾造成不可靠,不使用PLC后,可提高系統(tǒng)的抗干擾能力,減少使用PLC,降低了高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)的成本及減少了不必要元器件的浪費(fèi),可降低成本。另外,模擬信號(hào)采集模塊使用高速模擬光耦對模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,大大提聞了對I旲擬系統(tǒng)米集中弓I入干擾的抑制能力,使得該聞效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)能夠在惡劣的電磁環(huán)境下穩(wěn)定的工作。并且,PLC系統(tǒng)往往需要重新編寫通訊程序,而PLC系統(tǒng)與儀表之間的通訊復(fù)雜,且不夠靈活,使用方法復(fù)雜,采用本系統(tǒng)可大大降低操作難度。
【權(quán)利要求】
1.高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),包括水泵、進(jìn)水溫度傳感器及回水溫度傳感器,其特征在于,還包括中央空調(diào)變頻器,所述中央空調(diào)變頻器包括通信接口模塊、控制模塊、人機(jī)交互模塊、端口隔離電路、通信隔離電路及模擬信號(hào)采集模塊,所述通信接口模塊分別與進(jìn)水溫度傳感器、回水溫度傳感器、端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模及控制模塊連接,所述控制模塊分別與端口隔離電路、通信隔離電路、模擬信號(hào)采集模塊及人機(jī)交互模塊連接,端口隔離電路與水泵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),其特征在于,所述模擬信號(hào)采集模塊包括輸入端、發(fā)光二極管一、光電二極管一、光電二極管二、放大器一、電容一、電容二、電阻一、電容三、放大器二、電阻二、電容四、電阻三、可變電阻、放大器三、電容五、電容六、電感、電容七、電容八、電阻四、輸出端、電源一、電源二、地電位一及地電位二,所述輸入端與放大器一的正極輸入端連接,放大器一的負(fù)極輸入端分別與放大器一的輸出端及電阻一連接,放大器一的電源端分別與電源一、電容一及電容二的一端連接,電容一及電容二的另一端分別連接到地電位一、放大器一的接地端連接到電位一,電阻一的另一端分別與放大器二的負(fù)極輸入端、電容三的一端及光電二極管一的負(fù)極連接,光電二極管一的正極及放大器二的正極輸入端分別連接到地電位一,放大器二的輸出端分別與電容三的另一端及電阻二的一端連接,電阻二的另一端與發(fā)光二極管一的陰極連接,發(fā)光二極管一的的陽極與電源一連接,光電二極管二的陰極分別與電阻三的一端、電容四的一端及放大器三的負(fù)極輸入端連接,電容四的另一端分別與電阻四的一端、放大器三的輸出端、可變電阻的一端及可變電阻的調(diào)節(jié)端連接,電阻四的另一端分別與輸出端口及電容八的一端連接,電容八的另一端連接到地電位二,可變電阻的另一端與電阻三的另一端連接、放大器三的正及輸入端與光電二極管二的陽極分別連接到地電位二,放大器三的電源端分別與放大器二的電源端、電容五的一端、電容六的一端及電感的一端連接,電容五的另一端及電容六的另一端分別連接到地電位二,電感的另一端分別與電源二及電容七的一端連接,電容七的另一端連接到地電位二。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),其特征在于,所述進(jìn)水溫度傳感器及回水溫度傳感器的數(shù)量不少于一個(gè),且一一對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),其特征在于,所述控制模塊為微處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng),其特征在于,所述人機(jī)交互模塊包括人機(jī)互動(dòng)模塊及數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路。
【文檔編號(hào)】F24F11/02GK204006510SQ201420227543
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】蔣小春 申請人:成都中大華瑞科技有限公司