CN103604200B - 一种中央空调的供气系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种中央空调的供气系统。它解决了现有中央空调的供气系统存在电能浪费的技术问题。本中央空调的供气系统，包括供气主管一、供气主管二和若干供气支管，供气主管一的一端与中央空调的出气口相连通，本供气系统还包括控制器，供气主管一上设置有电磁换向阀，电磁换向阀具有端口一、端口二和端口三，端口一与供气主管一相连通，端口二与供气主管二相连通，供气支管均具有进气端和出气端，供气支管的进气端均与供气主管二相连通，供气支管的出气端内壁处固定有风量传感器，风量传感器均通过线路与控制器相连，控制器具有与计算机相连接的输出端口，电磁换向阀通过线路与控制器相连接。本发明具有节省电能、降低成本等优点。

Description

一种中央空调的供气系统

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种供气系统，特别是一种中央空调的供气系统。

背景技术

中央空调被广泛的应用到商场、写字楼、宾馆、学校等场所，中央空调产生的冷气或暖气通过供气支管输送到各个房间内，如果其中一个房间忘记关空调，就会导致中央空调继续工作，导致电能的浪费。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种中央空调的供气系统，本发明所要解决的技术问题是：房间是否忘记关空调，管理人员能通过计算机的显示器来得知。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种中央空调的供气系统，包括供气主管一、供气主管二和若干供气支管，所述的供气主管一的一端与中央空调的出气口相连通，其特征在于，本供气系统还包括控制器，所述供气主管一上设置有电磁换向阀，所述的电磁换向阀具有端口一、端口二和端口三，所述的端口一与所述的供气主管一相连通，所述的端口二与供气主管二相连通，所述的供气主管二的另一端为封闭端，所述的供气支管均具有进气端和出气端，所述供气支管的进气端均与供气主管二相连通，所述供气支管的出气端内壁处固定有风量传感器，所述的风量传感器均通过线路与所述的控制器相连，所述的控制器具有与计算机相连接的输出端口，所述的电磁换向阀通过线路与所述的控制器相连接。

供气支管的出气端与各个用户的房间相连通，控制器为PLC可编程控制器，控制器的输出端口和机房里的计算机相连接，管理人员坐在机房里面通过计算机的显示器就能得知各个房间的使用状况。在晚上较晚的时候，风量传感器一直感应到供气支管有气体进入，管理人员就可以去这个相对应的房间去查看，看这个房间的空调是不是已经关闭了，或者还有人在加班。

所述的端口三与一供气装置相连，所述的供气装置包括蓄冰箱、水泵、进水电磁阀、风机、制冰机和连接管，所述的蓄冰箱包括上部具有开口的箱体和铰接在箱体上能将开口密封住的盖板，所述箱体内壁上固定有液位传感器，所述箱体一个侧壁上部处开设有出气孔，所述的风机固定在箱体另一侧壁上，且风机的出风口朝向所述的出气孔，所述的出气孔处于液位传感器上方，所述的连接管一端固定在箱体外侧壁上且与出气孔相连通，连接管另一端与所述的端口三相连通，所述的制冰机设置在箱体内，所述的进水电磁阀一端固定在箱体上且与箱体内部相连通，进水电磁阀另一端和水泵的出水管相连接，所述的水泵、进水电磁阀、风机和制冰机均通过线路与上述的控制器相连接。水泵的进水管是与外界的水龙头相连的，通过控制器来控制进水电磁阀开启，水泵工作，外界的水进入到箱体内，当液位传感器接触到水后，液位传感器把信息传递给控制器，控制器自动控制水泵和进水电磁阀关闭。在晚上处于波谷电(0点到6点)的时候，此时电价便宜，此时通过制冰机将箱体内的水制造成冰。在夏天白天的时候，控制器控制电磁换向阀进行换向，此时端口三处于开启状态，端口一处于关闭状态，端口三和端口二相连通，再开启风机，风机将冷气通过连接管吹出，通过端口三和端口二进入到供气主管二中，供气主管二中的冷气再分配给各个供气支管，最后进入到各个用户的房间里。当然，在箱体内的冰融化的差不多时，控制器又可以控制电磁换向阀进行换向，使端口三处于关闭状态，端口一处于开启状态，再开启中央空调，中央空调能正常的为各个用户提供冷气。通过这样的方案可以降低中央空调的使用成本。

所述的进气端内壁上固定有温度传感器一，出气端内壁上固定有温度传感器二，所述的温度传感器一和温度传感器二的输出端连接有用于循环接收温度传感器一输出的温度信号后接收温度传感器二输出的温度信号的二路选择器，所述的二路选择器连接有放大电路，所述放大电路的输出端连接有A/D转换电路，本中央空调的供气系统还包括一微处理器，所述微处理器的输入端与A/D转换电路的输出端连接，所述微处理器的输入端还连接有用于采集供气支管中水流量信号的流量计，所述微处理器的输入端还连接有用于采集室内温度信号的温度传感器三和用于人工控制设定室内温度的控制面板，所述微处理器的输出端与二路选择器连接，所述微处理器的输出端还连接有用于控制供气支管水流的电磁阀和用于显示微处理器输出数据信号的显示模块。

温度传感器一用来采集供气支管入水水温信号，温度传感器二用来采集供气支管出水水温信号，温度传感器三设置在室内。当用户按下控制面板中的开启键时，温度传感器三采集室内温度信号并将采集的信号输送给微处理器，微处理器接收温度传感器三采集的室内温度信号与控制面板输入的温度信号进行比较，当输入的温度信号与设定的信号不相同时输出控制信号控制电磁阀打开此时冷却水从供气支管进入，温度传感器一实时采集供气支管中入水水温信号，温度传感器二实时采集供气支管出水水温信号，此时微处理器输出控制信号控制二路选择器接收温度传感器一采集的入水水温信号，该信号通过放大电路和A/D转换电路进行处理后输出给微处理器，微处理器接收温度传感器一采集的温度信号后输出控制信号控制二路选择器接收温度传感器二出水水温信号，该信号也通过放大电路和A/D转换电路进行处理，同时接收流量计采集的供气支管中水流量信号，从而计算出冷量，通过计算出的冷量算出电费，并将计算的冷量数据信号及电费数据信号输出给显示模块，直观的反馈给用户。

所述的微处理器中还包括用于设定微处理器接收信号间隔时间的计时模块，所述计时模块设定的计时时间为10ms～40ms。设定时间太短温度传感器来不及响应，而设计的时间太长，由于回水热传导的原理造成入水口的温度升高，会造成计算的结果存在误差。

所述的电磁阀设置在供气支管的管入口或管出口上。供气支管的管入口关闭或管出口关闭均可达到管路封闭的目的。

所述的显示模块包括D/A转换电路和显示器，所述微处理器的输出端与D/A转换电路的输入端连接，所述的D/A转换电路的输出端与显示器连接。微处理器输出数字信号，显示器接收模拟量信号，因此需要进行数模转换。

所述微处理器还包括有用于与上位机连接的输出端口。微处理器与上位机连接，管理员工可直接在机房进行监管。

所述的温度传感器一和温度传感器二选用型号为PT1000的温度传感器，所述的温度传感器选用型号为DS18B20的温度检测器，所述的微处理器选用型号为EP2C5TFPGA的CPU软核。微处理器选用CPU软核相对于单片机相应速度更快，使得计算的结果也更为精确。

所述的微处理器输出端还连接有用于散热的风机。由于采集器的工作时间较长，微处理器长时间工作会发热，微处理器发热影响其使用寿命同时响应速度也会减慢，散热风机的设置大大的提高了采集器的实用性。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过风量传感器感应到供气支管有气体进入，来得知房间的空调是否忘记关闭了，能节省电能，降低成本。

2、通过利用波谷电来制冰，再通过融化冰来给房间降温，充分利用晚上的电能，减少晚上电能的浪费，同时也降低了成本。

3、通过温度传感器一采集的供气支管入水水温信号、温度传感器二采集的供气支管出水信号和流量计采集的供气支管水流量信号计算出冷量并通过冷量信号计算出用户的实际电费通过显示器进行显示提示。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的电路结构示意图。

图中，1、供气主管一；2、供气主管二；3、电磁换向阀；31、端口一；32、端口二；33、端口三；4、供气支管；5、连接管。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种中央空调的供气系统，包括供气主管一1、供气主管二2、若干供气支管4和控制器，供气主管一1的一端与中央空调的出气口相连通，供气主管一1上设置有电磁换向阀3，电磁换向阀3具有端口一31、端口二32和端口三33，所述的端口一31与所述的供气主管一1相连通，所述的端口二32与供气主管二2相连通，所述的供气主管二2的另一端为封闭端，所述的供气支管4均具有进气端和出气端，所述供气支管4的进气端均与供气主管二2相连通，所述供气支管4的出气端内壁处固定有风量传感器，所述的风量传感器均通过线路与所述的控制器相连，所述的控制器具有与计算机相连接的输出端口，所述的电磁换向阀3通过线路与所述的控制器相连接。

供气支管4的出气端与各个用户的房间相连通，控制器为PLC可编程控制器，控制器的输出端口和机房里的计算机相连接，管理人员坐在机房里面通过计算机的显示器就能得知各个房间的使用状况。在晚上较晚的时候，风量传感器一直感应到供气支管4有气体进入，管理人员就可以去这个相对应的房间去查看，看这个房间的空调是不是已经关闭了，或者还有人在加班。

所述的端口三33与一供气装置相连，所述的供气装置包括蓄冰箱、水泵、进水电磁阀、风机、制冰机和连接管5，所述的蓄冰箱包括上部具有开口的箱体和铰接在箱体上能将开口密封住的盖板，所述箱体内壁上固定有液位传感器，所述箱体一个侧壁上部处开设有出气孔，所述的风机固定在箱体另一侧壁上，且风机的出风口朝向所述的出气孔，所述的出气孔处于液位传感器上方，所述的连接管5一端固定在箱体外侧壁上且与出气孔相连通，连接管5另一端与所述的端口三33相连通，所述的制冰机设置在箱体内，所述的进水电磁阀一端固定在箱体上且与箱体内部相连通，进水电磁阀另一端和水泵的出水管相连接，所述的水泵、进水电磁阀、风机和制冰机均通过线路与上述的控制器相连接。水泵的进水管是与外界的水龙头相连的，通过控制器来控制进水电磁阀开启，水泵工作，外界的水进入到箱体内，当液位传感器接触到水后，液位传感器把信息传递给控制器，控制器自动控制水泵和进水电磁阀关闭。在晚上处于波谷电(0点到6点)的时候，此时电价便宜，此时通过制冰机将箱体内的水制造成冰。在夏天白天的时候，控制器控制电磁换向阀3进行换向，此时端口三33处于开启状态，端口一31处于关闭状态，端口三33和端口二32相连通，再开启风机，风机将冷气通过连接管5吹出，通过端口三33和端口二32进入到供气主管二2中，供气主管二2中的冷气再分配给各个供气支管4，最后进入到各个用户的房间里。当然，在箱体内的冰融化的差不多时，控制器又可以控制电磁换向阀3进行换向，使端口三33处于关闭状态，端口一31处于开启状态，再开启中央空调，中央空调能正常的为各个用户提供冷气。通过这样的方案可以降低中央空调的使用成本。

如图2所示，本中央空调的供气系统还包括采集器，具体而言，采集器包括设置在供气支管4进气端内壁处的温度传感器一、设置在供气支管4出气端内壁处的温度传感器二、设置在室内的温度传感器三、二路选择器、放大电路、A/D转换电路、控制面板、设置在供气支管4内的流量计、微处理器、计时模块、D/A转换电路、显示器、设置在供气支管4进气端内壁或管出口的电磁阀、风机，温度传感器一和温度传感器二与二路选择器的两个输入端口分别连接，二路选择电路的输出端与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与A/D转换电路的输入端连接，A/D转换电路的输出端与微处理器的输入端连接，流量计、温度传感器三和控制面板与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端与D/A转换电路的输入端连接，D/A转换电路的输出端与显示器连接，微处理器的输出端还与电磁阀和风机连接，计时模块集成设置在微处理器的PCB板上，可人工对计时时间进行设定，但是其计时时间设定范围在10ms～40ms之间，由于采集器的工作时间较长，微处理器长时间工作会发热，微处理器发热影响其使用寿命同时响应速度也会减慢，风机的设置大大的提高了采集器的实用性。

温度传感器一用于采集供气支管4入水水温信号，温度传感器二用于采集供气支管4出水水温信号，温度传感器三用于采集室内温度信号，二路选择器用于接收微处理器输出的控制信号依次重复进行接收温度传感器一和温度传感器二采集的水温信号，控制面板用于人工控制设定温度信号并输出设定后的温度信号给微处理器，电磁阀在温度达到设定值时关闭供气支管4使中央空调停止工作，风机用于为采集器进行散热，流量计用于采集供气支管4的流量信号输送给微处理器，流量计输出的是脉冲信号，微处理器根据输入的脉冲信号与计时模块中设定的时间进行计算出确切的流量信号，显示器用于显示微处理器计算的冷量数据信号和电费数据信号，温度传感器一和温度传感器二选用型号为PT1000的温度传感器，温度传感器选用型号为DS18B20的温度检测器，微处理器选用型号为EP2C5TFPGA的CPU软核，微处理器选用CPU软核相对于单片机相应速度更快，使得计算的结果也更为精确，微处理器还包括有用于与上位机连接的输出端口，微处理器与上位机连接，管理员工可直接在机房进行监管。

当用户按下控制面板中的开启键时，温度传感器三采集室内温度信号并将采集的信号输送给微处理器，微处理器接收温度传感器三采集的室内温度信号与控制面板输入的温度信号进行比较，当输入的温度信号与设定的信号不相同时输出控制信号控制电磁阀打开，此时冷却水从供气支管4进入，温度传感器一实时采集供气支管4中入水水温信号，温度传感器二实时采集供气支管4出水水温信号，此时微处理器输出控制信号控制二路选择器接收温度传感器一采集的入水水温信号，该信号通过放大电路和A/D转换电路进行处理后输出给微处理器，微处理器接收温度传感器一采集处理后的温度信号后，输出控制信号控制二路选择器接收温度传感器二出水水温信号，该信号也通过放大电路和A/D转换电路进行处理，同时接收流量计采集的供气支管4中水流量信号，通过(其中K是时间常数，V(t)为水流量，T2为出水水温，T1为入水水温，本公式通过Q＝Cm△t转化过来)从而计算出冷量，并根据计算得出的冷量算出电费，电费根据单价变化需人工在控制面板上进行设定，当电费单价变化需要人工进行重新设定避免计算出的结果存在差异，微处理器将计算的冷量数据信号及电费数据信号输出给D/A转换电路，D/A转换电路将接受的数据信号转化成模拟信号输出给显示器，直观的反馈给用户，当微处理器接通电磁阀的同时也接通风机进行运行，当电磁阀关闭则证明微处理器不再需要进行大量的数据处理，此时的中央空调处于关闭状态，因此微处理器关闭风机无需进行散热冷却，节约电能；本中央空调的采集器能够通过温度传感器一采集的供气支管4入水水温信号、温度传感器二采集的供气支管4出水信号和流量计采集的供气支管4水流量信号计算出冷量并通过冷量信号计算出用户的实际电费通过显示器进行显示提示，直观的将各数据信号反馈给用户单位，解决了均摊收费不合理的问题。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、供气主管一；2、供气主管二；3、电磁换向阀；31、端口一；32、端口二；33、端口三；4、供气支管；5、连接管等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种中央空调的供气系统，包括供气主管一、供气主管二和若干供气支管，所述的供气主管一的一端与中央空调的出气口相连通，其特征在于，本供气系统还包括控制器，所述供气主管一上设置有电磁换向阀，所述的电磁换向阀具有端口一、端口二和端口三，所述的端口一与所述的供气主管一相连通，所述的端口二与供气主管二相连通，所述的供气主管二的另一端为封闭端，所述的供气支管均具有进气端和出气端，所述供气支管的进气端均与供气主管二相连通，所述供气支管的出气端内壁处固定有风量传感器，所述的风量传感器均通过线路与所述的控制器相连，所述的控制器具有与计算机相连接的输出端口，所述的电磁换向阀通过线路与所述的控制器相连接；所述的进气端内壁上固定有温度传感器一，出气端内壁上固定有温度传感器二，所述的温度传感器一和温度传感器二的输出端连接有用于循环接收温度传感器一输出的温度信号后接收温度传感器二输出的温度信号的二路选择器，所述的二路选择器连接有放大电路，所述放大电路的输出端连接有A/D转换电路，本中央空调的供气系统还包括一微处理器，所述微处理器的输入端与A/D转换电路的输出端连接，所述微处理器的输入端还连接有用于采集供气支管中水流量信号的流量计，所述微处理器的输入端还连接有用于采集室内温度信号的温度传感器三和用于人工控制设定室内温度的控制面板，所述微处理器的输出端与二路选择器连接，所述微处理器的输出端还连接有用于控制供气支管水流的电磁阀和用于显示微处理器输出数据信号的显示模块。

2.根据权利要求1所述的中央空调的供气系统，其特征在于，所述的端口三与一供气装置相连，所述的供气装置包括蓄冰箱、水泵、进水电磁阀、风机、制冰机和连接管，所述的蓄冰箱包括上部具有开口的箱体和铰接在箱体上能将开口密封住的盖板，所述箱体内壁上固定有液位传感器，所述箱体一个侧壁上部处开设有出气孔，所述的风机固定在箱体另一侧壁上，且风机的出风口朝向所述的出气孔，所述的出气孔处于液位传感器上方，所述的连接管一端固定在箱体外侧壁上且与出气孔相连通，连接管另一端与所述的端口三相连通，所述的制冰机设置在箱体内，所述的进水电磁阀一端固定在箱体上且与箱体内部相连通，进水电磁阀另一端和水泵的出水管相连接，所述的水泵、进水电磁阀、风机和制冰机均通过线路与上述的控制器相连接。

3.根据权利要求1或2所述的中央空调的供气系统，其特征在于，所述的微处理器中还包括用于设定微处理器接收信号间隔时间的计时模块，所述计时模块设定的计时时间为10ms～40ms。

4.根据权利要求1或2所述的中央空调的供气系统，其特征在于，所述的电磁阀设置在供气支管的管入口或管出口上。

5.根据权利要求1或2所述的中央空调的供气系统，其特征在于，所述的显示模块包括D/A转换电路和显示器，所述微处理器的输出端与D/A转换电路的输入端连接，所述的D/A转换电路的输出端与显示器连接。

6.根据权利要求1或2所述的中央空调的供气系统，其特征在于，所述微处理器还包括有用于与上位机连接的输出端口。

7.根据权利要求1或2所述的中央空调的供气系统，其特征在于，所述的温度传感器一和温度传感器二选用型号为PT1000的温度传感器，所述的温度传感器选用型号为DS18B20的温度检测器，所述的微处理器选用型号为EP2C5TFPGA的CPU软核。

8.根据权利要求1或2所述的中央空调的供气系统，其特征在于，所述的微处理器输出端还连接有用于散热的风机。