CN105698336A - 分段式电加热管控制系统及其分段加热控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电加热技术,目的是为了解决现有的电加热技术加热能耗高、电加热管寿命短的问题。本发明针对现有的电加热系统加热管使用寿命短及能耗高的问题,提高一种分段式电加热管分段加热控制方法,该方法包括如下步骤:首先,对室内环境温度进行实时检测,设定进行加热的设定温度;然后,当室内环境温度低于所述设定温度3度以上6度以上时,启动一段电加热进行加热,当室内环境温度低于所述设定温度6度以上时,启动两段电加热同时进行加热;最后,当室内环境温度低于设定温度6度以上且高于设定温度3度以上时,关断任意一段电加热,当室内环境温度低于设定温度3度以下时,两段电加热全部关断。本发明适用于空调电辅助分段式加热。
Description
技术领域
本发明涉及电加热技术,特别涉及分段式电加热控制方法。
背景技术
空调制热原理其实是制冷形式的相反现象。空调器中的冷媒试剂通过室外机交换器从外界空气中吸取热量,再把室外的热负荷通过室内机向室内空气“散热”;室外环境温度的高低会影响制热效果:在达到一定制热效果情况下,环境温度越高,消耗能量越少,反之,环境温度越低,消耗能量越高。
在室外温度低于5度以下,空调制热效果会明显下降,即使压缩机、风机高速运转,也难以通过换热方式使室内环境温度达到26度以上的温度,空调的制热效果会比较差,不能满足人们的要求,除了华南地区外,我国冬季其他地方的环境温度均会低于5度以下,为了提高制热效果,现在的空调大都增加的辅助电加热功能。比如制热时,空调室内机盘管温度低于45度时,开启电加热,当室内机盘管温度高于55度时退出电加热,这样空调本身制热系统和辅助电加热就结合起来,既满足用户需求,也利用了空调系统。
目前市场上的家用空调(挂机或柜机)均采用将单根电加热管固定到空调室内蒸发器上,制热时当室内盘管温度或空调进风口温度低于一定值时,开启电加热,达到一定值关掉电加热。但存在的问题有:由于我国地域辽阔,昼夜温差较大,这样就形成一款空调在温度高的地方,电加热利用率比较低,在温度低的地方,电加热利用率比较高,另外现在的空调一般使用一根电加热管,未达到一定温度时全部开启,达到一定温度时全部关断,造成一方面室内温度波动大,制热舒适度不够,另一方面电加热不停的开启关断,缩短电加热寿命,增加能耗,本文采取分段式电加热方式,可以有效避免以上情况,提高制热舒适度,空调能效及产品寿命,降低能耗。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的电加热技术加热能耗高、电加热管寿命短的问题。
为达到上述目的,本发明提供一种分段式电加热管分段加热控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
对室内环境温度进行实时检测,设定进行加热的设定温度;
当室内环境温度低于所述设定温度3度以上6度以上时,启动一段电加热进行加热,当室内环境温度低于所述设定温度6度以上时,启动两段电加热同时进行加热;
当室内环境温度低于设定温度6度以上且高于设定温度3度以上时,关断任意一段电加热,当室内环境温度低于设定温度3度以下时,两段电加热全部关断。
具体地,通过电加热管实现分段电加热。
具体地,当流过电加热管的温度进行监控,当流过电加热管的温度达到一定值时,电加热管的热熔断体断开。
对于上述方法,本发明提供一种包括控制芯片、第一分段加热模块及第二分段加热模块,所述控制芯片分别与第一分段加热模块及第二分段加热模块连接;
所述第一分段加热模块包括第一开关放大电路、第一继电器、第一温控器及第一热熔断体,所述第一开关放大电路与控制芯片及第一继电器连接,所述第一继电器与第一温控器连接,第一温控器与第一热熔断体连接;
所述第二分段加热模块包括第二开关放大电路、第二继电器、第二温控器及第二热熔断体,所述第二开关放大电路与控制芯片及第二继电器连接,所述第二继电器与第二温控器连接,第二温控器与第二热熔断体连接。
具体地,所述第一开关放大电路包括第一电阻、第二电阻及第一三极管,所述第一电阻一端与控制芯片连接,另一端与第二电阻的一端连接后与第一三极管的基极连接,第一三极管的发射极与第二电阻的另一端连接后接地,所述第一三极管的另一端与第一继电器连接;
所述第二开关放大电路包括第三电阻、第四电阻及第二三极管,所述第三电阻一端与控制芯片连接,另一端与第四电阻的一端连接后与第二三极管的基极连接,第二三极管的发射极与第四电阻的另一端连接后接地,所述第二三极管的另一端与第二继电器连接。
较佳地,所述第一电阻及第三电阻的阻值为1000欧姆,第二电阻及第四电阻的阻值为10000欧姆。
具体地,所述第一继电器及第二继电器分别与输入值为12伏特的电压源连接。
具体地,所述第一热熔断体与第二热熔断体共用零线。
本发明的有益效果是:本发明提供一种分段式电加热方法,通过对室内环境温度进行实时检测,将检测到的温度与设定的分段加热的温度设定值进行对比,根据对比结果智能地控制电加热管的开启与关断。将本发明的分段式控制方法应用于空调的电辅助加热,可以极大地提高用户的舒适度,同时延长电加热管的使用寿命。
具体实施方式
以下对本发明的分段式电加热管的分段加热控制方法及系统进行进一步详细说明。
本发明针对现有的电加热系统加热管使用寿命短及能耗高的问题,提高一种分段式电加热管分段加热控制方法,该方法包括如下步骤:首先,对室内环境温度进行实时检测,设定进行加热的设定温度;然后,当室内环境温度低于所述设定温度3度以上6度以上时,启动一段电加热进行加热,当室内环境温度低于所述设定温度6度以上时,启动两段电加热同时进行加热;最后,当室内环境温度低于设定温度6度以上且高于设定温度3度以上时,关断任意一段电加热,当室内环境温度低于设定温度3度以下时,两段电加热全部关断。
对应于上述方法,本发明提供的分段式电加热管分段加热控制系统,其特征在于,包括控制芯片、第一分段加热模块及第二分段加热模块,所述控制芯片分别与第一分段加热模块及第二分段加热模块连接;所述第一分段加热模块包括第一开关放大电路、第一继电器、第一温控器及第一热熔断体,所述第一开关放大电路与控制芯片及第一继电器连接,所述第一继电器与第一温控器连接,第一温控器与第一热熔断体连接;所述第二分段加热模块包括第二开关放大电路、第二继电器、第二温控器及第二热熔断体,所述第二开关放大电路与控制芯片及第二继电器连接,所述第二继电器与第二温控器连接,第二温控器与第二热熔断体连接。
本发明中,所述第一开关放大电路包括第一电阻、第二电阻及第一三极管,所述第一电阻一端与控制芯片连接,另一端与第二电阻的一端连接后与第一三极管的基极连接,第一三极管的发射极与第二电阻的另一端连接后接地,所述第一三极管的另一端与第一继电器连接;所述第二开关放大电路包括第三电阻、第四电阻及第二三极管,所述第三电阻一端与控制芯片连接,另一端与第四电阻的一端连接后与第二三极管的基极连接,第二三极管的发射极与第四电阻的另一端连接后接地,所述第二三极管的另一端与第二继电器连接。
本发明中,所述第一电阻及第三电阻的阻值为1000欧姆,第二电阻及第四电阻的阻值为10000欧姆。所述第一继电器及第二继电器分别与输入值为12伏特的电压源连接。所述第一热熔断体与第二热熔断体共用零线。
以下对本发明的分段式电加热控制方法应用于空调的电辅助加热进行示例性说明。
当冬天使用空调制热时,电加热开启程序为:室内环境低于设定温度3℃以上6℃以下时,一段电加热开启投入使用,另外一段电加热暂时关断,当室内环境温度低于设定温度6℃以上时,两段电加热全部开启;电加热关断程序为:当室内环境温度低于设定温度6℃以下而高于3℃以上时,关断一段电加热,另外一段电加热开启,当室内环境温度低于设定温度3℃以下时,两段电加热全部关断。
为加大散热面积及便于安装,现空调使用的电加热均采用U型结构,两段U型电加热管并排安装在支架上,引出三个接头,两根火线,一根零线共用;两段电加热管均有温控器及热熔断体保护,当电加热安装有温控器的部位温度达到一定值时温控器断开,电加热不工作,当温度低于一定值时,电加热重新投入工作。流过电加热管温度达到一定程度时,热熔断体断掉,防止电加热过热引起安全隐患。
当需要开启电加热第一段时,控制芯片控制电加热引脚给出5V高电平,通过第一电阻、第二电阻及第一三极管构成的第一开关放大电路,使第一继电器吸合,火线通过继电器导通,电加热开始工作。
当需要关闭电加热第一段时,控制芯片控制电加热引脚给出0V低电平,通过第一电阻、第二电阻及第一二极管构成的第一开关放大电路,使第一继电器关断,火线不能通过第一继电器,电加热停止工作。
当需要开启电加热第二段时,控制芯片控制电加热引脚给出5V高电平,通过第三电阻、第四电阻及第二三极管构成的第二开关放大电路,使第二继电器吸合,火线通过第二继电器导通,电加热开始工作。
当需要关闭电加热第二段时,控制芯片控制电加热引脚给出0V低电平,通过第三电阻、第四电阻及第二二极管构成的开关放大电路,使第二继电器关断,火线不能通过第二继电器,电加热停止工作。
Claims (8)
1.分段式电加热管分段加热控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
对室内环境温度进行实时检测,设定进行加热的设定温度;
当室内环境温度低于所述设定温度3度以上6度以上时,启动一段电加热进行加热,当室内环境温度低于所述设定温度6度以上时,启动两段电加热同时进行加热;
当室内环境温度低于设定温度6度以上且高于设定温度3度以上时,关断任意一段电加热,当室内环境温度低于设定温度3度以下时,两段电加热全部关断。
2.如权利要求1所述的分段式电加热管分段加热控制方法,其特征在于,通过电加热管实现分段电加热。
3.如权利要求1所述的分段式电加热管分段加热控制方法,其特征在于,当流过电加热管的温度进行监控,当流过电加热管的温度达到一定值时,电加热管的热熔断体断开。
4.分段式电加热管分段加热控制系统,其特征在于,包括控制芯片、第一分段加热模块及第二分段加热模块,所述控制芯片分别与第一分段加热模块及第二分段加热模块连接;
所述第一分段加热模块包括第一开关放大电路、第一继电器、第一温控器及第一热熔断体,所述第一开关放大电路与控制芯片及第一继电器连接,所述第一继电器与第一温控器连接,第一温控器与第一热熔断体连接;
所述第二分段加热模块包括第二开关放大电路、第二继电器、第二温控器及第二热熔断体,所述第二开关放大电路与控制芯片及第二继电器连接,所述第二继电器与第二温控器连接,第二温控器与第二热熔断体连接。
5.如权利要求4所述的分段式电加热管分段加热控制系统,其特征在于,所述第一开关放大电路包括第一电阻、第二电阻及第一三极管,所述第一电阻一端与控制芯片连接,另一端与第二电阻的一端连接后与第一三极管的基极连接,第一三极管的发射极与第二电阻的另一端连接后接地,所述第一三极管的另一端与第一继电器连接;
所述第二开关放大电路包括第三电阻、第四电阻及第二三极管,所述第三电阻一端与控制芯片连接,另一端与第四电阻的一端连接后与第二三极管的基极连接,第二三极管的发射极与第四电阻的另一端连接后接地,所述第二三极管的另一端与第二继电器连接。
6.如权利要求4或5所述的分段式电加热管分段加热控制系统,其特征在于,所述第一电阻及第三电阻的阻值为1000欧姆,第二电阻及第四电阻的阻值为10000欧姆。
7.如权利要求6所述的分段式电加热管分段加热控制系统,其特征在于,所述第一继电器及第二继电器分别与输入值为12伏特的电压源连接。
8.如权利要求6所述的分段式电加热管分段加热控制系统,其特征在于,所述第一热熔断体与第二热熔断体共用零线。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160622 |