CN109186087B - 模块式泳池热泵控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了模块式泳池热泵控制系统，包括处理终端以及多个热泵设备，各个所述热泵设备均包括控制器、温度传感器以及功率调节模块，温度传感器与控制器输入端相连，功率调节模块与控制器输出端相连，控制器通过无线收发模块与处理终端双向通信连接；处理终端包括数据库模块以及算法模块，算法模块被配置为根据各个热泵设备所检测的温度数据，计算各个热泵设备的运行功率。本发明中处理终端通过收集各个热泵设备所采集的温度数据，协同控制各个热泵设备的运行功率，每个热泵设备的运行功率均与该热泵设备相邻的热泵设备所采集到的温度数据有关，以此形成一个联动控制系统，能够在短时间之内实现大面积泳池区域内的温度均衡功能。

Description

模块式泳池热泵控制系统
技术领域
本发明涉及热泵装置技术领域，更具体地说一种模块式泳池热泵控制系统。
背景技术
热泵，是一种充分利用低品位热能的高效节能装置，热泵的应用场所十分广泛，其中将热泵应用到泳池场所，以保证泳池场所处于恒温状态，这是一种较为普遍的应用方案。
现有技术中，热泵设备都是具有一个相对固定的有效范围，即热泵设备只能根据某个范围内的温度数据对该范围内的温度进行控制，因此当需要对大范围的应用场合进行恒温控制时，需要利用多个热泵设备实现温度控制功能。由于各个热泵设备均是一个独立运行的系统，相互之间工作上没有任何联系，各个热泵设备只能根据自身所检测到的温度值对自身的运行状态进行控制。大面积的应用场所一旦出现局部范围温度极度不均衡的情况，多个热泵设备中只有个别一两个启动运行，短时间之内难以使整个应用场所的温度达到均衡。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何在短时间之内实现大范围应用场所的温度分布实现均衡。
本发明解决其技术问题的解决方案是：
模块式泳池热泵控制系统，包括处理终端以及多个热泵设备，所述处理终端以及各个热泵设备均配置有无线收发模块，各个所述热泵设备均包括控制器、温度传感器以及功率调节模块，所述温度传感器与控制器输入端相连，所述功率调节模块与控制器输出端相连，所述控制器通过无线收发模块与处理终端双向通信连接，各个所述热泵设备分别配置有不同的IP地址；所述处理终端包括数据库模块以及算法模块，所述数据库模块存储有各个热泵设备的IP地址信息以及对应的位置信息，所述算法模块被配置为根据各个热泵设备所检测的温度数据，计算各个热泵设备的运行功率。
作为上述技术方案的进一步改进，所述算法模块包括阶梯温度阈值单元、多档位功率单元、阈值决策单元以及位置决策单元；
所述阶梯温度阈值单元存储有多个互不重合的阈值范围，所述阈值范围表示偏离设定值的范围；
所述多档位功率单元存储有不同的功率档位数据，各个功率档位分别与阶梯温度阈值单元中的各个阈值范围一一对应；
所述阈值决策单元被配置为判断各个热泵设备所检测的温度数据位于哪个阈值范围；
所述位置决策单元被配置为判断各个热泵设备之间的空间位置的相邻关系。
作为上述技术方案的进一步改进，所述无线收发模块是WIFI模组。
作为上述技术方案的进一步改进，所述功率调节模块包括低压电源、数模转换器、多个分压电阻以及多个继电器单元，所述控制器输出端与数模转换器输入端相连，多个所述分压电阻串联在数模转换器输出端与地之间，所述继电器单元包括三极管、继电器以及调节电阻，各个继电器单元中的三极管的基极分别接在不同的两个分压电阻之间，各个继电器单元中的三极管的集电极均与低压电源相连，继电器单元中的三极管发射极通过继电器的输入绕组接地，继电器单元中的继电器输出端接在调节电阻与市电输入端之间。
本发明的有益效果是：本发明中处理终端通过收集各个热泵设备所采集的温度数据，协同控制各个热泵设备的运行功率，每个热泵设备的运行功率均与该热泵设备相邻的热泵设备所采集到的温度数据有关，以此形成一个联动控制系统，能够在短时间之内实现大面积泳池区域内的温度均衡功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明的功率调节模块电路原理图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指元件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接元件，来组成更优的电路结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1～图2，本发明创造公开了一种模块式泳池热泵控制系统，包括处理终端以及多个热泵设备，所述处理终端以及各个热泵设备均配置有无线收发模块，各个所述热泵设备均包括控制器、温度传感器以及功率调节模块1，所述温度传感器与控制器输入端相连，所述功率调节模块1与控制器输出端相连，所述控制器通过无线收发模块与处理终端双向通信连接，各个所述热泵设备分别配置有不同的IP地址；所述处理终端包括数据库模块以及算法模块，所述数据库模块存储有各个热泵设备的IP地址信息以及对应的位置信息，所述算法模块被配置为根据各个热泵设备所检测的温度数据，计算各个热泵设备的运行功率。具体地，本发明中处理终端通过收集各个热泵设备所采集的温度数据，协同控制各个热泵设备的运行功率，每个热泵设备的运行功率均与该热泵设备相邻的热泵设备所采集到的温度数据有关，以此形成一个联动控制系统，能够在短时间之内实现大面积泳池区域内的温度均衡功能。
进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，为实现处理终端联动控制所有热泵设备运行功率的功能，所述算法模块包括阶梯温度阈值单元、多档位功率单元、阈值决策单元以及位置决策单元；
所述阶梯温度阈值单元存储有多个互不重合的阈值范围，所述阈值范围表示偏离设定值的范围；
所述多档位功率单元存储有不同的功率档位数据，各个功率档位分别与阶梯温度阈值单元中的各个阈值范围一一对应；
所述阈值决策单元被配置为判断各个热泵设备所检测的温度数据位于哪个阈值范围；
所述位置决策单元被配置为判断各个热泵设备之间的空间位置的相邻关系。
下面以一个具体的控制流程例子进行说明，假设所述阶梯温度阈值单元存储有A、B、C三个阈值范围，A、B、C三个阈值范围偏离所设定温度值的范围依次变大，所述多档位功率单元存储有a、b、c三个功率档位，a、b、c三个功率档位分别对应着A、B、C三个阈值范围，a、b、c三个功率档位所表示的功率依次增大，即当热泵设备所检测到的温度偏移设定温度值越大时，表示该热泵设备所在区域附近泳池水温越高或者越低。现有三个热泵设备，分别为热泵设备X、热泵设备Y和热泵设备Z，其中热泵设备Y在热泵设备X相邻的位置。若热泵设备X所检测到的温度在A阈值范围中，此时说明热泵设备X所在区域附近水温与设定温度的偏离值较低，只需热泵设备X运行即可，无需启动相邻的热泵设备Y，即a功率档位可表示为停止运行，功率为零；若热泵设备X所检测到的温度在C阈值范围中，此时说明热泵设备X所在区域附近水温与设定温度的偏离值较大，需要同时启动热泵设备X以及相邻的热泵设备Y，且热泵设备Y需要以最大功率运行。
进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，所述无线收发模块是WIFI模组，有效提高通信有效范围。
进一步作为优选的实施方式，本发明创造具体实施方式中，所述功率调节模块1包括低压电源、数模转换器、多个分压电阻以及多个继电器单元，所述控制器输出端与数模转换器输入端相连，多个所述分压电阻串联在数模转换器输出端与地之间，所述继电器单元包括三极管、继电器以及调节电阻，各个继电器单元中的三极管的基极分别接在不同的两个分压电阻之间，各个继电器单元中的三极管的集电极均与低压电源相连，继电器单元中的三极管发射极通过继电器的输入绕组接地，继电器单元中的继电器输出端接在调节电阻与市电输入端之间。具体地，当处理终端向热泵设备的控制器发送功率档位数据后，控制器根据所接收的功率档位数据，向数模转换器输出相应的数字信号，以控制数模转换器的输出电压大小，数模转换器输出的电压大小不同，继电器能够实现接通的数量就不相同，在热泵设备压缩机与市电输入端之间并联的调节电阻数量也就不相同，以此实现热泵设备功率调节功能。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (3)

1.模块式泳池热泵控制系统，其特征在于：包括处理终端以及多个热泵设备，所述处理终端以及各个热泵设备均配置有无线收发模块，各个所述热泵设备均包括控制器、温度传感器以及功率调节模块(1)，所述温度传感器与控制器输入端相连，所述功率调节模块(1)与控制器输出端相连，所述控制器通过无线收发模块与处理终端双向通信连接，各个所述热泵设备分别配置有不同的IP地址；所述处理终端包括数据库模块以及算法模块，所述数据库模块存储有各个热泵设备的IP地址信息以及对应的位置信息，所述算法模块被配置为根据各个热泵设备所检测的温度数据，计算各个热泵设备的运行功率，每个热泵设备的运行功率均与该热泵设备相邻的热泵设备所采集到的温度数据有关；
所述算法模块包括阶梯温度阈值单元、多档位功率单元、阈值决策单元以及位置决策单元；
所述阶梯温度阈值单元存储有多个互不重合的阈值范围，所述阈值范围表示偏离设定值的范围；
所述多档位功率单元存储有不同的功率档位数据，各个功率档位分别与阶梯温度阈值单元中的各个阈值范围一一对应；
所述阈值决策单元被配置为判断各个热泵设备所检测的温度数据位于哪个阈值范围；
所述位置决策单元被配置为判断各个热泵设备之间的空间位置的相邻关系。
2.根据权利要求1所述的模块式泳池热泵控制系统，其特征在于：所述无线收发模块是WIFI模组。
3.根据权利要求1所述的模块式泳池热泵控制系统，其特征在于：所述功率调节模块(1)包括低压电源、数模转换器、多个分压电阻以及多个继电器单元，所述控制器输出端与数模转换器输入端相连，多个所述分压电阻串联在数模转换器输出端与地之间，所述继电器单元包括三极管、继电器以及调节电阻，各个继电器单元中的三极管的基极分别接在不同的两个分压电阻之间，各个继电器单元中的三极管的集电极均与低压电源相连，继电器单元中的三极管发射极通过继电器的输入绕组接地，继电器单元中的继电器输出端接在调节电阻与市电输入端之间。
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