CN201401898Y - 密闭室空调换气节能控制装置 - Google Patents

Abstract

一种密闭室空调换气节能控制装置，它包括主机(1)和与主机(1)相连的室外温湿度检测电路(5)、室内温湿度检测电路(6)、进风机组(7)、排风机组(8)、红外接收头(9)、红外发射头(10)，主机(1)上设置有显示器(2)和按键(3)，主机(1)内设置有包括红外接收电路(41)、红外发射电路(43)、存储单元(42)、CPU单元(45)、显示驱动电路(48)、室外温湿度检测接口电路(44)、室内温湿度检测接口电路(46)、进风机组控制电路(47)和排风机组控制电路(49)组成的电路板(4)。本实用新型性能稳定，使用方便，节电率高达75％以上。非常适用于无人值守的密闭室空调节电控制，具有非常广泛的应用前景。

Description

密闭室空调换气节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种节能控制装置，特别是一种密闭室空调换气节能控制装置。

背景技术

随着通信行业竞争的加剧，各运营商为改善通信质量，加大投资兴建了大量的通信基站，使得通信基站数量急剧增加。据统计，湖南省移动、电信、联通三家通信运营商通信基站总数在3万个以上。根据电子设备运行的相关国家规范规定，一般基站长年温度应保持在18℃～28℃以内，湿度10％～90％，为此每个基站都安装了空调，基站空调大多被设置为制冷18℃，或者自动24℃。由于基站是无人值守，很多基站空调全年开启，电能浪费非常严重。根据资料统计显示，目前基站空调的耗电约占整个基站耗电的50％左右，空调成为基站中的主要用电设备。由于基站内温度的升高是因电气设备的长期运行发热，而非站外环境温度所致。如果一年四季均用空调来保持站内温度(主要是降温)，则冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可散热降温的有利条件被忽视，从而导致电能的严重浪费。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供一种密闭室空调换气节能控制装置，它利用密闭室室内外的温差形成热交换，依靠大量的空气流通，有效地将密闭室内的热量迅速向外迁移，实现室内散热，从而大幅度降低电能消耗。

本实用新型的目的是通过如下途径实现的：一种密闭室空调换气节能控制装置，它包括主机和与主机相连的室外温湿度检测电路、室内温湿度检测电路、进风机组、排风机组、红外接收头、红外发射头，主机上设置有显示器和按键，主机内设置有包括红外接收电路、红外发射电路、存储单元、CPU单元、显示驱动电路、室外温湿度检测接口电路、室内温湿度检测接口电路、进风机组控制电路和排风机组控制电路组成的电路板。所述CPU单元通过显示驱动电路与主机上设置的显示器连接，用于显示数据。所述CPU单元又与按键和存储单元连接，用于设置保存参数。所述CPU单元通过室外温湿度检测接口电路与室外温湿度检测电路连接，用于采集室外温度和湿度数据。所述CPU单元通过室内温湿度检测接口电路与室内温湿度检测电路连接，用于采集室内温度和湿度数据。所述CPU单元还通过进风机组控制电路、排风机组控制电路分别与进风机组、排风机组连接，用于控制进风和排风。所述CPU单元通过红外接收电路与红外接收头连接，用于学习空调遥控指令。所述CPU单元通过红外发射电路与红外发射头连接，在程序控制下根据室内外温度差和设定温度按优化逻辑控制进风机组、排风机组、制冷空调的开启和关闭，根据室内湿度是否超标决定是否开启空调去湿功能。

本实用新型密闭室空调换气节能控制装置，它利用密闭室室内外的温差形成热交换，依靠大量的空气流通，有效地将密闭室内的热量迅速向外迁移，实现室内散热，使制冷空调开启时间最短化，从而解决了现有密闭室常年利用空调制冷造成电能浪费的问题，达到显著节能效果。现场测试结果表明节电率达75％以上。

本实用新型主要功能特点如下：

1.室内温度高于设定温度时，根据室内外温度差按如下优化逻辑进行控制：如果室外温度不低于室内温度则关闭进风机组和排风机组，否则开启进风机组和排风机组，通过换气有效地将密闭室内的热量迅速向外迁移，实现室内散热降温；开启了进风机组和排风机组一段时间后室内温度仍上升时，再开启一台空调；开启了一台空调一段时间后室内温度仍上升时开启两台空调。

2.当室内温度低于设定温度4℃时自动关闭进风机组、排风机组和所有空调。当室内温度回升到高于设定温度时，再自动按上述优化逻辑进行控制。这样就避免了进风机组、排风机组和/或空调的频繁开关。

3.室内湿度超标时开启空调去湿功能。

4.采用全屏蔽设计，可有效避免空间电磁信号产生干扰，因而工作稳定。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型电路板构成图；

图3为CPU单元45原理图；

图4为室外温湿度检测电路5原理图；

图5为红外发射电路43原理图；

图6为红外接收电路41与红外接收头9原理图；

图7为存储单元42原理图；

图8为进风机组控制电路47原理图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型密闭室空调换气节能控制装置，它包括主机1和与主机1相连的室外温湿度检测电路5、室内温湿度检测电路6、进风机组7、排风机组8、红外接收头9、红外发射头10，主机1上设置有显示器2和按键3，主机1内设置有电路板4，如附图2所示，它包括红外接收电路41、红外发射电路43、存储单元42、CPU单元45、显示驱动电路48、室外温湿度检测接口电路44、室内温湿度检测接口电路46、进风机组控制电路47和排风机组控制电路49组成。

上述CPU单元45通过显示驱动电路48与主机1上设置的显示器2连接，用于显示数据：正常工作状态下显示室内温度和室外温度，同时显示通风、制冷、去湿等工作状态；设置状态下显示设置标识和输入参数。

上述CPU单元45与主机1上设置的按键3连接，用于温度设定和湿度设定。温度设置过程如下：正常工作状态下按一下“ok”键，进入温度设置模式，显示目前设定温度(出厂时默认值为24℃)，每按一下“

”键温度递减1℃，每按一下“▲”键温度递增1℃，显示要设定的温度后再按“ok”键，温度设定完成。湿度设置过程如下：正常工作状态下快速按二下“ok”键，进入湿度设置模式，显示目前设定湿度，按“

”键湿度递减，按“▲”键湿度递增，显示要设定的湿度后再按“ok”键，湿度设定完成。

上述CPU单元45与存储单元42连接，用于保存设定参数。上述CPU单元45通过室外温湿度检测接口电路44与室外温湿度检测电路5连接，用于采集室外温度和湿度数据。上述CPU单元45通过室内温湿度检测接口电路46与室内温湿度检测电路6连接，用于采集室内温度和湿度数据。上述CPU单元45还通过进风机组控制电路47、排风机组控制电路49分别与进风机组7、排风机组8连接，用于控制进风和排风。

上述CPU单元45通过红外接收电路41与红外接收头9连接，用于学习空调遥控指令。学习过程如下：首先把空调遥控器设置成“制冷”工作模式，温度设置成最低，风向设置成向下，空调遥控器进入关机状态，再按按键3中“ok”键2秒进入学习状态，显示器2显示“1”，表示处于学习空调开机键状态，此时把空调遥控器对准红外接收头9，按住空调遥控器开关键直到提示学习成功，显示器2显示“2”，表示处于学习空调关机键状态，此时确认空调遥控器处于开机状态并将其对准红外接收头9，按住空调遥控器开关键直到提示学习成功，显示器2显示“3”，表示处于学习空调去湿键状态，此时把空调遥控器对准红外接收头9，按住空调遥控器去湿键直到提示学习成功，显示器2显示“4”，表示处于学习空调关闭去湿状态，此时把空调遥控器对准红外接收头9，关闭空调遥控器去湿功能，提示学习成功，显示器2又显示“1”，表示又进入学习空调开机键状态。再按一下“ok”键，退出学习状态，进入正常工作状态。

上述CPU单元45还通过红外发射电路43与红外发射头10连接，在程序控制下根据室内外温度差和设定温度按优化逻辑遥控制冷空调的开启和关闭，根据室内湿度是否超标决定是否开启空调去湿功能。

上述CPU单元45对进风机组7、排风机组8以及制冷空调的优化控制逻辑是：如果室外温度不低于室内温度则自动关闭进风机组7和排风机组8，否则开启进风机组7和排风机组8，通过换气有效地将密闭室内的热量迅速向外迁移，实现室内散热降温；开启了进风机组7和排风机组8一段时间后室内温度仍上升时，再开启一台空调制冷；开启了一台空调制冷一段时间后室内温度仍上升时开启两台空调制冷；当室内温度低于设定温度4℃时自动关闭进风机组、排风机组和所有空调。当室内温度回升到高于设定温度时，再自动按上述优化逻辑进行控制。这样就避免了进风机组、排风机组和/或空调的频繁开关。室内湿度超标时开启空调去湿功能，室内湿度达标时自动关闭空调去湿功能。

上述主机1、室外温湿度检测电路5、室内温湿度检测电路6、进风机组7、排风机组8、红外接收头9、红外发射头10都采用屏蔽措施，它们之间的连接也采用屏蔽电缆，从而避免空间电磁信号的干扰。

如附图3所示，CPU单元45采用型号为W78365A的U5作为中央处理器，U5的第1脚与进风机组控制电路47中InWindControl端子连接，U5的第2脚与排风机组控制电路49中OutWindControl端子连接，U5的第5、6脚与红外发射电路43中的InFrarOutControlA、InFrarOutControlB端子连接，U5的第10脚连接U6的第1脚，U5的第11脚连接Q3的基极，Q3的集电极与U6的2、3脚和R26的一端连接，U6的6、7脚与485通信接口PCON1的2、3脚连接，PCON1则与室外温湿度检测电路5、室内温湿度检测电路6连接，从而在程序控制下完成与室外温湿度检测电路5、室内温湿度检测电路6之间的485通信功能，实现温湿度数据的采集。

如附图4所示，室外温湿度检测电路5采用型号为2051的U2作为中央处理器，采用型号为DHT60的U1为温湿度传感器，采用型号为5045的U3作为看门狗电路，采用型号为MAX485的U4作为通信接口芯片。U1的3脚、U2的20脚、U3的8脚、U4的8脚均连接到DC+5V电源正极VCC端子，U1的2脚、U2的10脚、U3的4脚、U4的5脚均连接到DC+5V电源负极GND端子，U1的1脚与U2的19脚连接，U1的4脚与U2的18脚连接，在程序控制下完成室外温度和湿度数据的采集。U2的第2脚连接U4的第1脚，U2的第3脚连接Q1的基极，Q1的集电极与U4的2、3脚和R7的一端连接，U4的6、7脚与485通信接口PCON1的2、3脚连接，PCON1则与CPU单元45的通信接口PCON1连接。U2采集到的温湿度数据通过485通信发送给CPU单元45。U2的15脚与U3的1脚连接，U2的16脚与U3的6脚连接，U2的17脚与U3的5脚连接，U2的1脚与U3的7脚连接，防止程序发生死循环，或者说程序跑飞，保证系统稳定运行。室内温湿度检测电路6的电路原理与室外温湿度检测电路5相同。

如附图5所示，红外发射电路43中设有拨动开关S1，S1的9～16脚连接VCC端子，S1的8～1脚分别连接R11、R12、R17、R18、R19、R20、R21、R22的一端，R11、R12、R17、R18、R19、R20、R21、R22的另一端连接在一起后与InFrarOutA1、InFrarOutB1的第1脚相连，InFrarOutA1和InFrarOutB1的第3脚连接地。来自CPU单元45中的InFrarOutControlA、InFrarOutControlB分别与R23、R24的一端连接，R23、R24的另一端分别与Q6、Q7的基极连接，Q6、Q7的集电极接地，Q6、Q7的发射极分别与InFrarOutA1、InFrarOutB1的第21脚相连，InFrarOutA1与InFrarOutB1两个红外发射头连接。在程序控制下进行空调遥控信号的发射。

如附图6所示，采用型号为TOP5838C的U7作为红外接收头，U7的2脚接地，U7的3脚与C4、C5正极和R28的一端连接，C4、C5的负极接地，R28的另一端与VCC连接。R28、C4、C5构成RC滤波电路滤除DC+5V中的纹波，为U7提供稳定电源。U7的1脚与CPU单元45中的InFrarOut端子连接。当需要学习空调遥控指令时，空调遥控器对准U7发出的红外编码信号，U7接收后输出相反的信号通过1脚送往CPU单元45中的InFrarOut端子，CPU单元45接收后经过程序处理转变成数据保存到存储单元42中。如附图7所示，存储单元42采用型号为24C256的U8作为存储器，U8的8脚与VCC连接，U8的1、2、3、4、7脚接地，U8的5、6脚分别与CPU单元45中U5的16、17脚连接，在程序控制下实现遥控指令、温湿度设置参数等的存储和读取。

如附图8所示，进风机组控制电路47采用型号为HRS2 H-S-DC5V的两个继电器J1、J2作为风机电源控制开关。220V市电进线B与J1的4、5脚连接，220V市电进线A与J2的4、5脚连接，J1的2、7脚连接后与进风机组电源进线接口Header2的1脚相连，J2的2、7脚连接后与进风机组电源进线接口Header2的2脚相连。J1的8脚和J2的1脚连接后与VCC及D5的阴极连接，J1的1脚和J2的8脚连接后与Q2的发射极及D5的阳极连接，Q2的集电极接地，Q2的基极与R5的一端连接，R5的另一端与CPU单元45中U5的1脚连接。在程序控制下，当U5的1脚输出低电平时，Q2导通，J1、J2得电，J1的4、5脚与2、7脚接通，J2的4、5脚与2、7脚接通，220V市电通过Header2送往进风机组，密闭室开始进风；当U5的1脚输出高电平时，Q2截止导通，J1、J2失电，J1的4、5脚与2、7脚断开，J2的4、5脚与2、7脚断开，从而关闭进风机组，密闭室停止进风。排风机组控制电路49的电路原理与进风机组控制电路47相同。

目前已研制成功的本实用新型，经移动、联通、电信基站现场运行测试，性能稳定，使用方便，节电率高达75％以上。

Claims (2)

1.一种密闭室空调换气节能控制装置，它包括主机(1)和与主机(1)相连的室外温湿度检测电路(5)、室内温湿度检测电路(6)、进风机组(7)、排风机组(8)、红外接收头(9)、红外发射头(10)，主机(1)上设置有显示器(2)和按键(3)，主机(1)内设置有包括红外接收电路(41)、红外发射电路(43)、存储单元(42)、CPU单元(45)、显示驱动电路(48)、室外温湿度检测接口电路(44)、室内温湿度检测接口电路(46)、进风机组控制电路(47)和排风机组控制电路(49)组成的电路板(4)。

2.根据权利要求1所述的密闭室空调换气节能控制装置，其特征是：CPU单元(45)通过室外温湿度检测接口电路(44)与室外温湿度检测电路(5)连接，通过室内温湿度检测接口电路(46)与室内温湿度检测电路(6)连接，采集室外、室内温度和湿度数据；CPU单元(45)通过进风机组控制电路(47)、排风机组控制电路(49)分别与进风机组(7)、排风机组(8)连接；CPU单元(45)通过红外接收电路(41)与红外接收头(9)连接学习空调遥控指令；CPU单元(45)通过红外发射电路(43)与红外发射头(10)连接，控制进风机组(7)、排风机组(8)和制冷空调的开启与关闭。

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