CN207335194U - 一种空气能节能控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空气能节能控制器，包括智能控制器，所述智能控制器上四组温度传感器接口和四组继电器输出接口，所述四组温度传感器接口上分别连接有环境温度模块、室内温度模块、蓄热箱温度模块及管道温度模块，所述四组继电器输出接口分别连接有主机、水泵、蓄热水箱及电辅；所述智能控制器上还设置有RS485通信口且通过所述RS485通信口连接有GPRS，所述GPRS通过Internet连接有服务器。本实用新型实现了合理化分配空气能，更好的实现了对空气能的使用和控制，满足实际使用要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气能节能控制器，属于节能控制技术领域。
背景技术
空气能，是指空气中所蕴含的低品位热能量，和水能、风能、太阳能、潮汐能等同属于清洁能源的一种，将空气能收集利用起来的装置叫热泵，被称为空气能热泵技术，涉及到的领域有空气能热泵热水领域、空气能热泵采暖领域、空气能热泵烘干领域等，由空气能热泵技术研发的可使用设备有空气能热泵热水器，空气能热泵采暖设备，空气能热泵烘干机等。家用机由类似空调器室外机的热泵主机和大容量承压【家用】/非承压【商用】保温水箱组成，安装不受建筑物或楼层限制，使用不受气候条件限制，既可用作家庭的热水供应中心，也能为单位集体集中供热水。由于使用环境各方面新型专利技术，该产品不仅安全舒适，而且环保节能，实际使用费仅分别相当于电热水器的1/4，燃气热水器的1/3，将150升水箱中的水加热到65℃，春秋季节需要消耗2度电，如果采用低谷电价只需要0.6元钱，这箱贮存的热水足够一家3-5口生活热水之用；如果采用一个水龙头放水洗澡，该热水器可以源源不断供应热水。经验丰富的用户可以将热水温度设定在45℃，热水器运行将更加省能！空气能是一种广泛存在、平等给予和可自由利用的低品位能源，利用热泵循环提高其能源品位后用于加热生活热水，由于使用一份电能可吸收3份空气能,从而供应4份热能加热热水系统, 因而是一项极具开发和应用潜力的节能、环保新技术，极具实用价值。因此，空气能具有高效节能、安全环保、全天候运行、使用方便等诸多优点，符合我国能源、社会、环境可持续发展的战略方针，因而必将成为我国最具竞争力的新一代能源；为此，如何实现对空气能的节能控制，成为迫在眉睫的核心技术问题。
发明内容
本实用新型正是针对现有技术存在不足，提供一种空气能节能控制器，该控制器结构简单，使用方便，实现了合理化分配空气能，更好的实现了对空气能的使用和控制，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案如下：
一种空气能节能控制器，包括智能控制器，所述智能控制器上四组温度传感器接口和四组继电器输出接口，所述四组温度传感器接口上分别连接有环境温度模块、室内温度模块、蓄热箱温度模块及管道温度模块，所述四组继电器输出接口分别连接有主机、水泵、蓄热水箱及电辅；
所述智能控制器上还设置有RS485通信口且通过所述RS485通信口连接有GPRS，所述GPRS通过Internet连接有服务器。
作为上述技术方案的改进，所述智能控制器包括应用层和物理层，所述RS485通信口是属于物理层，所述应用层包括Modbus协议。
作为上述技术方案的改进，所述智能控制器通过Modbus协议和RS485通信口连接有电能表及机组主机。
其中，（1）本实用新型控制器硬件接口(要求)：
（1）温度采集
T1~~T4四路温度，T1：外环境温度；T2：室内温度；T3：蓄热箱温度；T4：管道水温，输入口带保护。
（2）485通信口
P1~~P3三路通信：P1上行3G模块(主从)，P1下行电表（从），P3下行通信主板预留（主从），带光电隔离、防浪涌。
（3）继电器
M1~M4两路继电器输：M1：主机，M2：水泵，M3：蓄热水箱，M4电辅。
（4）提供4路开入，带隔离。
2、本实用新型控制器（控制逻辑及通信协议）
（1）通信协议
应用层使用标准的Modbus协议，物理层采用485接口。串口设定：9600、8、1、N。
（2）控制逻辑
服务器通过3G模块采集节能控制器的环境温度，电能使用情况和用户的欲控制电费情况，经过计算得到工作参数，在通过3G模块下发到节能控制器.节能控制器通过下发的参数控机组的动作（启停）。
(3)使用环境: -30℃~65℃。
(4)供电：24VDC。
本实用新型与现有技术相比较，本实用新型的实施效果如下：
本实用新型所述的空气能节能控制器，该控制器结构简单，使用方便，实现了合理化分配空气能，更好的实现了对空气能的使用和控制，满足实际使用要求。
附图说明
图1为本实用新型所述的空气能节能控制器结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本实用新型的内容。
如图1所示，为本实用新型所述的空气能节能控制器结构示意图。
本实用新型所述的空气能节能控制器，包括智能控制器，所述智能控制器上四组温度传感器接口和四组继电器输出接口，所述四组温度传感器接口上分别连接有环境温度模块、室内温度模块、蓄热箱温度模块及管道温度模块，所述四组继电器输出接口分别连接有主机、水泵、蓄热水箱及电辅；所述智能控制器上还设置有RS485通信口且通过所述RS485通信口连接有GPRS，所述GPRS通过Internet连接有服务器。本实用新型所述的空气能节能控制器，该控制器结构简单，使用方便，实现了合理化分配空气能，更好的实现了对空气能的使用和控制，满足实际使用要求。
具体地，所述智能控制器包括应用层和物理层，所述RS485通信口是属于物理层，所述应用层包括Modbus协议；所述智能控制器通过Modbus协议和RS485通信口连接有电能表及机组主机。
（一）：其中，（1）本实用新型控制器硬件接口(要求)：
（1）温度采集
T1~~T4四路温度，T1：外环境温度；T2：室内温度；T3：蓄热箱温度；T4：管道水温，输入口带保护。
（2）485通信口
P1~~P3三路通信：P1上行3G模块(主从)，P1下行电表（从），P3下行通信主板预留（主从），带光电隔离、防浪涌。
（3）继电器
M1~M4两路继电器输：M1：主机，M2：水泵，M3：蓄热水箱，M4电辅。
（4）提供4路开入，带隔离。
2、本实用新型控制器（控制逻辑及通信协议）
（1）通信协议
应用层使用标准的Modbus协议，物理层采用485接口。串口设定：9600、8、1、N。
（2）控制逻辑
服务器通过3G模块采集节能控制器的环境温度，电能使用情况和用户的欲控制电费情况，经过计算得到工作参数，在通过3G模块下发到节能控制器.节能控制器通过下发的参数控机组的动作（启停）。
(3)使用环境: -30℃~65℃。
(4)供电：24VDC。
（二）：上位机软件基本条件
（1）要求
由于空气能属于节能环保设备，国家冬季采暖季四个月（每年11月1日至次年3月31日）给予10000度的用电限额，每千瓦时电价0.1元,电价时间为夜间21:00-次日6:00；每年11月1日至次年3月31日采暖季白天用电价格为恒定0.4883元/kwh。
上位软件主要实现的功能就是通过计算实现电能分配的合理化，在用户设定一定支出费用的基础上合理的对主机进行运行管理优化控制，达到目标电费支出目的。
（2）条件
用户通过APP软件设定好缴费数目后，上位机通过计算(输入的费用-夜间的费用=白天电费) 把白天的费用转换成电能，并根据历史的环境温度设定一个分配的比例系数，把剩余电能分配到白天的五个时间梯段（每3小时一段）.上位机根据每个段的电能平均分配数额对机组进行阶段性的启停控制，启停控制分为5个阶段，每个段热泵只允许运行分配的电能消耗额度。（注：6:00~9:00为1段，可在平均电量的另外增加20%；9:01~12:00为2段，可在平均电量的基础上减少20%；12:01~15:00为3段，可在平均电量的基础上减少20%；15:01~18:00为4段，在平均电量基础运行；18:01~21:00为5段，可在平均电量的基础上增加20%电量）；同时上位机需要通过3G模块采集环境温度和电能使用数据保存在主服务器数据库，以便主服务器自我学习和下位机热泵控制器进行逻辑策略控制。
（3）自我学习
在上位机的历史数据库中记录了历史的环境温度以及电能的使用量和专家系统分配的比例数据，当上位机通过3G模块采集到节能控制器发送的现场环境温度后，需要从数据中寻找历史的相近环境温度及平均用电数据用来作为当前热泵使用电能的分配参考标准，并通过环境温度值，动态的根据总用电量调整机组时时的分配运行启停频率次数。现场每10分钟平均温度采集一次数据，上传到主服务器。
（4）蓄热功能
机组在夜间以100%负荷运行进行系统供热及蓄热，当房间温度达到设定值时，室内供热电磁阀关闭，反之打开，以此保证机组最大负荷的对蓄热水箱进行蓄热，在此基础上满足室内供暖温度。
为了保障系统的运行安全性，防止热泵主机故障下不能运行，系统增加一套电辅助对蓄热水箱进行加热。电辅助工作的前提条件是主机不能正常运行或极端情况下人为强制选择运行。电辅助的直接供热控制条件为系统水温达到60℃（可设定）或在电辅蓄热工况下蓄热水箱温度达到90℃（可设定）停止运行。
以上内容是结合具体的实施例对本实用新型所作的详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型保护的范围。
Claims (3)
1.一种空气能节能控制器，其特征在于：包括智能控制器，所述智能控制器上四组温度传感器接口和四组继电器输出接口，所述四组温度传感器接口上分别连接有环境温度模块、室内温度模块、蓄热箱温度模块及管道温度模块，所述四组继电器输出接口分别连接有主机、水泵、蓄热水箱及电辅；
所述智能控制器上还设置有RS485通信口且通过所述RS485通信口连接有GPRS，所述GPRS通过Internet连接有服务器。
2.根据权利要求1所述一种空气能节能控制器，其特征在于：所述智能控制器包括应用层和物理层，所述RS485通信口是属于物理层，所述应用层包括Modbus协议。
3.根据权利要求2所述一种空气能节能控制器，其特征在于：所述智能控制器通过Modbus协议和RS485通信口连接有电能表及机组主机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721254826.6U CN207335194U (zh) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 一种空气能节能控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721254826.6U CN207335194U (zh) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 一种空气能节能控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN207335194U true CN207335194U (zh) | 2018-05-08 |
Family
ID=62366628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721254826.6U Expired - Fee Related CN207335194U (zh) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 一种空气能节能控制器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN207335194U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109654742A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-04-19 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种自学习用户行为的电热水器负荷优化及控制方法 |
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2017
- 2017-09-28 CN CN201721254826.6U patent/CN207335194U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109654742A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-04-19 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 一种自学习用户行为的电热水器负荷优化及控制方法 |
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