CN209297140U - 一种采暖节能控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采暖节能控制电路，包括电源电路、主控芯片电路、检测电路、按键设置电路、LED显示灯电路、驱动电路；所述主控芯片电路分别连接电源电路、检测电路、按键设置电路、LED显示灯电路、驱动电路。本实用新型的采暖节能控制电路通过单片机与电动球阀、温度传感器联合作用，实现监测与调控暖气进水管路的开放，极大增强了用户对暖气开关时间与温度调控的灵活性，减少能源消耗的同时提高了用户的舒适度和便捷性。

Description

一种采暖节能控制电路

技术领域

本实用新型涉及采暖节能，具体涉及一种采暖节能控制电路。

背景技术

目前，城镇集中供暖虽然得到长足发展，但其消耗化石类资源多，对大气环境影响大的问题依然存在。为推进节能减排，政府部门和相关组织积极推动按热量计费的模式，取代按面积收费的模式，以此提高用户的节能意识。在按热量计费的模式快速推广的同时，却产生了用户的节能意识提高了，但却没有简单有效的手段去实现节能与使用便捷性舒适性。例如用户白天上班离家时将暖气关上，白天可以起到节约能源消耗、节省热费的目的，但晚上回家打开阀门后，需要很长的时间才能达到舒适的温度。要做到既节能又不降低用户体验，就需要用自动节能控制设备取代人工操作。

用户对自动节能控制设备的成本比较敏感。如果成本过高，再好的设备和功能也不易被用户接受。如果节能控制设备需要高成本投入，政府部门不宜强行推广，而且供暖作为公用事业，市场机制也不易发挥作用。

现有技术存在较大的供暖时间设定与温度调控的限制，不利于兼顾减少能耗与提高用户体验舒适度，本发明改变了供热节能的传统思路，由热源侧单方面节能，拓展为通过用户合理设置入水阀门开放时间与室内温度传感器监测的热源侧和用户侧共同节能，节能手段的便捷化更加激发用户节能的积极性。该采暖节能控制器作为基础产品，具有较好的功能拓展性，可在此设备系统的基础上进一步改进，更好满足用户需求。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种采暖节能控制电路，包括电源电路、主控芯片电路、检测电路、按键设置电路、LED显示灯电路、驱动电路；所述主控芯片电路分别连接电源电路、检测电路、按键设置电路、LED显示灯电路、驱动电路。

进一步地，所述电源电路包括变压器T1，整流桥D1，稳压器U2，滤波电容C1、C2；所述变压器T1的输入端连接220V市电；所述整流桥D1的输入端两端分别连接变压器T1；所述整流桥D1的输出端一端连接稳压器U2的输入端，另一端连接地；所述滤波电容C1跨接于稳压器U2的输入端和地之间；所述滤波电容C2跨接于稳压器U2的输出端和地之间。

更进一步地，所述滤波电容C1为2000μF/50V的电容、C2为1000μF/25V的电容。

更进一步地，所述主控芯片电路包括CPU电路、时钟电路、看门狗电路；所述CPU电路分别连接时钟电路、看门狗电路。

更进一步地，所述检测电路包括温度传感器。

更进一步地，所述按键设置电路包括按键K1、K2，上拉电阻K4、K5；所述按键K1、K2分别连接上拉电阻K4、K5；上拉电阻K4、K5的另一端分别连接电源5V。

更进一步地，所述按键K1、K2均为用于调整时钟和设定上、下限温度的按键；所述上拉电阻K4、K5均为10K的电阻。

更进一步地，所述LED显示灯电路包括LED显示控制芯片U7、4位7段LED模块，LED显示控制芯片U7分别连接4位7段LED模块。

本实用新型的优点：

本实用新型的采暖节能控制电路通过单片机与电动球阀、温度传感器联合作用，实现监测与调控暖气进水管路的开放，极大增强了用户对暖气开关时间与温度调控的灵活性，减少能源消耗的同时提高了用户的舒适度和便捷性；进一步增强了用户对暖气开关时间与温度调控的灵活性，减少能源消耗的同时提高了用户的舒适度和便捷性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例的采暖节能控制电路原理框图；

图2是本实用新型实施例的采暖节能控制电路的电源电路原理图；

图3是本实用新型实施例的采暖节能控制电路的按键设置电路原理图；

图4是本实用新型实施例的采暖节能控制电路的LED显示灯电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1，如图1所示，一种采暖节能控制电路，包括电源电路、主控芯片电路、检测电路、按键设置电路、LED显示灯电路、驱动电路；所述主控芯片电路分别连接电源电路、检测电路、按键设置电路、LED显示灯电路、驱动电路。

参考图2，如图2所示，所述电源电路包括变压器T1，整流桥D1，稳压器U2，滤波电容C1、C2；所述变压器T1的输入端连接220V市电；所述整流桥D1的输入端两端分别连接变压器T1；所述整流桥D1的输出端一端连接稳压器U2的输入端，另一端连接地；所述滤波电容C1跨接于稳压器U2的输入端和地之间；所述滤波电容C2跨接于稳压器U2的输出端和地之间。

所述滤波电容C1为2000μF/50V的电容、C2为1000μF/25V的电容。

所述主控芯片电路包括CPU电路、时钟电路、看门狗电路；所述CPU电路分别连接时钟电路、看门狗电路。CPU为AT89C51单片机。主控芯片采用AT89C51单片机外接12M晶振，P1口外接一个开门狗电路芯片，实现上电复位，断电保存及CPU监测功能。P2.7用作断码锁存器的片选信号，P2.6用作键盘锁存器的片选信号。P1.3用于温度传感器接口信号。

所述检测电路包括温度传感器。温度传感器为数字化温度传感器DS18B20。

参考图3，如图3所示，所述按键设置电路包括按键K1、K2，上拉电阻K4、K5；所述按键K1、K2分别连接上拉电阻K4、K5；上拉电阻K4、K5的另一端分别连接电源5V。

所述按键K1、K2均为用于调整时钟和设定上、下限温度的按键；所述上拉电阻K4、K5均为10K的电阻。

参考图4，如图4所示，所述LED显示灯电路包括LED显示控制芯片U7、4位7段LED模块，LED显示控制芯片U7分别连接4位7段LED模块。LED显示控制芯片U7为ULN2003A达林顿阵列。

所述驱动电路包括中间继电器，中间继电器线圈电压5V，中间继电器一对触点用于控制电动球阀的执行器，触点电压外接AC220V市电。

本实用新型的采暖节能控制器在供暖进水总管上安装一只三线一控电动球阀，用于控制暖气系统的运行和停止。电动球阀的执行器由同步电机驱动，开阀电路受控，关阀电路不受控，开阀到位或关阀到位执行器内会自动断电保护。

在室内具有代表性的地点安装一只温度传感器，用于检测室温。选用数字化温度传感器DS18B20，该传感器灵敏性高，支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55℃～+125℃。

主控制器基于AT89C51单片机设计，利用LED灯作为时间显示和温度显示。主控制器可以按设定时间打开或关闭进水电动球阀，也可以根据设定的上限、下限温度控制电动球阀的开、关。

本设计具有较好的可扩展性。如果在每个房间安装一只温度传感器，每个房间暖气进水支路安装一只电动球阀，那么采暖节能控制器可以实现分房间控制。

电源供电模块：由220V市电转换，采用降压、整流、滤波、线性稳压器7905稳压的方案。

主控芯片模块：主控芯片采用AT89C51单片机外接12M晶振，P1口外接一个开门狗电路芯片，实现上电复位，断电保存及CPU监测功能。P2.7用作断码锁存器的片选信号，P2.6用作键盘锁存器的片选信号。P1.3用于温度传感器接口信号。

检测模块：数字化温度传感器DS18B20单线直接接在主控芯片P1.3口上。

按键设置模块：该系统外设两个按键，用于调整时钟和设定上、下限温度。按键通过上拉电阻接+5V，两个按键分别接P1.0，P1.1。

LED显示部分：采用动态扫描显示法，P0口通过74HC573锁存器向四位LED送出7段显示断码。由P2.1，P2.2，P2.3，P2.4通过ULN2003A达林顿阵列送出7段显示的位选码，显示时间。

驱动模块：

主控芯片P2.5口输出信号外接中间继电器线圈，中间继电器一对触点用于控制电动球阀的执行器。中间继电器线圈电压5V，触点电压外接AC220V市电。

本实用新型的电路效益：

按工作日日均停用暖气3小时，节假日全天不停用暖气计算，供暖季日均节约耗热量约8.5％。即使考虑到其他不利因素，按节能5％计算应较为客观。

按热量计费的收费数据尚无准确统计，按面积收费的，收费标准约为23元/平方米，按户均面积90平方米计算，年热费支出约2070元。使用本采暖节能控制器后，户均节约热费约103.5元。

如果有10万户居民的小城市采取按热量计费的模式，每户均安装本采暖节能控制器，则每年因节能而产生的经济效益约1035万元。通过节能减少了化石资源的消耗，减少了大气污染物，社会效益也十分明显。

本实用新型的电路创新点与应用范围：

单片机自动化控制：单片机作为采暖节能控制器的核心部分，既保证了运行可靠性，也简化了设计，量产后易于控制成本；

改变了供热节能的传统思路，由热源侧单方面节能，拓展为热源侧和用户侧共同节能，节能手段的便捷化更加激发用户节能的积极性；

该采暖节能控制器作为基础产品，具有较好的功能拓展性，可在此设备系统的基础上进一步改进，更好满足用户需求。

应用范围：适用于实行集中供暖且按热量计费的城镇采暖用户。

本实用新型的采暖节能控制电路通过单片机与电动球阀、温度传感器联合作用，实现监测与调控暖气进水管路的开放，极大增强了用户对暖气开关时间与温度调控的灵活性，减少能源消耗的同时提高了用户的舒适度和便捷性。

进一步增强了用户对暖气开关时间与温度调控的灵活性，减少能源消耗的同时提高了用户的舒适度和便捷性。

此采暖节能控制器，可以广泛应用在城镇集中供暖系统中，具有明显的节能效益，具有很好的发展前景，必将以实际行动助力于资源节约型社会的建设。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采暖节能控制电路，其特征在于，包括电源电路、主控芯片电路、检测电路、按键设置电路、LED显示灯电路、驱动电路；所述主控芯片电路分别连接电源电路、检测电路、按键设置电路、LED显示灯电路、驱动电路。

2.根据权利要求1所述的采暖节能控制电路，其特征在于，所述电源电路包括变压器T1，整流桥D1，稳压器U2，滤波电容C1、C2；所述变压器T1的输入端连接220V市电；所述整流桥D1的输入端两端分别连接变压器T1；所述整流桥D1的输出端一端连接稳压器U2的输入端，另一端连接地；所述滤波电容C1跨接于稳压器U2的输入端和地之间；所述滤波电容C2跨接于稳压器U2的输出端和地之间。

3.根据权利要求2所述的采暖节能控制电路，其特征在于，所述滤波电容C1为2000μF/50V的电容、C2为1000μF/25V的电容。

4.根据权利要求1所述的采暖节能控制电路，其特征在于，所述主控芯片电路包括CPU电路、时钟电路、看门狗电路；所述CPU电路分别连接时钟电路、看门狗电路。

5.根据权利要求1所述的采暖节能控制电路，其特征在于，所述检测电路包括温度传感器。

6.根据权利要求1所述的采暖节能控制电路，其特征在于，所述按键设置电路包括按键K1、K2，上拉电阻K4、K5；所述按键K1、K2分别连接上拉电阻K4、K5；上拉电阻K4、K5的另一端分别连接电源5V。

7.根据权利要求6所述的采暖节能控制电路，其特征在于，所述按键K1、K2均为用于调整时钟和设定上、下限温度的按键；所述上拉电阻K4、K5均为10K的电阻。

8.根据权利要求1所述的采暖节能控制电路，其特征在于，所述LED显示灯电路包括LED显示控制芯片U7、4位7段LED模块，LED显示控制芯片U7分别连接4位7段LED模块。