專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及節(jié)能控制技術(shù)領(lǐng)域，特別與一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置有關(guān)。
背景技術(shù)：
在大型場(chǎng)所中采用常規(guī)空調(diào)方式提供能源的供應(yīng)，由制冷機(jī)提供能源，通過輸送管道輸送到末端，再?gòu)哪┒嘶厥漳茉囱h(huán)。這種常規(guī)方式耗電量大，目前全國(guó)用電能源緊張，特別是到夏冬兩季，各地的大型場(chǎng)所，如醫(yī)院、商場(chǎng)、學(xué)校、車站、機(jī)場(chǎng)等等，都有極大的能源需求，導(dǎo)致每年的供電緊張。目前，根據(jù)物價(jià)局經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)電力工業(yè)局聯(lián)合發(fā)文的文件精神，居民生活用電實(shí)行峰谷電政策，將一天24小時(shí)劃分成兩個(gè)時(shí)間段，把8 00—22 00共14小時(shí)稱為峰段，執(zhí)行峰電價(jià)為O. 56元/kWh ；22 :00—次日8 00共10個(gè)小時(shí)稱為谷段，執(zhí)行谷電價(jià)為O. 28元/kWh。由此，把谷段中使用的電能蓄存到峰段中使用，這樣的方式就能給大型用電場(chǎng)所節(jié)約不少電能。如何把谷段中電能蓄存到峰段中使用，很多研發(fā)人員針對(duì)這一課題已經(jīng)做了諸多開發(fā)，蓄冰制冷系統(tǒng)稱為一種熱門技術(shù)為節(jié)能控制領(lǐng)域技術(shù)人員所熱捧。常用的蓄冰制冷系統(tǒng)如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)中，冰桶10的輸入總管103與制冷主機(jī)40的輸出端口 401連接，冰桶10的輸出總管104與制冷主機(jī)40的輸入端口 402連接。同時(shí)冰桶10的輸入總管103與交換機(jī)20的乙二醇輸出端口 201連接，冰桶的輸出端與交換機(jī)乙二醇的輸入端口 202連接，交換機(jī)冷媒水輸出端203與末端輸入端口 301連接，交換機(jī)冷媒水輸入端口 204與末端輸出端口 302連接。其中當(dāng)谷段時(shí)間蓄冰時(shí)，乙二醇溶液在冰桶10和制冷主機(jī)40之間循環(huán)流動(dòng)，乙二醇溶液進(jìn)入冰桶10時(shí)，在冰桶10內(nèi)的蛇形管中流動(dòng)，而蛇形管浸在水中，低溫的乙二醇溶液與水進(jìn)行能量交換后，使得水溫下降結(jié)冰，以冰的形式蓄能，以備于峰段時(shí)間使用。乙二醇溶液流通的動(dòng)力通過蓄冷水泵403，也就是乙二醇溶液泵帶動(dòng)。在上述系統(tǒng)中，冰桶10處于密封狀態(tài)，內(nèi)部蓄冰狀態(tài)無法直觀看到，而制冷主機(jī)一直處于滿功率工作狀態(tài)，無法根據(jù)實(shí)際蓄冰情況而進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。所以本發(fā)明人針對(duì)這一狀況，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置，本
案由此產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置，將冰桶和制冷主機(jī)之間獨(dú)立收發(fā)信息，由此根據(jù)蓄冰制冷系統(tǒng)中冰桶實(shí)際結(jié)冰情況而自動(dòng)調(diào)整制冷主機(jī)的工作頻率，進(jìn)一步節(jié)能省電。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置，包括冰桶、制冷主機(jī)，制冷主機(jī)和冰桶之間采用乙二醇溶液管道連接，在乙二醇溶液管道上安裝有蓄冰水泵；同時(shí)還包括安裝在冰桶內(nèi)部的液位傳感器，制冷主機(jī)包括調(diào)節(jié)運(yùn)行功率的滑閥調(diào)節(jié)模塊、以及調(diào)節(jié)水流量的調(diào)節(jié)閥；液位傳感器連接冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器，滑閥調(diào)節(jié)模塊和調(diào)節(jié)閥連接主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器，冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器、主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器通過以太網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)通信。所述的制冷主機(jī)至少為兩臺(tái)，形成并聯(lián)工作狀態(tài)。所述的冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器包括主控板一、與主控板一相連的電源模塊一、通信網(wǎng)絡(luò)接口一 ；主控板一輸入連接所述的液位傳感器，同時(shí)主控板一通過通信網(wǎng)絡(luò)接口一實(shí)現(xiàn)與以太網(wǎng)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。所述的主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器包括主控板二、與主控板二相連的電源模塊二、通信網(wǎng)絡(luò)接口二 ；主控板二輸出連接滑閥調(diào)節(jié)模塊和調(diào)節(jié)閥，同時(shí)主控板二通過通信網(wǎng)絡(luò)接口二實(shí)現(xiàn)與以太網(wǎng)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。采用上述方案后，本實(shí)用新型使用時(shí)，當(dāng)冰桶結(jié)冰后體積變大，液位達(dá)到液位傳感器所在位置時(shí)，產(chǎn)生液位信號(hào)發(fā)送到冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器上，通過以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換，主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器通過以太網(wǎng)接收到信號(hào)后，控制滑閥調(diào)節(jié)模塊和調(diào)節(jié)閥的工作狀態(tài)，由此來實(shí)現(xiàn)根據(jù)冰桶的實(shí)際儲(chǔ)能情況從而調(diào)節(jié)單個(gè)主機(jī)的工作頻率。同時(shí)還可以選擇性開啟制冷主機(jī)，使得制冷主機(jī)不用全部處于滿功率狀態(tài)下運(yùn)行，在蓄冰制冷系統(tǒng)中進(jìn)一步節(jié)能省耗，充分保護(hù)設(shè)備，延長(zhǎng)使用壽命。

圖1為現(xiàn)有蓄冰制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器和主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器組網(wǎng)連接示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖2圖3，對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置，包括冰桶1、制冷主機(jī)4，制冷主機(jī)4和冰桶I之間采用乙二醇溶液管道3連接，形成一個(gè)循環(huán)。具體而言，冰桶I的輸入總管13與制冷主機(jī)4的輸出端口 41連接，冰桶I的輸出總管14與制冷主機(jī)4的輸入端口 42連接。同時(shí)冰桶I的輸入總管13與交換機(jī)2的乙二醇輸出端口 21連接，冰桶的輸出端與交換機(jī)乙二醇的輸入端口 22連接，交換機(jī)冷媒水輸出端23與末端輸入端口 31連接，交換機(jī)冷媒水輸入端口 24與末端輸出端口 32連接。其中當(dāng)谷段時(shí)間蓄冰時(shí)，乙二醇溶液在冰桶I和制冷主機(jī)4之間循環(huán)流動(dòng)，乙二醇溶液進(jìn)入冰桶I時(shí)，在冰桶I內(nèi)的蛇形管中流動(dòng)，而蛇形管浸在水中，低溫的乙二醇溶液與水進(jìn)行能量交換后，使得水溫下降結(jié)冰，以冰的形式蓄能，以備于峰段時(shí)間使用。乙二醇溶液流通的動(dòng)力通過蓄冷水泵43，也就是乙二醇溶液泵帶動(dòng)。本實(shí)用新型的關(guān)鍵點(diǎn)是在冰桶I內(nèi)的桶壁上安裝液位傳感器11，液位傳感器11的信號(hào)數(shù)據(jù)線連接到冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器5，冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器5主要包括主控板一 51、與主控板一 51相連的電源模塊一 52、通信網(wǎng)絡(luò)接口一 53。主控板一 51輸入與液位傳感器11連接，同時(shí)主控板一 51通過通信網(wǎng)絡(luò)接口一 53與以太網(wǎng)8連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。制冷主機(jī)4屬于冷熱交換器，是能源的核心部件。制冷主機(jī)4內(nèi)部具有滑閥調(diào)節(jié)模塊7，滑閥調(diào)節(jié)模塊7是一個(gè)滑閥機(jī)構(gòu)，利用滑閥中的閥芯移動(dòng)形成液壓控制，滑閥調(diào)節(jié)模塊7閥芯的移動(dòng)信號(hào)是根據(jù)由中央處理器5來控制，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷主機(jī)4的運(yùn)行頻率。制冷主機(jī)4 一般具有0%、25%、50%、100%四個(gè)功耗等級(jí)。制冷主機(jī)4的啟閉由調(diào)節(jié)閥6控制。本實(shí)施例中制冷主機(jī)4具有3臺(tái)，是以并聯(lián)的形式連接供能。在本實(shí)用新型中，滑閥調(diào)節(jié)模塊7和調(diào)節(jié)閥6與主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器9連接，主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器9包括主控板二 91、與主控板二 91相連的電源模塊二 92、通信網(wǎng)絡(luò)接口二93。主控板二 91輸出連接滑閥調(diào)節(jié)模塊7和調(diào)節(jié)閥6，同時(shí)主控板二 91通過通信網(wǎng)絡(luò)接口二 92實(shí)現(xiàn)與以太網(wǎng)8連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。在本實(shí)施例中主控板一 51、主控板二 91采用ARM Cortex_M3芯片，其內(nèi)核STM32專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計(jì)，按性能分成兩個(gè)不同的系列STM32F103 “ 增強(qiáng)型”系列和STM32F101 “基本型”系列。增強(qiáng)型系列時(shí)鐘頻率達(dá)到72MHz，是同類廣品中性能最聞的廣品，它在不提聞聞功耗和成本的基礎(chǔ)上，而且提供更聞的性能和更高的功能。本實(shí)施例中采用STM32F103 “增強(qiáng)型”系列STM32F103VET6，是32位基于ARM核心的帶閃存、USB、CAN的微處理器，它擁有一流的外設(shè)(I μ s的雙12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻轉(zhuǎn)速度)、低功耗(在72MHz，所有外設(shè)處于工作狀態(tài)時(shí)消耗36mA，待機(jī)時(shí)下降到2μ A )、最大的集成度(復(fù)位電路、低電壓檢測(cè)、調(diào)壓器、精確的RC振蕩器等)及簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和易用的工具等特點(diǎn)。本實(shí)用新型工作時(shí)，當(dāng)冰桶I夜間(谷段時(shí)間)蓄冰時(shí)，冰桶I內(nèi)的水結(jié)冰，體積變大，液位升高，液位傳感器11產(chǎn)生相應(yīng)的液位信號(hào)經(jīng)過冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器5，通過以太網(wǎng)8發(fā)送到主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器9上，然后主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器9經(jīng)過內(nèi)部分析計(jì)算，得出相應(yīng)控制指令，發(fā)送到滑閥調(diào)節(jié)模塊7和調(diào)節(jié)閥6，當(dāng)冰桶I儲(chǔ)能充分時(shí)，通過控制調(diào)節(jié)閥6選擇性關(guān)閉其中一臺(tái)或者多臺(tái)制冷主機(jī)4，也可以控制滑閥調(diào)節(jié)模塊7，調(diào)節(jié)制冷主機(jī)4的功率。這樣的方式進(jìn)一步降低了制冷主機(jī)4的能耗，使其能夠真正根據(jù)冰桶I的工作情況從而控制制冷主機(jī)4的工作狀態(tài)，比原蓄冰制冷系統(tǒng)節(jié)省能耗。上述實(shí)施例僅用于解釋說明本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思，而非對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)的限定，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置，包括冰桶、制冷主機(jī)，制冷主機(jī)和冰桶之間采用乙二醇溶液管道連接，在乙二醇溶液管道上安裝有蓄冰水泵；其特征在于同時(shí)還包括安裝在冰桶內(nèi)部的液位傳感器，制冷主機(jī)包括調(diào)節(jié)運(yùn)行功率的滑閥調(diào)節(jié)模塊、以及調(diào)節(jié)水流量的調(diào)節(jié)閥；液位傳感器連接冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器，滑閥調(diào)節(jié)模塊和調(diào)節(jié)閥連接主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器，冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器、主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器通過以太網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)通信。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的制冷主機(jī)至少為兩臺(tái)，形成并聯(lián)工作狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器包括主控板一、與主控板一相連的電源模塊一、通信網(wǎng)絡(luò)接口一 ；主控板一輸入連接所述的液位傳感器，同時(shí)主控板一通過通信網(wǎng)絡(luò)接口一實(shí)現(xiàn)與以太網(wǎng)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器包括主控板二、與主控板二相連的電源模塊二、通信網(wǎng)絡(luò)接口二；主控板二輸出連接滑閥調(diào)節(jié)模塊和調(diào)節(jié)閥，同時(shí)主控板二通過通信網(wǎng)絡(luò)接口二實(shí)現(xiàn)與以太網(wǎng)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。
專利摘要本實(shí)用新型主要公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的蓄冰制冷系統(tǒng)中主機(jī)節(jié)能控制裝置，包括冰桶、制冷主機(jī)，制冷主機(jī)和冰桶之間采用乙二醇溶液管道連接，在乙二醇溶液管道上安裝有蓄冰水泵。同時(shí)還包括安裝在冰桶內(nèi)部的液位傳感器，制冷主機(jī)包括調(diào)節(jié)運(yùn)行功率的滑閥調(diào)節(jié)模塊、以及調(diào)節(jié)水流量的調(diào)節(jié)閥。液位傳感器連接冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器，滑閥調(diào)節(jié)模塊和調(diào)節(jié)閥連接主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器，冰桶網(wǎng)絡(luò)智能控制器、主機(jī)網(wǎng)絡(luò)智能控制器通過以太網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)通信。本實(shí)用新型將冰桶和制冷主機(jī)之間獨(dú)立收發(fā)信息，由此根據(jù)蓄冰制冷系統(tǒng)中冰桶實(shí)際結(jié)冰情況而自動(dòng)調(diào)整制冷主機(jī)的工作頻率，進(jìn)一步節(jié)能省電。
文檔編號(hào)F24F11/02GK202868920SQ20122053883
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者張建平, 任淼鋒, 彭勛 申請(qǐng)人:浙江為民能源科技有限公司