[實(shí)用新型]一種暖氣供熱自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520185399.5
• 申請(qǐng)日: 2015-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204730322U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴少偉;廖毅飛;宋振宇;鮑政勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F24D19/10
• 分類(lèi)號(hào): F24D19/10
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 崔蘭蒔

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于暖氣供熱節(jié)能控制領(lǐng)域，具體涉及一種暖氣供熱自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置

背景技術(shù)

集中供熱是我國(guó)北方城市冬季采暖的主要形式。但我國(guó)是能源短缺國(guó)家，且浪費(fèi)嚴(yán)重。目前，我國(guó)的供熱系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式較發(fā)達(dá)國(guó)家落后，大部分供熱用戶室內(nèi)無(wú)溫度調(diào)節(jié)與節(jié)能控制設(shè)備，且多數(shù)供熱公司采用的熱計(jì)量收費(fèi)模式對(duì)于建筑位置不同、室內(nèi)居住時(shí)間不同的用戶是非常不公平的，也帶來(lái)了諸多弊端。因此設(shè)計(jì)一種能根據(jù)采暖用戶的實(shí)際居住情況，合理控制供暖時(shí)間與采暖溫度，充分利用現(xiàn)有熱量，減少居民開(kāi)窗散熱，解決家中無(wú)人及室溫過(guò)高時(shí)的熱能浪費(fèi)問(wèn)題，并且提供適宜溫度的室內(nèi)環(huán)境是十分必要的。

目前，暖氣供熱節(jié)能控制領(lǐng)域中應(yīng)用較多的是暖氣節(jié)能閥，暖氣節(jié)能閥主要有機(jī)械式和電動(dòng)式兩類(lèi)。機(jī)械式暖氣節(jié)能閥主要是根據(jù)形狀記憶合金記憶效應(yīng)的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，論文“智能型暖氣片溫度控制閥的設(shè)計(jì)[J]”(樊衛(wèi)平，機(jī)床與液壓,2006(9):200-201)所提出的智能型暖氣片溫度控制閥，使用Ni-Ti合金制成驅(qū)動(dòng)彈簧，感應(yīng)房間溫度的變化而發(fā)生形狀上的變化,驅(qū)動(dòng)滑塊移動(dòng),控制熱水流量,起到調(diào)節(jié)房間溫度的作用。這種機(jī)械式暖氣節(jié)能閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需電源，但工作模式單一，環(huán)境適應(yīng)性差，無(wú)法調(diào)節(jié)溫度。電動(dòng)式暖氣節(jié)能閥主要是由溫度或人體紅外傳感器采集信息，傳至單片機(jī)，有單片機(jī)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)調(diào)節(jié)進(jìn)入暖氣的流量，例如，論文“基于暖氣流量調(diào)節(jié)的室溫控制裝置[J]”(李騰飛,陸宜,奚小艷,等，科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2011(11):103-105)提出的基于暖氣流量調(diào)節(jié)的室溫控制裝置。但這種裝置需要外接電源，且只針對(duì)溫度單一因素考慮，未充分利用室內(nèi)余熱，僅適用于家庭。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有方法存在的不足，本實(shí)用新型提出一種暖氣供熱自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種暖氣供熱自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、舵機(jī)、電源模塊、傳感器模塊和時(shí)鐘模塊；

所述的單片機(jī)同時(shí)與舵機(jī)、電源模塊、傳感器模塊和時(shí)鐘模塊相連接；

所述的舵機(jī)，根據(jù)單片機(jī)的控制信號(hào)，控制安裝于供熱水管上的水閥閥門(mén)的開(kāi)合大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)供熱水管內(nèi)水流大小；

所述的電源模塊，用于為裝置供電；

所述的傳感器模塊，用于感知供熱室內(nèi)是否有人存在及供熱室內(nèi)溫度大小；

所述的時(shí)鐘模塊，用于計(jì)時(shí)，為單片機(jī)提供當(dāng)前時(shí)刻的日期和時(shí)間。

所述的電源模塊進(jìn)一步包括半導(dǎo)體溫差發(fā)電片、二極管、鋰離子電池；其中，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片通過(guò)連接處于正向偏置狀態(tài)的二極管為鋰離子電池充電，實(shí)現(xiàn)鋰離子電池持續(xù)為裝置供電。

所述的鋰離子電池的額定容量為600mAh，額定電壓為3.7V，該鋰離子電池連接一升壓模塊升壓后，為裝置供電。

所述的傳感器模塊進(jìn)一步包括人體紅外傳感器和溫度傳感器，所述的人體紅外傳感器用于檢測(cè)供熱室內(nèi)是否有人存在；所述的溫度傳感器用于檢測(cè)供熱室內(nèi)溫度大小；所述的人體紅外傳感器和溫度傳感器均與單片機(jī)連接。

所述的半導(dǎo)體溫差發(fā)電片置于暖氣片背部，半導(dǎo)體溫差發(fā)電片利用暖氣片和墻體之間的溫度差，產(chǎn)生電能為鋰離子電池充電。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型以單片機(jī)為核心，充分考慮供熱環(huán)境溫度、工作供熱環(huán)境的工作時(shí)間、及供熱環(huán)境是否有人等諸多因素，針對(duì)不同的環(huán)境采取不同的工作模式，通過(guò)舵機(jī)帶動(dòng)水閥來(lái)控制進(jìn)入暖氣片的熱流量。另外，本實(shí)用新型實(shí)行間斷檢測(cè)與工作的方法，在保證采暖需求的前提下最大限度的降低了能耗。再者，本實(shí)用新型將供熱室內(nèi)墻面(建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu))作為冷源，暖氣片作為熱源，利用二者的溫差，通過(guò)半導(dǎo)體溫差發(fā)電片產(chǎn)生電能，自動(dòng)為鋰離子電池充電，不需要外接電源，且半導(dǎo)體溫差發(fā)電片還具有無(wú)噪聲、無(wú)污染、無(wú)磨損、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的暖氣供熱自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的暖氣供熱自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的電路原理圖；

圖3為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4(a)為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的暖氣供熱自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與暖氣片的連接關(guān)系示意圖的正視圖；圖4(b)為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的暖氣供熱自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置與暖氣片的連接關(guān)系示意圖的側(cè)視圖；

圖5為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的控制舵機(jī)工作的PWM波形圖圖；