本实用新型涉及空调系统技术领域，特别是涉及一种空调末端水力平衡控制装置。
背景技术：
目前很多大型公共建筑都采用中央空调系统，但是建筑内部分房间中空调的末端风机盘管在夏季出风不制冷，或者在冬季不制热。大部分原因是由于末端水力不平衡，而引起的末端供回水压差不足，水流量达不到，使得末端风机盘管出风不制冷或不制热。同时，很多建筑房间内末端的二通阀经常处于开启状态或者关闭状态，使得室内即使无人，水路循环依然在持续，从而增大了空调主机的负荷。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种空调末端水力平衡控制装置，用于解决现有技术中存在的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种空调末端水力平衡控制装置，包括有：缓冲水箱、管道泵、第一二通阀、pi阀、风机盘管和第二二通阀；所述缓冲水箱用于储存供水端给供水管路提供的水量；所述管道泵与所述缓冲水箱连接，用于增大供水管路中的水压；所述第一二通阀分别与所述管道泵、所述pi阀连接；所述pi阀还与风机盘管连接，用于控制供水管道流过风机盘管的水量；所述第二二通阀的一端与所述风机盘管连接，另一端作为回水端；
所述装置还包括有控制主板，所述控制主板包括有：
采集模块，用于采集缓冲水箱的温度、管道泵与第一二通阀之间的水压、回水端的水压；
zigbee通信模块，用于建立采集模块与控制模块、控制模块与pi阀的无线通信；
控制模块，与所述采集模块连接，用于获取采集模块中的温度和水压，所述控制模块根据所述温度和水压控制pi阀的开关度；
电源模块，与所述采集模块、zigbee通信模块、控制模块、管道泵、pi阀连接，提供所述采集模块、zigbee通信模块、控制模块、管道泵、pi阀所需电源。
可选地，所述电源模块包括有交流转直流电路，用于将外部交流电压220v转换为直流电压12v。
可选地，所述电源模块还包括有直流转直流模块，用于将直流电压12v转换为直流电压3.3v。
可选地，所述控制模块包括有：stm32f103控制芯片、晶振电路、滤波电路。
可选地，还包括有与控制模块、pi阀连接的中继器模块，所述控制模块根据所述温度和水压，通过中继器模块控制pi阀的开关度。
可选地，还包括有与控制模块连接的指示灯模块，所述指示灯模块包括管道泵运行指示灯、pi阀指示灯、第一二通阀指示灯、第二二通阀指示灯。
可选地，还包括有与控制模块连接的按键模块，用于配置pi阀的pi参数。
如上所述，本实用新型提供一种空调末端水力平衡控制装置，具有以下有益效果：包括缓冲水箱、管道泵、第一二通阀、pi阀、风机盘管和第二二通阀；所述缓冲水箱用于储存供水端给供水管路提供的水量；所述管道泵与所述缓冲水箱连接，用于增大供水管路中的水压；所述第一二通阀分别与所述管道泵、所述pi阀连接；所述pi阀还与风机盘管连接，用于控制供水管道流过风机盘管的水量；所述第二二通阀的一端与所述风机盘管连接，另一端作为回水端；所述装置还包括有控制主板，所述控制主板包括有：采集模块，用于采集缓冲水箱的温度、管道泵与第一二通阀之间的水压、回水端的水压；zigbee通信模块，用于建立采集模块与控制模块、控制模块与pi阀的无线通信；控制模块，与所述采集模块连接，用于获取采集模块中的温度和水压，所述控制模块根据所述温度和水压控制pi阀的开关度；电源模块，与所述采集模块、zigbee通信模块、控制模块、管道泵、pi阀连接，提供所述采集模块、zigbee通信模块、控制模块、管道泵、pi阀所需电源。本实用新型可以将有效的解决中央空调系统建筑内部分楼层或者房间因为水力不平衡，造成的冬季不制热，夏季不制冷的问题；同时，另外一方面可以减少空调系统资源的浪费，减少主机的负荷要求，从而减少能耗。
附图说明
图1为一实施例提供的空调末端水力平衡控制装置的硬件结构示意图。
图2为一实施例提供的控制主板的硬件结构示意图。
图3为一实施例提供的采集模块的电路连接示意图。
图4为一实施例提供的zigbee通信模块的电路连接示意图。
图5为一实施例提供的控制模块的电路连接示意图。
图6为一实施例提供的电池模块的电路连接示意图。
图7为一实施例提供的pi阀控制电路的连接示意图。
图8为一实施例提供的中继器模块的电路连接示意图。
图9为一实施例提供的指示灯模块的电路连接示意图。
图10为一实施例提供的按键模块的电路连接示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1至图10。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
请参阅图1，本实施例提供一种空调末端水力平衡控制装置，包括有：缓冲水箱、管道泵、第一二通阀、pi阀、风机盘管和第二二通阀；所述缓冲水箱用于储存供水端给供水管路提供的水量；所述管道泵与所述缓冲水箱连接，用于增大供水管路中的水压；所述第一二通阀分别与所述管道泵、所述pi阀连接；所述pi阀还与风机盘管连接，用于控制供水管道流过风机盘管的水量；所述第二二通阀的一端与所述风机盘管连接，另一端作为回水端。其中，所述缓冲水箱，作为装置选配件，安装于末端供水管路，存集足够的管网系统水量为系统室内管道泵使用。所述管道泵，为装置的输出部件，管道泵接入缓冲水箱后端，为局部末端设备管网二次增压，让末端设备供回水有足够的压差，使末端设备运行在正常状态。
如图2所示，所述装置还包括有控制主板，所述控制主板包括有：
采集模块，用于采集缓冲水箱的温度、管道泵与第一二通阀之间的水压、回水端的水压；采集模块的电路连接图如图3所示，图3a电路用于采集缓冲水箱的温度；图3b用于采集管道泵与第一二通阀之间的水压；图3c用于采集回水端的水压。信号采集电路采集装置管网温度信号、管网供水、回水压力信号。
zigbee通信模块，用于建立采集模块与控制模块、控制模块与pi阀的无线通信；zigbee通信模块的电路连接如图4所示。
控制模块，与所述采集模块连接，用于获取采集模块中的温度和水压，所述控制模块根据所述温度和水压控制pi阀的开关度。具体地，控制模块的电路连接图如图5所示；所述控制模块包括有：stm32f103控制芯片(图5a)、晶振电路(图5b)、启动电路(图5c)、滤波电路(图5d)。stm32f103基于cortex-m3内核，标准外设包括10个定时器、两个12位1-msample/s模数转换器(交错模式下2-msample/s)、两个12位数模转换器、两个i2c接口、五个usart接口和三个spi端口。外设共有12条dma通道，还有一个crc计算单元，像其它stm32微控制器一样，支持96位唯一标识码。stm32单片机，芯片基于cortex-m3内核，根据装置外围辅助传感器获取当前不平衡处压力和温度的基本信息，自动识别转换所得当前真实状况，根据现场设计流量情况，自动分析判断，启动装置配套管道泵，以及全开阀门30分钟，使得不平衡分支稳定运行30分钟。再30分钟内所有控制逻辑和算法不进行判断，目的为初期疏通管道。30分钟后进入逻辑控制模式，根据室内温湿度，以及管网压差情况，分析判断控制管网pi阀门开度，控制管理网流量。减少系统资源的浪费。装置为一经设置完成，为全自动控制。根据应用场景的不同，装置启动方式可设置与盘管连锁控制或直接控制。缓冲水箱根据管道泵大小做相应匹配，管道泵根据现场情况可以自行选型。阀门采用pi阀门4-20ma控制，管径大小根据现场情况确定后匹配，主板只提供输出4-20ma控制信号，如需电压信号可以自行转换。
电源模块，与所述采集模块、zigbee通信模块、控制模块、管道泵、pi阀连接，提供所述采集模块、zigbee通信模块、控制模块、管道泵、pi阀所需电源。电源模块的电路连接如图6所示，所述电源模块包括有交流转直流电路，用于将外部交流电压220v转换为直流电压12v(图6a)。所述电源模块还包括有直流转直流模块，用于将直流电压12v转换为直流电压3.3v(图6b)。电源电路为装置提供控制电源，采用交流电压220v供电，通过变压整流模块，将交流电压220v转换成直流电压12v，为阀门供电、为管道泵启动电路供电、为传感器供电，再将直流电压12v转换为直流电压3.3v，为芯片处理电路供电。装置所用供电都来源此，不需要外加其他电源模块或变压器。其中，ds为电源指示灯。
还包括有与控制模块、pi阀连接的中继器模块，所述控制模块根据所述温度和水压，通过中继器模块控制pi阀的开关度。其中，pi阀控制电路的连接如图7所示，连接外围pi阀门，输出4-20ma信号，控制阀门开闭及开度调节。中继器模块的电路连接如图8所示；其中，管道泵控制采用继电器输出控制，双继电器做二次中转，减少器件损坏，有隔离效果。
还包括有与控制模块连接的指示灯模块，指示灯模块的电路连接如图9所示；所述指示灯模块包括管道泵运行指示灯ds2、pi阀指示灯ds3、第一二通阀指示灯ds4、第二二通阀指示灯ds5；通过指示灯的电量或熄灭可以初步监侧装置运行状况。
可选地，还包括有与控制模块连接的按键模块，用于配置pi阀的pi参数，恢复pi阀的默认状态参数。按键模块的电路连接图如图10所示，sw1为复位按键，sw2为上键，sw3为下键，sw4为功能键。通过功能键进入参数设置菜单，再通过上、下键进行pi阀的pi参数调节。
本实用新型提供一种空调末端水力平衡控制装置，装置整体由缓冲水箱、管道泵、管道温度传感器、控制主板构成；其中控制主板由电源电路、stm32f103c8t6核心控制芯片、控制按钮、中继器、采集接口电路、指示电路等组成。所述缓冲水箱，作为装置选配件，安装于末端供水管路，存集足够的管网系统水量为系统不平衡处管道泵使用。本实用新型控制主板，是装置控制部件，同时也是整个装置的供电器件，其输入电源直接采用ac220v，控制主板板载电源转换为控制芯片提供电源，同时对管道泵提供相应的供电电源。采用stm32f103c8t6作为控制主板的主芯片，实现与末端设备通讯，并同步采集室内温湿度数据，和官网供回水温度及压力，并进行分析计算，中继器电路控制管道泵的启动周期，接口电路输出控制比例积分阀的开关度，形成闭环控制逻辑。从达到设计流量。所述管道温度传感器，也同时作为判断冬夏季的根据，采集末端设备管路或者缓冲水箱温度即可，判断当前季节，实现自动切换季节模式。控制主板板载zigbee无线控制模块，实现多装置，远程监控的拓展功能，根据需要可以实现远程监控。本实用新型可以将有效的解决中央空调系统建筑内部分楼层或者房间因为水力不平衡，造成的冬季不制热，夏季不制冷的问题；同时，另外一方面可以减少空调系统资源的浪费，减少主机的负荷要求，从而减少能耗。
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
1.一种空调末端水力平衡控制装置，其特征在于，包括有：缓冲水箱、管道泵、第一二通阀、pi阀、风机盘管和第二二通阀；所述缓冲水箱用于储存供水端给供水管路提供的水量；所述管道泵与所述缓冲水箱连接，用于增大供水管路中的水压；所述第一二通阀分别与所述管道泵、所述pi阀连接；所述pi阀还与风机盘管连接，用于控制供水管道流过风机盘管的水量；所述第二二通阀的一端与所述风机盘管连接，另一端作为回水端；
所述装置还包括有控制主板，所述控制主板包括有：
采集模块，用于采集缓冲水箱的温度、管道泵与第一二通阀之间的水压、回水端的水压；
zigbee通信模块，用于建立采集模块与控制模块、控制模块与pi阀的无线通信；
控制模块，与所述采集模块连接，用于获取采集模块中的温度和水压，所述控制模块根据所述温度和水压控制pi阀的开关度；
电源模块，与所述采集模块、zigbee通信模块、控制模块、管道泵、pi阀连接，提供所述采集模块、zigbee通信模块、控制模块、管道泵、pi阀所需电源。
2.根据权利要求1所述的空调末端水力平衡控制装置，其特征在于：所述电源模块包括有交流转直流电路，用于将外部交流电压220v转换为直流电压12v。
3.根据权利要求2所述的空调末端水力平衡控制装置，其特征在于：所述电源模块还包括有直流转直流模块，用于将直流电压12v转换为直流电压3.3v。
4.根据权利要求1所述的空调末端水力平衡控制装置，其特征在于：所述控制模块包括有：stm32f103控制芯片、晶振电路、滤波电路。
5.根据权利要求1所述的空调末端水力平衡控制装置，其特征在于：还包括有与控制模块、pi阀连接的中继器模块，所述控制模块根据所述温度和水压，通过中继器模块控制pi阀的开关度。
6.根据权利要求1所述的空调末端水力平衡控制装置，其特征在于：还包括有与控制模块连接的指示灯模块，所述指示灯模块包括管道泵运行指示灯、pi阀指示灯、第一二通阀指示灯、第二二通阀指示灯。
7.根据权利要求1所述的空调末端水力平衡控制装置，其特征在于：还包括有与控制模块连接的按键模块，用于配置pi阀的pi参数。
技术总结