一种便于调温的水暖系统

文档序号:1934613 发布日期:2021-12-07 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 一种便于调温的水暖系统 (Water heating system convenient to adjust temperature ) 是由 张晓菊 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本发明涉及供暖设施领域,公开了一种便于调温的水暖系统,包括连通的供水回路和散热设备,流量调节模块、温度检测模块、控制模块、人机交互模块和供电模块,流量调节模块调节供水回路内的热水流量,温度检测模块检测室内温度,控制模块同时与温度检测模块和流量调节模块电连接以接收温度检测模块发出的检测信号并向流量调节模块发送控制信号,人机交互模块向控制模块发送指令或关闭控制模块后直接向流量调节模块发送指令,供电模块同时为控制模块、温度检测模块、人机交互模块和流量调节模块提供电能。解决了水暖系统操控不便的问题。本发明使得用户通过多种方式可随时且方便的调整温度,具备自动控温、远程控制、高效节能等优点。(The invention relates to the field of heating facilities, and discloses a water heating system convenient for temperature adjustment, which comprises a water supply loop and a heat dissipation device which are communicated, a flow adjusting module, a temperature detecting module, a control module, a man-machine interaction module and a power supply module, wherein the flow adjusting module adjusts the flow of hot water in the water supply loop, the temperature detecting module detects the indoor temperature, the control module is simultaneously and electrically connected with the temperature detecting module and the flow adjusting module to receive a detection signal sent by the temperature detecting module and send a control signal to the flow adjusting module, the man-machine interaction module sends an instruction to the control module or directly sends an instruction to the flow adjusting module after closing the control module, and the power supply module simultaneously provides electric energy for the control module, the temperature detecting module, the man-machine interaction module and the flow adjusting module. The problem of the plumbing system control inconvenient is solved. The invention enables a user to conveniently adjust the temperature at any time in various modes, and has the advantages of automatic temperature control, remote control, high efficiency, energy saving and the like.)

一种便于调温的水暖系统

技术领域

本发明涉及供暖设施领域,尤其涉及一种便于调温的水暖系统。

背景技术

水暖器作为安全且环保的取暖设备,其原理是将热水循环通入到散热片中使热量散发出来,从而对散热片所处的空间实现加热和保温。但在日常生活办公中,人体对环境温度的剧烈变化很敏感。因此对于水暖设备来说,如何调节室内温度使得室内温度不论外界温度如何变化而总能维持在一个人体可接受的范围内就显得尤为重要。

一般来说,影响安装有水暖系统的室内环境的温度的主要因素是流入散热片的热水的温度以及热水的流量。为了防止热水在远距离输送过程中的热量散失以及防止用于取暖的热量不足,故流入散热片的热水的温度一般为预设好的一个较高的温度。因此,现有的调节室温的方式为控制热水的流量。具体地,当室内温度较低时,可加大热水进入散热片的流量,从而使得单位时间内从散热片内散发出更多的热量,以提高室内温度;当室内温度较高时,减小热水进入散热片的流量,从而使得单位时间内从散热片内散发出的热量减少,以降低室内温度。

但这种调节方式需要人为的去手动调节进水阀门,尤其因为中午光照强而室内温度高、夜晚无光照导致温度最低,如此昼夜往复手动调节阀门并不现实,因此部分居民选择在正午温度最高时通过开窗通风实现室内降温,这种方式非常不利于节能且冷热交替易导致伤风感冒。而且,由于不同人对温度的感知和要求不同,因此单一设定好的一个固定不变的温度值并不能满足所有人的需要,因此急需一种方便调节且随时可调节室温的水暖系统。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种便于调温的水暖系统,避免了手动调节进水阀门的繁琐操作和温度调控的滞后性,同时使得用户通过远程遥控方式可随时且方便的调整预设温度,具备自动控温、精确控温、远程控制、预约启动、高效节能等优点,方便大面积推广应用。

为达到上述目的,本发明的技术方案为:

一种便于调温的水暖系统,包括供水回路和散热设备,所述供水回路包括进水管道和出水管道,每条所述出水管道均与一个散热设备连通,供暖热水从进水管道流向出水管道,还包括流量调节模块、温度检测模块、控制模块、人机交互模块和供电模块,所述流量调节模块设置于供水回路上用于调节供水回路内的热水流量,所述温度检测模块用于检测室内温度,所述控制模块同时与温度检测模块和流量调节模块电连接,所述控制模块接收温度检测模块发出的检测信号后根据预设温度值计算调节量并向流量调节模块发送控制信号,所述人机交互模块同时与控制模块和流量调节模块电连接,所述人机交互模块向控制模块发送指令或关闭控制模块后直接向流量调节模块发送指令,所述供电模块同时为控制模块、温度检测模块、人机交互模块和流量调节模块提供电能。

通过采用上述技术方案,在自动控制模式下,温度检测模块可实时检测室内的温度,并将温度信息转化为电流信号送入控制模块,控制模块根据温度检测模块传送的信号向流量调节模块发送控制信号,在供水回路上安装的流量调节模块根据控制模块的控制信号调节供水回路内的热水流量,从而实现室温高时自动降低供水回路中的热水流量而在室温低时自动增加供水回路中的热水流量,达到避免手动调节进水阀门并使得室内的温度稳定的保持在人体的舒适范围的效果;而当人机交互模块介入后,用户可通过人机交互模块随时调整控制模块中的预设温度值,以此满足不同时刻或不同人群对室内温度的要求。同时,在控制模块的控制功能出现故障或控制不及时的情况下,用户还可以通过人机交互模块关闭控制模块的控制功能而直接通过人机交互模块对流量调节模块发送指令调节供水回路内的热水流量。

本发明进一步设置为:所述人机交互模块包括固定端设备,所述固定端设备包括显示屏、操作面板、存储器、处理器和信号转换器,处理器执行用户指令且同时与显示屏、操作面板、存储器和信号转换器进行信息传输,操作面板供用户输入命令并将用户指令传送至处理器,显示屏用于人机交互,存储器用于存储用户指令,信号转换器用于接收处理器指令后输出直接控制流量调节模块的控制信号。

通过采用上述技术方案,在自动控制模式下,用户可方便的通过操作面板和显示屏直接修改控制模块中的预设温度值,使得不同人群或不同环境温度下均可达到人体最舒适的体感温度;而在控制模块的控制功能出现故障或控制不及时的情况下,用户可以通过操作面板配合显示屏输入关闭控制模块的指令,处理器执行命令后系统关闭控制模块的控制功能,此时用户可在操作面板上直接输入对流量调节模块的指令,处理器执行命令后通过信号转换器输出可直接控制流量调节模块的控制信号。

本发明进一步设置为:所述人机交互模块还包括远程控制设备,所述远程控制设备包括手持遥控终端和信号接收器,用户通过手持遥控终端向信号接收器发送控制信号,所述信号接收器接收控制信号并传送至处理器,处理器分析并执行用户指令。

通过采用上述技术方案,当用户需要调节水暖系统的预设温度值或直接对流量调节模块发送指令时,可通过手持遥控终端将控制信号直接发送至信号接收器,信号接收器接收控制信号并传送至处理器,最终由处理器分析并执行用户指令,简化了用户对具有固定位置的操作面板输入指令的操作,使用户对水暖系统的控制更加便捷。

本发明进一步设置为:所述远程控制设备还包括语音识别子模块、麦克风和音频设备,所述麦克风接收用户声波信号并传送至语音识别子模块,所述语音识别子模块对用户声波信号进行识别处理并将得到的语音信息传送至处理器,所述音频设备接收处理器指令并与用户进行语音交互。

通过采用上述技术方案,当用户需要调节水暖系统的预设温度值或直接对流量调节模块发送指令时,可直接发出语音指令,麦克风捕捉到用户的声波信号后传送至语音识别子模块,所述语音识别子模块对用户声波信号进行识别处理并将得到的语音信息传送至处理器,所述音频设备接收处理器指令并与用户进行语音交互后处理器执行用户指令。该语音控制模式使得用户彻底摆脱了对具有固定位置的操作面板输入指令的操作,同时避免了手持遥控终端损坏或遗失的情况给用户带来的不便,进一步提升了用户对水暖系统控制的便捷性。

本发明进一步设置为:所述音频设备接收处理器指令并与用户进行语音交互包括以下步骤:

处理器处理包含用户指令的语音信息后向音频设备发送播放语音提示的指令;

音频设备访问存储器并播放对应音频文件;

用户听到语音提示并进行语音确认;

麦克风捕捉用户确认的声波信号并传送至语音识别子模块,语音识别子模块对用户的声波信号进行识别处理并将得到的确认信息传送至处理器,处理器执行用户语音指令。

通过采用上述技术方案,在用户发出语音指令、麦克风捕捉到用户的声波信号并传送至语音识别子模块、语音识别子模块对用户声波信号进行识别处理并将得到的语音信息传送至处理器后,处理器并不会直接执行包含用户指令的语音信息,而是先向音频设备发送播放语音提示的指令,音频设备访问存储器并播放对应音频文件。用户听到语音提示后进行语音确认,当麦克风捕捉用户确认的声波信号并再次传送至语音识别子模块,语音识别子模块对用户的声波信号进行识别处理并将得到的确认信息传送至处理器,处理器收到确认信息后才会执行用户的语音指令。这种增加用户确认环节的模式提高了语音控制的准确性,有效避免了用户在生活中的正常交流使得水暖系统误动作,提升了水暖系统的运行安全性和使用实用性。

本发明进一步设置为:所述人机交互模块还包括无线控制设备,所述无线控制设备包括蓝牙通信子模块用于连接其他蓝牙设备。

通过采用上述技术方案,用户通过蓝牙设备即可实现向无线控制设备的蓝牙通信子模块发送控制命令,实现了控制手段的多样化,为用户提供了丰富多样的控制手段。

本发明进一步设置为:蓝牙设备包括个人移动手机,用户通过个人移动手机向蓝牙通信子模块发送指令。

通过采用上述技术方案,在个人移动手机全面普及的前提下,用户通过个人移动手机即可向蓝牙通信子模块发送指令,提高了操控水暖系统的便捷性。

本发明进一步设置为:所述无线控制设备还包括WiFi通信子模块用于通过无线网络与其他终端设备进行信息交互。

通过采用上述技术方案,WiFi通信子模块使得水暖系统全面接入无线网络,使得用户在任何时间任何位置都可通过网络对水暖系统进行操控,大大提高了操控的便利性和快捷性。

本发明进一步设置为:终端设备包括多部人移动手机和/或多台个人电脑,用户通过多部人移动手机和/或多台个人电脑向WiFi通信子模块发送指令。

通过采用上述技术方案,用户普通家庭的每个人均可通过自己的手机或电脑对水暖系统进行操控,有效提升了操控的灵活性和实用性。

综上所述,本发明实现的有益效果如下:

(1)温度检测模块可实时检测室内的温度,并将温度信息转化为电流信号送入控制模块,控制模块根据温度检测模块传送的信号向流量调节模块发送控制信号,在供水回路上安装的流量调节模块根据控制模块的控制信号调节供水回路内的热水流量,从而实现室温高时自动降低供水回路中的热水流量而在室温低时自动增加供水回路中的热水流量,达到避免手动调节进水阀门并使得室内的温度稳定的保持在人体的舒适范围的效果;

(2)人机交互模块使得用户可通过人机交互模块随时调整控制模块中的预设温度值,以此满足不同时刻或不同人群对室内温度的要求。同时,在控制模块的控制功能出现故障或控制不及时的情况下,用户还可以通过人机交互模块关闭控制模块的控制功能而直接通过人机交互模块对流量调节模块发送指令调节供水回路内的热水流量;

(3)固定端设备、远程控制设备和无线控制设备为用户提供了丰富多样的操控方式,实现了控制手段的多样化,大大提高了操控的便利性,快捷性,灵活性和实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为便于调温的水暖系统的结构示意图;

图2为人机交互模块的组成结构图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如附图1所示,一种便于调温的水暖系统,包括供水回路和散热设备。供水回路包括一条进水管道和多条出水管道,在本实施例中,仅有两条出水管道。每条出水管道均与一个散热设备连通,供暖热水从进水管道流向出水管道,再进入散热设备,从而实现对室内的加热效果。

本发明中的便于调温的水暖系统还包括流量调节模块、温度检测模块、控制模块、人机交互模块和供电模块。

流量调节模块设置于供水回路上用于调节供水回路内的热水流量。流量调节模块包括一个主调节阀和多个副调节阀,主调节阀安装于进水管道上用于调节进水管道中的热水流量。而每个副调节阀安装于一条出水管道上用于调节流入每一个散热设备中的热水流量,从而精确的控制每一个散热设备所处的房间内的温度。

在本实施例中,主调节阀和副调节阀均选用气关式电动调节阀。电动调节阀可接收来自控制模块实时发出的标准电流控制信号,从而全天候、精确的自动改变阀门开度,达到控制进水流量和流入每一个散热设备中的热水流量的目的;而选用气关式调节阀则可使得调节阀在控制模块故障失去控制信号后主调节阀和副调节阀均处于完全打开的状态,避免了主调节阀和副调节阀失去控制信号后均自动关闭而使得室内温度急剧下降造成严重后果。

温度检测模块用于检测室内温度,温度检测模块包括金属热电阻和温度变送器。

金属热电阻用于测量室内温度,金属热电阻具有测温精度高、测温范围广、物理化学性能稳定的优点,更加敏感的检测室内温度的变化并输出相应的检测信号。在本实施例中,金属热电阻选用铜电阻,铜电阻-50°~150°的测温范围完全满足冬季的室内外温度变化,且铜电阻的价格较为便宜,具有良好的经济性。

温度变送器接收金属热电阻的输出信号并转化为标准信号才能进入控制模块。本实施例选用数字式的温度变送器可直接输出标准数字信号,避免了增加额外的数模转化模块,简化了系统结构。

控制模块同时与温度检测模块和流量调节模块电连接,控制模块接收温度检测模块发出的检测信号后根据预设温度值计算调节量并向流量调节模块发送控制信号。

控制模块通过对比由温度检测模块检测到的当前室内温度以及预设的温度值来计算得出流量调节模块对进水流量和流入每一个散热设备中的热水流量的调节量,该调节量的控制信号发送至流量调节模块后对热水流量进行调节。预设温度,即用户的舒适体感温度,由于不同的人群或不同地域的人群舒适温度并不相同,故控制模块的预设温度值可由用户自行调整。

在本实施例中,控制模块可选用为可编程控制器作为控制仪表。

可编程控制器(Programmable Logic Controller,即PLC)除了可用于开关量逻辑控制外,还配有PID模块,具有控制功能丰富、操作方便,扩展模块丰富、集连续控制和逻辑控制于一身的优势,便于实现各种控制规律。

人机交互模块同时与控制模块和流量调节模块电连接。当人机交互模块介入后,用户可通过人机交互模块向控制模块发送指令来随时调整控制模块中的预设温度值,以此满足不同时刻或不同人群对室内温度的要求。

同时,在控制模块的控制功能出现故障或控制不及时,例如由于温度检测模块故障导致升温慢或降温不及时的情况下,用户还可以通过人机交互模块来关闭控制模块的控制功能而通过人机交互模块直接对流量调节模块发送指令调节供水回路内的热水流量。

人机交互模块包括固定端设备,固定端设备包括显示屏、操作面板、存储器、处理器和信号转换器。

处理器用于执行用户指令且同时与显示屏、操作面板、存储器和信号转换器通过总线进行信息传输。操作面板供用户输入命令并在用户输入完毕后将用户指令传送至处理器。显示屏用于人机交互,为用户实时显示输入的命令,显示菜单栏和对话框等。存储器用于存储用户指令、控制程序、人机交互过程中所用到的图像文件或音频视频文件等。图像信号转换器用于在接收处理器指令后输出可直接控制流量调节模块的控制信号,一般输出4~20mA的标准电流信号或1~5V的标准电压信号。

具体地,在自动控制模式下,用户可方便的通过操作面板配合显示屏直接修改控制模块中的预设温度值,使得不同人群或不同环境温度下均可达到人体最舒适的体感温度;而在控制模块的控制功能出现故障或控制不及时的情况下,用户可以通过操作面板配合显示屏输入关闭控制模块的指令,处理器执行命令后系统关闭控制模块的控制功能,此时用户可在操作面板上直接输入对流量调节模块的指令,处理器执行命令后通过信号转换器输出可直接控制流量调节模块的控制信号。

人机交互模块还包括远程控制设备,远程控制设备包括手持遥控终端和信号接收器。当用户需要调节水暖系统的预设温度值或直接对流量调节模块发送指令时,可通过手持遥控终端向信号接收器发送控制信号,信号接收器接收控制信号并传送至处理器,最终由处理器分析并执行用户指令。

远程控制设备还包括语音识别子模块、麦克风和音频设备。用户可直接发出语音指令,麦克风捕捉到用户的声波信号并传送至语音识别子模块。语音识别子模块对用户声波信号进行识别处理并将得到的语音信息传送至处理器。音频设备接收处理器指令并与用户进行语音交互后由处理器执行用户指令。该语音控制模式使得用户可摆脱对具有固定位置的操作面板输入指令的操作,同时可避免手持遥控终端损坏或遗失的情况给用户带来的不便,提升了用户对水暖系统控制的便捷性。

上述音频设备接收处理器指令并与用户进行语音交互包括以下步骤:

S101:处理器处理包含用户指令的语音信息后向音频设备发送播放语音提示的指令。

在用户发出语音指令、麦克风捕捉到用户的声波信号并传送至语音识别子模块、语音识别子模块对用户声波信号进行识别处理并将得到的语音信息传送至处理器后,处理器并不会直接执行包含用户指令的语音信息,而是先向音频设备发送播放语音提示的指令。

S102:音频设备访问存储器并播放对应音频文件。

音频设备收到处理器播放语音提示的指令后,访问存储器读取到对应的音频文件并播放对应音频文件。

S103:用户听到语音提示并进行语音确认。

用户听到来自音频设备播放的语音提示后进行语音确认。

S104:麦克风捕捉用户确认的声波信号并传送至语音识别子模块,语音识别子模块对用户的声波信号进行识别处理并将得到的确认信息传送至处理器,处理器执行用户语音指令。

当麦克风捕捉用户确认的声波信号并再次传送至语音识别子模块,语音识别子模块对用户的声波信号进行识别处理并将得到的确认信息传送至处理器,处理器收到确认信息后才会执行用户的语音指令。这种增加用户确认环节的模式提高了语音控制的准确性,有效避免了用户在生活中的正常交流使得水暖系统误动作,提升了水暖系统的运行安全性和使用实用性。

人机交互模块还包括无线控制设备,无线控制设备包括蓝牙通信子模块,用于连接其他蓝牙设备,使得用户通过蓝牙设备即可发送控制命令。蓝牙设备包括个人移动手机,即,用户通过个人移动手机即可向蓝牙通信子模块发送指令,提高了操控水暖系统的便捷性。

无线控制设备还包括WiFi通信子模块,用于通过无线网络与其他终端设备进行信息交互。WiFi通信子模块使得水暖系统全面接入无线网络,使得用户在任何时间任何位置都可通过网络对水暖系统进行操控,在一些特殊情况下例如长时间不需要加热保暖时可通过无线网络关闭水暖系统以节约能源;而在需要加热时可方便的在任何地点提前打开水暖系统,大大提高了操控的便利性和快捷性。

上述终端设备包括多部人移动手机和/或多台个人电脑,用户普通家庭的每个人可通过多部人移动手机和/或多台个人电脑向WiFi通信子模块发送指令从而对水暖系统进行操控,有效提升了操控的灵活性和实用性。

供电模块同时为控制模块、温度检测模块、人机交互模块和流量调节模块提供电能。具体地,供电模块将市电转化为可供控制模块、温度检测模块、人机交互模块和流量调节模块直接使用的二次电源,同时供电模块还包括蓄电设备,用于在短时停电时继续为系统提供电能,提高了本便于调温的水暖系统的实用性。

上述实施例的实施原理为:

在自动控制模式下,温度检测模块可实时检测室内的温度,并将温度信息转化为电流信号送入控制模块,控制模块根据温度检测模块传送的信号向流量调节模块发送控制信号,在供水回路上安装的流量调节模块根据控制模块的控制信号调节供水回路内的热水流量,从而实现室温高时自动降低供水回路中的热水流量而在室温低时自动增加供水回路中的热水流量,达到避免手动调节进水阀门并使得室内的温度稳定的保持在人体的舒适范围的效果;

而当人机交互模块介入后,用户可通过人机交互模块随时调整控制模块中的预设温度值,以此满足不同时刻或不同人群对室内温度的要求。同时,在控制模块的控制功能出现故障或控制不及时的情况下,用户还可以通过人机交互模块关闭控制模块的控制功能而直接通过人机交互模块对流量调节模块发送指令调节供水回路内的热水流量。固定端设备、远程控制设备和无线控制设备为用户提供了丰富多样的操控方式,实现了控制手段的多样化,大大提高了操控的便利性,快捷性,灵活性和实用性。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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