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1、引言

隨著社會的進步，人們對居住環(huán)境、生活質(zhì)量的要求也在不斷地提高。中央空調(diào)在民用住宅、商用大廈、高檔寫字樓及多功能的綜合性大樓中也被廣泛采用。而采用按冷/熱量計費的方式，無疑會為用戶提供一個公正、合理、科學的收費依據(jù)；另外還可以建立用戶的經(jīng)濟利益與使用能耗的直接聯(lián)系，從根本上增強用戶的節(jié)能意識，最大幅度地減少能源的浪費。本文就是基于這種計費方式，對分戶能量計量表的結(jié)構(gòu)、功能及管理軟件進行設(shè)計與研究。

2、中央空調(diào)控制系統(tǒng)原理

2.1能量計費公式

Q=∫0tQmΔhdt

Q----釋放的冷/熱量，KJ

Qm----流經(jīng)能量表的液體質(zhì)量流量，Kg/s

Δh----熱交換器中入口溫度與出口溫度對應(yīng)的液體的比焓值差，KJ/Kg

t----時間，s

2.2控制系統(tǒng)

在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中用到兩個溫度傳感器和一個流量傳感器。將溫度傳感器分別安裝在熱交換器回路的供水管和回水管上，將流量傳感器安裝在熱交換回路的入口或出口管道上，當流量傳感器發(fā)出流量信號時，配對溫度傳感器給出入口和出口的溫度信號，能量計量表通過自動連續(xù)采集流量和溫度信號，經(jīng)過計算顯示出載冷液體從入口至出口所釋放的能量值。

中央空調(diào)控制系統(tǒng)原理與冷/熱量計費系統(tǒng)的設(shè)計方案

3 能量計量表組成

3.1硬件結(jié)構(gòu)

中央空調(diào)控制系統(tǒng)原理與冷/熱量計費系統(tǒng)的設(shè)計方案

3.1.1單片機

選用89S52芯片，它是一種低功耗、高性能CMOS 8 位微控制器，使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。為本系統(tǒng)提供了高靈活、超有效的解決方案。

3.1.2顯示電路

選用DM-162液晶顯示模塊，它是一種用5x7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，這里采用常用的2行16個字的方式編程，可循環(huán)顯示當前時間，室內(nèi)溫度，設(shè)定溫度，消耗能量，應(yīng)繳費用，IC卡數(shù)據(jù)以及報警信息等。

3.1.3時鐘和信號采集電路

時鐘/日歷電路可計算2100年之前的秒/分/時/日/日期/星期/月/年，實時準確地顯示時間，而且每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整；在掉電狀況下也能持續(xù)顯示。

信號采集電路先由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采集經(jīng)溫度傳感器和流量傳感器傳送的模擬信號，再分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號，采樣頻率默認為5ms,也可根據(jù)實際需要進行參數(shù)設(shè)定。其中溫度傳感器采用Pt100鉑電阻作為感溫元件，測量供水和回水溫度，25℃時為1.6KΩ；流量傳感器采用機械式流量計，測量回路的冷媒流量。通過信號采集電路所轉(zhuǎn)換的電平信號，可為中央空調(diào)計費提供原始依據(jù)。

3.1.4 計費電路

溫度傳感器送來的溫度信號取差放大后，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路變換成與被測溫差成比例的電脈沖頻率信號后傳送給單片機。單片機通過PID算法計算出用戶所消耗的能量，再經(jīng)過通信電路，接受上位機的查詢。

3.1.5 IC卡管理

IC卡在管理部門交費管理，它由寫卡器和讀卡器組成。寫卡器由管理部門收費寫卡，讀卡器由單片機識別，并存儲IC卡數(shù)據(jù)；單片機可自動根據(jù)所計算Q值，遞減存儲數(shù)據(jù)；當存儲數(shù)據(jù)為0時，單片機指示電動閥自動關(guān)閉，末端空調(diào)器停止工作，并顯示報警信號。

3.1.6看門狗電路

看門狗采用MAX813芯片，它不僅具有掉電保護作用，而且可在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或程序跑飛的情況下，使控制器能夠自動恢復(fù)工作，從而得以可靠、安全地運行。容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術(shù)支持

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