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供热系统通断时间面积温度调节装置研发

王洪亮  
【摘要】:为确保实现“十二五”节能减排目标,国家针对北方供热制定了供热分户计量、按照用热量收费的制度。对新建建筑及既有建筑,安装用热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置。本文以通断时间面积法为原理,设计了一种基于MSP430单片机的温度调节装置。该装置采用低功耗的MSP430F4152单片机作为温控器的核心,以通断阀门控制器作为执行机构,遥控器作为操作平台,辅以无线模块及总线通讯手段,对用户的室内温度进行调节。 针对目前集中供热系统存在的用户温度失调问题,在大量收集和查阅国内外有关资料,深入供暖产品开发公司实践学习的基础上,提出了一种基于通断时间面积原理的温度调控装置的设计。它是一套系统而不是单纯的产品,主要应用于采暖末端(用户端)。其系统架构为:室内温度控制器,通断阀门控制器,集中器,手持机以及上位机。其中室内温控器与通断阀门控制器之间以RS-485通信方式进行开关阀的操作及数据传输,通断阀门控制器与集中器之间以M_BUS总线连接,集中器通过无线模块(或手持机)与上位机实现通信,温度控制器和通断阀门控制器是通断时间面积供热系统的末端也是其最重要的部分,本课题的主要工作就是温度控制器和通断阀门控制器及其两者间通信的研究与开发。 本文主要完成了通断时间面积温控装置的功能设计,深入分析了通断时间面积法的工程应用性,提出了供回水温度修正算法解决其存在的局限性。并按照设计要求,完成了通断阀门控制器和温控器的样机制作和软件编程,并进行了性能测试。对通断阀门控制器的各个组成部分的软硬件设计突出了稳定性和低功耗,对温控器的设计突出了易操作性及实用性,并制定了两者间严格的通信协议。 本文设计的通断时间面积温控装置具有低功耗、操作便捷、成本低等特点。调试结果验证了方案的可行性和系统的稳定性,配以合理的热分摊算法,有效地解决了温度失调所带来的热费收缴高低差异的难题,实现了用户的有效节能。


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