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1、引言

隨著社會的進步，人們對居住環境、生活質量的要求也在不斷地提高。中央空調在民用住宅、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；另外還可以建立用戶的經濟利益與使用能耗的直接聯系，從根本上增強用戶的節能意識，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構、功能及管理軟件進行設計與研究。

2、中央空調控制系統原理

2.1能量計費公式

Q=∫0tQmΔhdt

Q----釋放的冷/熱量，KJ

Qm----流經能量表的液體質量流量，Kg/s

Δh----熱交換器中入口溫度與出口溫度對應的液體的比焓值差，KJ/Kg

t----時間，s

2.2控制系統

在中央空調控制系統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采集流量和溫度信號，經過計算顯示出載冷液體從入口至出口所釋放的能量值。

中央空調控制系統原理與冷/熱量計費系統的設計方案

3 能量計量表組成

3.1硬件結構

中央空調控制系統原理與冷/熱量計費系統的設計方案

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制造，具有8K 在系統可編程Flash 存儲器。為本系統提供了高靈活、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，可循環顯示當前時間，室內溫度，設定溫度，消耗能量，應繳費用，IC卡數據以及報警信息等。

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，而且每月的天數和閏年的天數可自動調整；在掉電狀況下也能持續顯示。

信號采集電路先由模/數轉換器采集經溫度傳感器和流量傳感器傳送的模擬信號，再分別轉換為相應的數字信號，采樣頻率默認為5ms,也可根據實際需要進行參數設定。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換的電平信號，可為中央空調計費提供原始依據。

3.1.4 計費電路

溫度傳感器送來的溫度信號取差放大后，經模/數轉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卡數據；單片機可自動根據所計算Q值，遞減存儲數據；當存儲數據為0時，單片機指示電動閥自動關閉，末端空調器停止工作，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，而且可在系統出現故障或程序跑飛的情況下，使控制器能夠自動恢復工作，從而得以可靠、安全地運行。容－源－電－子－網－為你提供技術支持

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中央空調控制系統原理與冷/熱量計費系統的設計方案

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