戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于戶外淋浴系統燃油熱水器水溫控制【技術領域】，公開了戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統。該戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統包括：循環泵、多臺燃油熱水器、混水箱、管路、模數轉換器、數模轉換器、第一單片機、第二單片機、主控制器。循環泵、多臺燃油熱水器和管路通過循環泵形成水循環回路。混水箱用于向外提供淋浴用水。每臺燃油熱水器的出水口設有出水水溫傳感器、以及供水流量傳感器；每臺燃油熱水器的油路上設有電動調節閥；模數轉換器的輸入端分別電連接所有出水水溫傳感器、供水流量傳感器；第一單片機電連接第二單片機，第二單片機電連接主控制器，數模轉換器的輸出端分別電連接所有電動調節閥。
【專利說明】戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于戶外淋浴系統燃油熱水器水溫控制【技術領域】，涉及戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統。
【背景技術】
[0002]目前，單臺的燃油熱水器已經能實現加熱火力連續調節，并能提供穩定溫度的熱水。但是當在野外需要使用多臺燃油熱水器提供大量穩定熱水時(如地震災害受災人員的洗浴)，缺乏對應的水溫控制系統和水溫控制方法。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提出戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統。本實用新型的戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統無需混水閥，且在變流量條件下可提供大量穩定熱水。
[0004]為實現上述技術目的，本實用新型采用如下技術方案予以實現。
[0005]戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統，包括:貯水罐、循環泵、多臺燃油熱水器、混水箱；所述循環泵的出水口通過管路分別連接所有燃油熱水器的進水口 ；所有燃油熱水器的出水口通過管路匯集后連接混水箱的進水口 ；混水箱具有第一出水口和第二出水口，所述混水箱的第一出水口和貯水罐通過管路匯集后連接循環泵的進水口，所述混水箱的第二出水口通過管路連接多個淋浴噴頭；每臺燃油熱水器的出水口設置有出水水溫傳感器、以及供水流量傳感器；所述每臺燃油熱水器的油路上設置有電動調節閥；
[0006]所述戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統還包括:模數轉換器、數模轉換器、電連接模數轉換器輸出端的第一單片機、電連接數模轉換器輸入端的第二單片機、CAN總線T、用于計算燃油熱水器所需工作臺數和每臺燃油熱水器所需提供熱量的主控制器；所述模數轉換器的輸入端分別電連接所有出水水溫傳感器以及所有供水流量傳感器；所述第一單片機的UART接口電連接第二單片機的UART接口，所述第二單片機通過CAN總線T電連接主控制器，所述數模轉換器的輸出端分別電連接所有電動調節閥。
[0007]本技術方案的特點和進一步改進在于:
[0008]所述每臺燃油熱水器的進水口設置有進水水溫傳感器；所述混水箱的進水口設置有總供水水溫傳感器，混水箱的第二出水口設置有總混水水溫傳感器；所述模數轉換器的輸入端分別電連接總供水水溫傳感器、總混水水溫傳感器、以及所有進水水溫傳感器。
[0009]所述戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統，還包括電連接第一單片機的語音芯片、電連接語音芯片的揚聲器、以及設置在每臺燃油熱水器的燃燒器上的火焰傳感器；所述第一單片機的GPIO接口分別電連接所有火焰傳感器。
[0010]所述第二單片機的GPIO接口分別電連接有顯示屏和按鍵。
[0011]所述戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統，其特征在于，還包括CAN報文收發器，所述第二單片機電連接CAN報文收發器，CAN報文收發器電連接CAN總線T。[0012]本實用新型的有益效果為:本實用新型的戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統不需要混水閥，在變流量條件下可提供溫度恒定的熱水，并且不需要進行手動調節。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的戶外淋浴系統的連接示意圖；
[0014]圖2為本實用新型的戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統的電路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0016]本實用新型實施例的主要目的在于提供一種戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統，在該戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統中，將多臺燃油熱水器和主控制器組成網絡系統。根據水路上安裝的各種傳感器，獲知水路的溫度和流量信息，主控制器根據溫度和流量參數，動態的調整多臺熱水器的工作狀態，達到可供人使用的40攝氏度淋浴水溫。
[0017]該戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統主要由以下兩部分組成:戶外淋浴系統以及對應的水溫控制系統。由于戶外淋浴系統的作用是提供淋浴用水，其供水水溫就要有所限定。本實用新型實施例中，可以預先設定出水溫度。例如設定出水溫度為37°C?40。。。
[0018]參照圖1，為本實用新型的戶外淋浴系統的連接示意圖。該戶外淋浴系統主要由貯水罐I提供冷水來源，貯水罐I的體積可以根據所需淋浴用水來確定。戶外淋浴系統還設置有管路、循環泵2、多臺燃油熱水器3和混水箱4 ;循環泵2用于提供水流流動的動力；循環泵2的進水口通過管路分別連接所有燃油熱水器3的進水口。在本實用新型實施例中，燃油熱水器的數目可以根據所需淋浴用水來確定。例如，可以設置為8個。燃油熱水器中，設置有燃燒器和水箱，燃燒器通過燃燒燃油來加熱水箱中的水。混水箱4的進水口通過管路分別連接所有燃油熱水器3的出水口，每臺燃油熱水器3通過對應的出水口向外提供熱水。所有燃油熱水器3提供的熱水匯集到一個總管路上，該總管路連接混水箱4的進水口。由于每臺燃油熱水器3提供的熱水的溫度可能不同，甚至相差較大，這樣在總管路中的水溫可能并不恒定，所以混水箱可以將每臺燃油熱水器3提供的熱水進行充分混合，這樣在每臺燃油熱水器3的加熱功率和供水流量處于不變的情況下，混水箱4中的水溫能夠保持在比較穩定的水準。混水箱4設置有兩個出水口 ；其中，第一出水口和貯水罐I通過管路匯集后連接循環泵2的進水口，混水箱4提供的熱水與貯水罐I提供的冷水混合，然后混合后的水被送入循環泵2中。這樣循環泵2、所有燃油熱水器3和混水箱4通過管路就形成了一個水循環回路，循環泵2為該水循環系統提供水循環動力。混水箱4的第二出水口通過管路連接多個淋浴噴頭；本實用新型實施例中，與戶外淋浴系統對應的水溫控制系統的主要目的就在于:控制送入到淋浴噴頭的熱水的水溫。
[0019]本實用新型實施例中，在每臺燃油熱水器3的進水口設置有進水水溫傳感器，該進水水溫傳感器用于測量對應的燃油熱水器3的進水溫度；在每臺燃油熱水器3的出水口設置有用于測量對應的燃油熱水器3的出水溫度的出水水溫傳感器、以及用于測量對應的燃油熱水器3的供水流量的供水流量傳感器；混水箱4的進水口設置有用于測量混水箱4的進水溫度的總供水水溫傳感器，混水箱4的第二出水口設置有用于測量混水箱4的出水溫度的總混水水溫傳感器。在每臺燃油熱水器3的水箱中，設置有用于測量液位的水量液位傳感器、用于測量水壓的液體壓力傳感器。在每臺燃油熱水器3的燃燒器中，安裝有電動調節閥、用于測量油量液位的油量液位傳感器、以及用于測量火焰狀態的火焰傳感器；其中，電動調節閥在接收到外部控制信號時，可以改變自身的閥位，從而改變燃油的流量或流速，進而控制燃油熱水器3的加熱功率。電動調節閥的開度為0%?100%，這樣可以利用電動調節閥關閉燃油供應，從而使對應的燃油熱水器停止工作。火焰傳感器為數字式火焰傳感器，能夠將采集到的信號轉變為數字信號，并將該數字信號向外輸出。
[0020]參照圖2，為本實用新型的戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統的電路連接示意圖。在本實用新型實施例中，還設置有模數轉換器，它的輸入端分別電連接總供水水溫傳感器、總混水水溫傳感器、所有進水水溫傳感器、所有出水水溫傳感器、所有供水流量傳感器、所有水量液位傳感器、所有油量液位傳感器、所有水量液位傳感器。模數轉換器接收以上所有傳感器(指總供水水溫傳感器、總混水水溫傳感器、所有進水水溫傳感器、所有出水水溫傳感器、所有供水流量傳感器、所有水量液位傳感器、所有油量液位傳感器、所有水量液位傳感器)發送的模擬信號，模數轉換器將接收到的模擬信號轉變為對應的數字信號，并將數字信號向外輸出。模數轉換器的輸出端連接第一單片機的I/o接口，第一單片機的型號為C8051F350。第一單片機依次電連接語音芯片和揚聲器，第一單片機的UART接口連接第二單片機的UART接口，這樣第一單片機和第二單片機可以通過UART協議實現兩者之間的數據傳輸。第一單片機通過GPIO接口連接火焰傳感器。第二單片機的I/O接口電連接數模轉換器的輸入端，數模轉換器的輸出端電連接電動調節閥。第二單片機主要的功能在于控制電動調節閥的閥位，從而控制燃油熱水器的加熱功率。第二單片機通過UART接口連接衛星定位系統終端，上述衛星定位系統終端為GPS衛星定位系統終端或北斗衛星定位系統終端。第二單片機通過GPIO接口分別電連接按鍵和顯示屏，按鍵用于向第二單片機中輸入信息(例如設定出水溫度)，顯示屏用于顯示各種參數(例如溫度、流量、壓力)以及警報信息。第二單片機上還連接有CAN報文收發器，CAN報文收發器連接CAN總線T，CAN總線T上還連接有主控制器，這樣，第二單片機就可以通過CAN總線T與主控制器進行通訊。第二單片機的型號為C8051F040。主控制器主要用于計算燃油熱水器所需工作臺數和每臺燃油熱水器所需提供熱量的，它可以為微處理器或單片機。
[0021]在本實用新型實施例中，戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制方法包括以下步驟:利用按鍵向第二單片機中輸入設定出水溫度(例如40°C);第二單片機通過CAN總線將設定出水溫度發送至主控制器；為了滿足人體正常的淋浴需求，一般將設定出水溫度設置在37°C?40°C。然后循環執行以下步驟:
[0022]模數轉換器接收總供水水溫傳感器、總混水水溫傳感器、所有進水水溫傳感器、所有出水水溫傳感器、所有供水流量傳感器、所有水量液位傳感器、所有油量液位傳感器和所有水量液位傳感器發送的模擬信號，模數轉換器將接收到的模擬信號轉變為對應的數字信號，并將數字信號輸出至第一單片機；與此同時，火焰傳感器實時將實時采集的數字信號傳送至第一單片機。第一單片機根據對應的數字信號，計算得出混水箱的進水溫度、混水箱4的出水溫度、每個燃油熱水器的進水溫度、出水溫度、供水流量、計算得出每個燃油熱水器的燃燒器的火焰狀態、油量液位，計算得出每個燃油熱水器的水箱的水量液位和水壓，第一單片機將計算得出的數據通過第二單片機和CAN總線發送至主控制器。
[0023]本實用新型實施例中，如果第一單片機沒有接收到其中任一個水溫傳感器(指總供水水溫傳感器、總混水水溫傳感器、所有進水水溫傳感器和所有出水水溫傳感器的任一個水溫傳感器)的數據，則說明對應的溫度傳感器發生故障，則向語音芯片發送報警控制信號，語音芯片控制揚聲器發出報警聲；與此同時，第一單片機通過第二單片機向數模轉換器發送停機控制信號，數模轉換器將停機控制信號轉變為對應的模擬控制信號，并將該模擬控制信號發送至對應的電動調節閥，該電動調節閥接收到模擬控制信號，改變自身的閥位，使自身的開度變為0%，從而切斷對應的燃燒器的燃油供應，使對應的燃油熱水器停止工作。當第一單片機計算出以上數據后，如果發現其中一個水溫傳感器(指總供水水溫傳感器、總混水水溫傳感器、所有進水水溫傳感器和所有出水水溫傳感器的任一個水溫傳感器)的溫度數值高于對應的設定溫度閾值(例如45°C)，或當任一燃油熱水器的供水流量低于預設流量閾值時，或當任一臺燃油熱水器的燃燒器的火焰狀態異常時，進行停機和報警，此時，停機和報警的過程與溫度傳感器發生故障時停機和報警的過程相同。
[0024]主控制器根據設定出水溫度、以及每個燃油熱水器的出水溫度和供水流量，計算得出燃油熱水器所需工作臺數和每臺燃油熱水器所需提供熱量。其具體過程如下:主控制器首先根據以下公式計算所有燃油熱水器供水后的理論混合水溫:
[0025]
【權利要求】
1.戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統，其特征在于，包括:貯水罐(I)、循環泵(2)、多臺燃油熱水器(3)以及混水箱(4);所述循環泵(2)的出水口通過管路分別連接所有燃油熱水器(3)的進水口 ；所有燃油熱水器(3)的出水口通過管路匯集后連接混水箱(4)的進水口 ；混水箱(4)具有第一出水口和第二出水口，所述混水箱(4)的第一出水口和貯水罐(I)通過管路匯集后連接循環泵(2 )的進水口，所述混水箱(4 )的第二出水口通過管路連接多個淋浴噴頭；每臺燃油熱水器(3)的出水口設置有出水水溫傳感器、以及供水流量傳感器；所述每臺燃油熱水器(3)的油路上設置有電動調節閥； 所述戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統還包括:模數轉換器、數模轉換器、電連接模數轉換器輸出端的第一單片機、電連接數模轉換器輸入端的第二單片機、CAN總線(T)、用于計算燃油熱水器所需工作臺數和每臺燃油熱水器所需提供熱量的主控制器；所述模數轉換器的輸入端分別電連接所有出水水溫傳感器以及所有供水流量傳感器；所述第一單片機的UART接口電連接第二單片機的UART接口，所述第二單片機通過CAN總線(T)電連接主控制器，所述數模轉換器的輸出端分別電連接所有電動調節閥。
2.如權利要求1所述的戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統，其特征在于，所述每臺燃油熱水器(3)的進水口設置有進水水溫傳感器；所述混水箱(4)的進水口設置有總供水水溫傳感器，混水箱(4)的第二出水口設置有總混水水溫傳感器；所述模數轉換器的輸入端分別電連接總供水水溫傳感器、總混水水溫傳感器、以及所有進水水溫傳感器。
3.如權利要求1所述的戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統，其特征在于，還包括電連接第一單片機的語音芯片、電連接語音芯片的揚聲器、以及設置在每臺燃油熱水器的燃燒器上的火焰傳感器；所述第一單片機的GPIO接口分別電連接所有火焰傳感器。
4.如權利要求1所述的戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統，其特征在于，所述第二單片機的GPIO接口分別電連接有顯示屏和按鍵。
5.如權利要求1所述的戶外淋浴系統用燃油熱水器集群水溫控制系統，其特征在于，還包括CAN報文收發器，所述第二單片機電連接CAN報文收發器，CAN報文收發器電連接CAN 總線(T)。
【文檔編號】F24H9/20GK203478623SQ201320558629
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月9日 優先權日:2013年9月9日
【發明者】董志明, 馬喜斌, 高瑞林, 賈桂芝, 閆宇壯, 徐貴生 申請人:中國人民解放軍總后勤部建筑工程研究所