專利名稱：加熱控制系統(tǒng)和節(jié)能方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱控制系統(tǒng)及其節(jié)能方法，其中，由鍋爐(boiler)加熱的熱水 通過熱水分配器來分配并循環(huán)流過管道以加熱一個或多個房間。特別地，本發(fā)明旨在提供 這樣一種系統(tǒng)，其中，每個房間的溫度能被獨(dú)立控制在適當(dāng)?shù)臏囟?，并且可以縮短鍋爐的總 工作時間，因此能有效地節(jié)省用于加熱的燃料，并可以減少溫室氣體的產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
用于加熱房間(包括住宅和公寓中的起居室和廚房等)的炕式(ondoltype)加熱 控制系統(tǒng)一般包括鍋爐、熱水分配器和管道，由鍋爐加熱的熱水經(jīng)由熱水分配器通過管道 提供到每個房間的地板下面，然后返回鍋爐，由此通過管道的熱水將地板加熱，以使被加熱 的地板將熱輻射到每個房間的內(nèi)部空間，從而調(diào)節(jié)室溫。這種炕式加熱控制系統(tǒng)還包括加熱調(diào)節(jié)器，該加熱調(diào)節(jié)器感測鍋爐中的水溫或鍋 爐調(diào)節(jié)器的環(huán)境溫度，以執(zhí)行各種功能，包括室溫調(diào)節(jié)、熱水加熱模式選擇、熱水溫度調(diào) 節(jié)、鍋爐工作時間調(diào)節(jié)、不工作(being out)、校驗燈構(gòu)造以及通電/斷電。此外，在炕式加熱控制系統(tǒng)中有一些節(jié)能方法減少加熱時間；降低加熱溫度；以 及只對從多個房間(包括起居室、廚房和書房)中選擇出的房間選擇性地加熱特定長的時 間。特別地，選擇性加熱方法對于節(jié)省用于加熱鍋爐中的水的能量非常有效，同時加熱面積 減小使得能夠在更短的時間內(nèi)將選擇出的房間的溫度增加到設(shè)定溫度。但是，即使使用各個房間的模式不同，大多數(shù)家庭都是僅通過使用鍋爐調(diào)節(jié)器打 開或關(guān)閉鍋爐，利用他們的加熱控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)溫度，而熱水分配器中管道的閥門始終保 持打開。通常，住宅或公寓中起居室和廚房的地板面積被設(shè)計為房間總面積的大約一半那 么大。但是，起居室和廚房在夜間(特別是在睡眠時間)很少使用。因此，如果能有效控制 熱水分配器中對應(yīng)于起居室和廚房的閥門在睡眠時關(guān)閉，就能降低用于加熱的燃料成本。 類似地，如果在任意時間段期間(例如在學(xué)校的學(xué)習(xí)時間或在單位的工作時間里)沒有使 用任意房間，則在那段時間期間就可以關(guān)閉對應(yīng)的閥門，以進(jìn)一步降低用于加熱的成本。但是這種已知的加熱控制系統(tǒng)在打開或關(guān)閉熱水分配器中的閥門以降低燃料成 本時，需要手動操作。這些手動操作非常困難，特別是當(dāng)熱水分配器位于特定位置(例如廚 房的水槽(sink)或鍋爐室(boiler room)內(nèi))時。此外，即使可以在期望時間進(jìn)行手動操 作來打開/關(guān)閉閥門以降低燃料成本，使用者也不愿意去熱水分配器處手動操作閥門，特 別是在清晨和他們覺得冷時。因此大多數(shù)使用者保持閥門的打開狀態(tài)，這導(dǎo)致不必要的房 間加熱和燃料消耗。如圖1所示，近來使用了一種加熱控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括熱水分配器，用于通過 多個管道分配熱水，每個管道延伸到多個房間中的對應(yīng)房間；多個自動閥門，與熱水分配器 中的管道相關(guān)聯(lián)；閥門控制器，用于打開/關(guān)閉自動閥門；以及多個室溫調(diào)節(jié)器，每個室溫 調(diào)節(jié)器位于對應(yīng)的房間里，并與閥門控制器連通，因此可通過獨(dú)立操作對應(yīng)的室溫調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)每個房間的溫度。在這種加熱控制系統(tǒng)中，通過利用所安裝的微處理器和溫度傳感 器，每個室溫調(diào)節(jié)器能將房間調(diào)節(jié)到其自身的加熱環(huán)境。但是，這種已知的加熱控制系統(tǒng)需要多個室溫調(diào)節(jié)器，每個室溫調(diào)節(jié)器位于對應(yīng) 的房間里，以獨(dú)立控制對應(yīng)的自動閥門的通/斷。此外，每個室溫調(diào)節(jié)器有自己的溫度傳感 器以檢測室溫，根據(jù)室溫對應(yīng)的自動閥門可以“通”或“斷”。因此這種系統(tǒng)非常復(fù)雜，難以建立。此外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在房間里安裝室溫調(diào)節(jié)器的工作效率很低，因為房間里沒有 預(yù)先設(shè)置用于安裝調(diào)節(jié)器的電線。為了解決這個問題，研發(fā)了一種通過無線電信號來控制 的室溫調(diào)節(jié)器。但是這種系統(tǒng)也有問題它必須使用昂貴的無線電模塊和電池。為了解決上述的問題，本申請的申請人提出了一種名稱為“節(jié)能系統(tǒng)(The system for saving energy) ”的系統(tǒng)(2006年6月5日公開的韓國專利登記No. 10-0740243)，如 圖2所示。圖2的加熱控制系統(tǒng)包括熱水分配器(10)；多個自動閥門(11a，11b)，位于熱水 分配器中；閥門控制器(20)，用于獨(dú)立控制閥門的通/斷操作；以及室溫調(diào)節(jié)器(30)，因此 可以節(jié)能。根據(jù)這種系統(tǒng)，使用一個室溫調(diào)節(jié)器就能與任何其他房間加熱環(huán)境獨(dú)立地單獨(dú) 控制一個房間的加熱。因此不必在所有房間都安裝室溫調(diào)節(jié)器，也不必更換以前安裝的任 何加熱設(shè)備。同時，控制室溫一般有兩種方法。一種是基于房間中鍋爐調(diào)節(jié)器檢測到的室溫來 控制房間里的環(huán)境溫度，另一種是基于鍋爐里加熱的水的溫度來控制水溫。大多數(shù)鍋爐系 統(tǒng)采用這兩種方法中的一種，或兩種都采用。在同時控制所有房間溫度的情況下，這兩種方 法在節(jié)能方面沒有區(qū)別。但是在獨(dú)立控制室溫的情況下，在使用能量方面有一些區(qū)別。例如，首先，考慮采用環(huán)境溫度控制方法的加熱控制系統(tǒng)。由于基于溫度檢測器周 圍檢測到的環(huán)境溫度來控制室溫，所以如果溫度檢測器在起居室中，則基于溫度檢測器檢 測到的起居室溫度來操作鍋爐?，F(xiàn)在如果將對應(yīng)于起居室的閥門關(guān)閉以降低燃料成本，則 起居室的溫度會下降，并且溫度檢測器將感測到起居室下降的環(huán)境溫度。但是因為鍋爐判 斷還沒有達(dá)到使用者設(shè)置的溫度，所以它將保持工作，最終導(dǎo)致溫度比使用者在任何其他 房間里設(shè)置的溫度更高，因此浪費(fèi)能量。在這方面，如果能夠獨(dú)立控制沒有溫度檢測器的房 間，就可以降低燃料成本。其次，考慮采用水溫控制方法的加熱控制系統(tǒng)。在這種情況下，因為操作是基于加 熱后的水的溫度，所以與設(shè)置鍋爐調(diào)節(jié)器的位置無關(guān)地控制鍋爐的操作。因此，如果由于關(guān) 閉任意閥門而減少要加熱的房間面積，則水溫會在更短的時間內(nèi)迅速增加。因此，在節(jié)能方 面，水溫控制方法比環(huán)境溫度控制方法更有效。同時，鍋爐中燃料的燃燒產(chǎn)生大量水蒸氣和含有空氣污染物的氣體，例如二氧化 碳、硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳。因此，現(xiàn)在迫切需要研發(fā)一種加熱控制系統(tǒng)，其不僅節(jié) 能，而且還減少空氣污染物以抑制溫室氣體的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一個目的是提供一種加熱控制系統(tǒng)及其節(jié)能方法，其中，根據(jù)使用者的生活方式對每個房間獨(dú)立進(jìn)行加熱控制，以減少用于加熱的燃料，從而獲得最佳節(jié)能效果。本發(fā)明的另一目的是提供一種加熱控制系統(tǒng)及其節(jié)能方法，其中，可以根據(jù)預(yù)先 安排的時間段自動且獨(dú)立地打開或關(guān)閉熱水分配器中的自動閥門。時間段可以是以時間或 天為單位的特定時間段，并可以由使用者設(shè)定。根據(jù)這種系統(tǒng)，在特定時間段期間自動關(guān)閉 與在該時間段期間不必加熱的房間相對應(yīng)的閥門。因此，能有效節(jié)省能量并可減少溫室氣 體的產(chǎn)生。本發(fā)明的另一目的是提供一種加熱控制系統(tǒng)及其方法，其中，基于使用者安排的 一周中的天可以自動且獨(dú)立地控制自動閥門。根據(jù)這種系統(tǒng)，可以每周自動進(jìn)行加熱控制 而不需要任何其他的使用者選擇。本發(fā)明的另一目的是提供一種加熱控制系統(tǒng)及其方法，其中，系統(tǒng)處于節(jié)能加熱 模式或連續(xù)加熱模式，它能根據(jù)使用者需要自由切換到另一加熱模式(例如臨時打開或關(guān) 閉模式)，然后返回初始加熱模式。因此能避免因為使用者鍵操作的疏忽而造成的不必要能
量消耗。本發(fā)明的另一目的是提供一種加熱控制系統(tǒng)及其方法，其中，使用者能根據(jù)節(jié)能 的需要預(yù)先存儲多種時間段，并從存儲的時間段中選擇一個時間段來控制對應(yīng)閥門的打開 /關(guān)閉。此外，可以相對于啟動時間或結(jié)束時間來調(diào)節(jié)使用者選擇的時間段。這樣給予使用 者在選擇期望時間段方面的靈活性，特別是在沒有發(fā)現(xiàn)期望的時間段時。本發(fā)明的另一目的是提供一種加熱控制系統(tǒng)及其方法，其中，可經(jīng)由電線或射頻 發(fā)送和接收控制信號。根據(jù)本發(fā)明，能夠容易地進(jìn)行系統(tǒng)的安裝或更換。本發(fā)明的另一目的是提供一種加熱控制系統(tǒng)及其方法，其中，集成調(diào)節(jié)器包括鍋 爐調(diào)節(jié)器和閥門調(diào)節(jié)器，鍋爐調(diào)節(jié)器控制鍋爐的操作，閥門調(diào)節(jié)器輸出控制信號，以在使用 者選擇的特定時間段期間自動且獨(dú)立地控制閥門的操作。技術(shù)方案為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的一個方案中提供一種用于節(jié)能的加熱控制系統(tǒng)， 其中被鍋爐加熱的熱水通過管道流動以加熱一個或多個房間，所述加熱控制系統(tǒng)包括存 儲器，存儲有多個節(jié)省時間段，在所述節(jié)省時間段里停止將所述熱水分配到所述一個或多 個房間；自動閥門，與熱水分配器中的管道相關(guān)聯(lián)；集成調(diào)節(jié)器，其外部有多個功能設(shè)置 鍵；以及閥門控制器，根據(jù)從所述集成調(diào)節(jié)器接收的閥門控制信號分別控制打開或關(guān)閉所 述自動閥門，其中所述集成調(diào)節(jié)器包括鍋爐調(diào)節(jié)器，根據(jù)從所述功能設(shè)置鍵輸入的值控制 所述鍋爐的操作，以調(diào)節(jié)所述熱水的溫度；以及閥門調(diào)節(jié)器，輸出用于所述閥門控制器的閥 門控制信號，以在使用者利用所述功能設(shè)置鍵選擇的所述節(jié)省時間段里關(guān)閉所選擇的自動 閥門，并在除了選擇的所述節(jié)省時間段之外的時間里打開所選擇的自動閥門。此外，所述集成調(diào)節(jié)器包括無線電收發(fā)器，用于發(fā)送或接收包括所述閥門控制信 號的數(shù)據(jù)作為無線電信號，所述閥門控制器包括無線電收發(fā)器，用于接收所述無線電信號 和檢測來自所述集成調(diào)節(jié)器的包括所述閥門控制信號的數(shù)據(jù)或發(fā)送無線電信號。因此所述 集成調(diào)節(jié)器和所述閥門控制器可經(jīng)由無線電通信相互發(fā)送或接收包括控制信號的數(shù)據(jù)。所 述無線電通信是射頻、紅外線、藍(lán)牙和Zigbee通信的其中之一。所述集成調(diào)節(jié)器和所述閥門控制器通過電線或電力線調(diào)制解調(diào)器(PLC)相互連 接，以發(fā)送或接收包括控制信號的數(shù)據(jù)。所述集成調(diào)節(jié)器通過所述鍋爐的電源供電。
在本發(fā)明的另一方案中，提供一種用于節(jié)能的加熱控制系統(tǒng)，其中被鍋爐加熱的 熱水通過管道流動以加熱一個或多個房間，所述加熱控制系統(tǒng)包括存儲器，存儲有多個節(jié) 省時間段，在所述節(jié)省時間段里停止將所述熱水分配到所述一個或多個房間；自動閥門，與 熱水分配器中的管道相關(guān)聯(lián)；孤立調(diào)節(jié)器，其外部有多個功能設(shè)置鍵；以及閥門控制器，基 于從所述孤立調(diào)節(jié)器接收的閥門控制信號，分別控制打開或關(guān)閉所述自動閥門，其中所述 孤立調(diào)節(jié)器包括閥門調(diào)節(jié)器，輸出用于所述閥門控制器的閥門控制信號，以在使用者利用 所述功能設(shè)置鍵選擇的所述節(jié)省時間段里關(guān)閉所選擇的自動閥門，并在除了選擇的所述節(jié) 省時間段之外的時間里打開所選擇的自動閥門。在本發(fā)明的另一方案中，提供一種在上述加熱控制系統(tǒng)的各個實施例中使用的加 熱控制方法，包括步驟(a)將多個節(jié)省時間段預(yù)先存儲在存儲器中，在所述節(jié)省時間段里 停止將所述熱水分配到所述一個或多個房間；(b)利用所述功能設(shè)置鍵選擇和設(shè)置以時間 或天為單位的所述多個節(jié)省時間段的至少之一；(c)輸出用于所述閥門控制器的閥門控制 信號，以在以時間或天為單位的所設(shè)置的節(jié)省時間段里打開或關(guān)閉所述自動閥門。在本發(fā)明的另一方案中，提供一種在上述加熱控制系統(tǒng)的各個實施例中使用的加 熱控制方法，包括步驟(a)將多個節(jié)省時間段預(yù)先存儲在存儲器中，在所述節(jié)省時間段里 停止將所述熱水分配到所述一個或多個房間；(b)利用所述功能設(shè)置鍵選擇和設(shè)置以時間 或天為單位的所述多個節(jié)省時間段的至少之一；(c)輸出用于所述閥門控制器的閥門控制 信號，以在以時間或天為單位的所設(shè)置的節(jié)省時間段里打開或關(guān)閉所述自動閥門，其中所 述選擇和設(shè)置步驟(bl)還包括檢查是否提供主電力，并計算向所述閥門調(diào)節(jié)器提供主電 力的累計總時間。在本發(fā)明的另一方案中，所述選擇和設(shè)置步驟(b2)還包括設(shè)置或修改使用者直 接指定的節(jié)省時間段而不是預(yù)先存儲的所述多個節(jié)省時間段。此外所述選擇和設(shè)置步驟 (b3)還包括存儲利用使用者鍵輸入用于所述自動閥門的任何設(shè)置的強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式、 臨時打開模式以及鎖定/解鎖模式的任何設(shè)置的至少之一，并檢查任何設(shè)置的鎖定/解鎖 模式，以及如果已經(jīng)選擇了所述解鎖模式，則存儲(b4)利用使用者鍵輸入用于所述自動閥 門的以時間或天為單位的節(jié)省時間段、或強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式以及臨時打開模式的新值的 至少之一。在本發(fā)明的另一方案中，所述選擇和設(shè)置步驟(b5)還包括設(shè)置初始模式以存儲 使用者設(shè)置的值作為初始值；以及存儲步驟(a0)還包括與主電源同時地設(shè)置所述初始值 作為用于每個閥門的以時間或天為單位的節(jié)省時間段。在本發(fā)明的另一方案中，所述輸出步驟(cl)還包括以下步驟至少之一依次檢 查是否已經(jīng)為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式、以天為單位的節(jié)省時間段、以時間為單 位的節(jié)省時間段以及臨時打開模式，并基于檢查結(jié)果來控制打開或關(guān)閉每個閥門；如果已 經(jīng)為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式，則基于所設(shè)置的值來控制打開或關(guān)閉所述每個閥 門；如果沒有為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式，則檢查是否已經(jīng)設(shè)置以天為單位的節(jié) 省時間段，并控制在那一天打開所述每個閥門；如果沒有為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉 模式和以天為單位的節(jié)省時間段，則確定當(dāng)前時間是否處于以時間為單位的節(jié)省時間段 內(nèi)，并控制打開或關(guān)閉所述每個閥門；當(dāng)以時間為單位的節(jié)省時間段里閥門處于關(guān)閉模式 時，檢查是否已經(jīng)設(shè)置所述臨時打開模式，并在所述臨時打開模式指定的時間里控制打開所述閥門。在用于節(jié)能的加熱控制系統(tǒng)的上述所有實施例中，所述閥門調(diào)節(jié)器適合于包括 鍵輸入部，具有多個功能設(shè)置鍵，用于產(chǎn)生鍵信號以選擇或解鎖自動閥門、或者預(yù)先存儲的 以時間或天為單位的節(jié)省時間段，并設(shè)置當(dāng)前時間；顯示部，用于顯示自動閥門、以時間或 天為單位的節(jié)省時間段的選擇或解鎖或任何操作狀態(tài)；輸入處理器，用于處理鍵輸入信號； 存儲部，用于存儲為了節(jié)能而預(yù)先指定或通過鍵輸入指定的以時間或天為單位的節(jié)省時間 段；計時器，用于提供基準(zhǔn)時鐘，以計算當(dāng)前時間或天以及向閥門調(diào)節(jié)器提供電力的累計總 時間；以及主控制器，用于參照計時器計算得到的當(dāng)前時間或天，根據(jù)以時間或天為單位的 節(jié)省時間段產(chǎn)生閥門控制信號以打開或關(guān)閉自動閥門。此外，閥門調(diào)節(jié)器優(yōu)選適合于包括電力故障補(bǔ)償部，用于提供輔助電力以補(bǔ)償電 力故障，當(dāng)主電源停止時，通過輔助電力向內(nèi)置計時器供電以繼續(xù)當(dāng)前計時。在孤立式加熱 控制系統(tǒng)中，閥門調(diào)節(jié)器適合于檢查是否提供主電力，并計算和存儲提供主電力的累計總 時間。有益效果根據(jù)上述本發(fā)明，已預(yù)先存儲了多個節(jié)省時間段。如果使用者需要為房間設(shè)置節(jié) 省時間段以節(jié)能，他/她只要考慮他/她每天的生活方式，就能輕易地從存儲的多個節(jié)省時 間段中選擇一個節(jié)省時間段。此外，當(dāng)生活方式改變時，可通過簡單和輕松的鍵操作來設(shè)置 新的節(jié)省時間段，從而能節(jié)省更多能量。此外根據(jù)本發(fā)明，使用者通過鍵操作還能親自設(shè)置除了預(yù)先存儲的多個節(jié)省時間 段之外的任何節(jié)省時間段。因此使用者能主動響應(yīng)每天生活方式的改變，有效地節(jié)能。此外根據(jù)本發(fā)明，節(jié)省時間段設(shè)置為以小時、以日期、以天為單位。因此使用者能 基于每個家庭成員每天、平日或周末的生活方式為每個房間自由地選擇節(jié)省時間段，從而 將由于生活方式的改變而造成的鍵操作困難最小化。此外根據(jù)本發(fā)明，可將自動閥門只安裝在使用者選擇的房間里，并通過集成調(diào)節(jié) 器相互獨(dú)立地控制，因此安裝更簡單、更廉價。此外根據(jù)本發(fā)明，通過電線或無線電進(jìn)行調(diào)節(jié)器與鍋爐或閥門控制器之間的控 制。因此可考慮住宅條件、安裝限制或價格因素來選擇在系統(tǒng)中安裝電線或無線電。此外根據(jù)本發(fā)明，如果必要的話，還可以手動操作自動閥門。因此，即使系統(tǒng)出現(xiàn) 某些問題，也能通過手動操作來繼續(xù)加熱房間。此外根據(jù)本發(fā)明，使用者可經(jīng)由調(diào)節(jié)器將“節(jié)省時間段”模式切換為“打開”或“關(guān) 閉”模式，并且能讓當(dāng)前模式經(jīng)過指定周期以后自動切換回到初始模式或其他模式。因此， 即使在使用者忘記控制該系統(tǒng)的情況下，加熱控制也能自動繼續(xù)以節(jié)能。此外根據(jù)本發(fā)明，自動閥門可從“打開操作，，模式切換為“關(guān)閉，，模式，也可從“關(guān) 閉”模式切換為“打開操作”模式。因此，如果使用者例如因為假期而長時間離家，則他/她 就可以利用在多種操作模式之間切換，從而輕松、有效地節(jié)能。此外根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)出現(xiàn)電力故障時，如果在預(yù)定電力故障補(bǔ)償周期里通過電力故障功能向系統(tǒng)供電，則系統(tǒng)保持繼續(xù)工作。在補(bǔ)償周期之后，自動閥門切換為“打開”模 式，并且通過警報或在液晶顯示器上呈現(xiàn)故障信息等方式通知使用者需要將時間和天復(fù) 位，以盡早解決問題。
此外根據(jù)本發(fā)明，為了根據(jù)使用者每天的生活方式最好地使用能量，可在上床和 出門前的預(yù)定時間將閥門設(shè)置為關(guān)閉，并在起床和回家前的預(yù)定時間將閥門打開，從而能 夠通過適時調(diào)節(jié)溫度來有效地使用能量和舒適地生活。此外根據(jù)本發(fā)明，利用對累計供電總時間的計時，可以輕松地測量為了節(jié)能使用 加熱控制的周期。因此，系統(tǒng)提供者能將這種系統(tǒng)免費(fèi)安裝在使用者的家中，并通過節(jié)省能 量成本獲得回報。


圖1示出利用熱水流動的傳統(tǒng)加熱控制系統(tǒng)的方框圖。圖2示出申請人提出的現(xiàn)有技術(shù)加熱控制系統(tǒng)的方框圖。圖3示出本發(fā)明的一個實施例，“集成”式加熱控制系統(tǒng)。圖4示出本發(fā)明的另一實施例，“孤立”式加熱控制系統(tǒng)。圖5和圖6示出本發(fā)明中加熱控制系統(tǒng)的“孤立”式控制器中發(fā)生的操作流程。圖7示出本發(fā)明中“孤立”式加熱控制系統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié)器(300)的內(nèi)部電路模塊。
具體實施例方式圖4示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例，用于節(jié)能的“孤立”式加熱控制系統(tǒng)及其方法。這 種系統(tǒng)包括多個自動閥門，與熱水分配器(10)中的熱水管道相關(guān)聯(lián)；閥門控制器(20)，連 接到自動閥門以控制閥門的“打開或關(guān)閉”；以及孤立式調(diào)節(jié)器，連接到閥門控制器(20)并 有多個功能鍵。孤立式調(diào)節(jié)器包括存儲器(324)，用于存儲關(guān)于以時間或天為單位的多個 節(jié)省時間段(在該時間段期間自動閥門關(guān)閉)的時間信息以及關(guān)于使用者輸入的設(shè)定值的 時間信息；以及閥門調(diào)節(jié)器(300)，用于通過利用功能鍵，經(jīng)由閥門控制器(20)控制自動閥 門的打開或關(guān)閉。在下面的實施例中將詳細(xì)描述控制系統(tǒng)的每個部分。本發(fā)明的實施方式下面結(jié)合附圖描述優(yōu)選實施例。優(yōu)選實施例的描述在很多方面只是說明性的。此 外，在不超出本發(fā)明構(gòu)思和范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變型和擴(kuò)展。圖3示出本發(fā)明的一個實施例，“集成”式加熱控制系統(tǒng)，其顯示閥門控制器(20) 和鍋爐(40)都通過電線連接到“集成”式調(diào)節(jié)器(400)。本發(fā)明的集成式加熱控制系統(tǒng)包括多個自動閥門(lla-lld)，與熱水分配器 (10)相關(guān)聯(lián)；閥門控制器，用于獨(dú)立控制自動閥門的打開或關(guān)閉；集成調(diào)節(jié)器(400)，用于 通過電線或無線電(附圖示出通過電線的連接)向鍋爐(40)和閥門控制器(20)提供控制 信號，以控制對每個房間的獨(dú)立加熱。每個自動閥門(lla-lld)都具有直接連接到熱水分配器(10)的驅(qū)動閥門和基于 外部電信號致動驅(qū)動閥門的電致動器。驅(qū)動閥門和電致動器利用管道連接器可分離地連接 到熱水分配器。閥門控制器(20)連接在自動閥門(lla-lld)與閥門調(diào)節(jié)器之間，通過分配從外部 提供的電力向自動閥門(lla-lld)供電，并基于從集成調(diào)節(jié)器(400)接收的閥門控制信號 產(chǎn)生閥門打開信號或閥門關(guān)閉信號，且將這些信號分別傳給自動閥門。
集成調(diào)節(jié)器(400)是集成有鍋爐調(diào)節(jié)器(410)和閥門調(diào)節(jié)器(420)的電子模塊。 鍋爐調(diào)節(jié)器(410)基于鍵輸入和設(shè)定溫度來控制鍋爐(40)的操作，閥門調(diào)節(jié)器(420)經(jīng)由 閥門控制器(20)控制自動閥門?？赏ㄟ^鍋爐(40)的電源向上述兩種調(diào)節(jié)器供電。集成調(diào)節(jié)器還可以具有無線電收發(fā)器，用于將包括閥門控制信號的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無線電信號，并且發(fā)送或接收這些信號。鍋爐調(diào)節(jié)器(410)具有多個功能設(shè)置鍵，并根據(jù)鍵輸入和設(shè)定溫度來控制鍋爐 (40)的操作，因此，能調(diào)節(jié)由熱水分配器(10)分配的熱水的溫度。閥門調(diào)節(jié)器(420)配置為共用鍋爐調(diào)節(jié)器(410)的功能設(shè)置鍵，并將用于節(jié)省加 熱能量的多個節(jié)省時間段預(yù)先存儲在存儲器中。此外，閥門調(diào)節(jié)器可以設(shè)定使用者從以時 間或天為單位的多個節(jié)省時間段中選擇的至少一個節(jié)省時間段，并基于這樣設(shè)定的以時間 或天為單位的節(jié)省時間段輸出閥門控制信號，以打開或關(guān)閉對應(yīng)的自動閥門。此外，閥門調(diào) 節(jié)器(420)可配置為包括電力故障補(bǔ)償部，用于提供輔助電力以補(bǔ)償電力故障，當(dāng)主電源 停止時，可向內(nèi)置計時器提供輔助電力，以繼續(xù)當(dāng)前時間或天的計數(shù)操作。這種電力故障補(bǔ) 償部可通過輔助電源供電，即使主電源停止也能連續(xù)產(chǎn)生實時時鐘(RTC)。輔助電源的使用 壽命期望為至少5年。閥門控制器(20)從集成調(diào)節(jié)器中的閥門調(diào)節(jié)器(420)接收閥門控制信號，獨(dú)立控 制對應(yīng)自動閥門的打開或關(guān)閉。這種閥門控制器具有無線電收發(fā)器，用于與集成調(diào)節(jié)器的 無線電收發(fā)器通信，因此它能發(fā)送或從閥門調(diào)節(jié)器接收包括閥門控制信號的數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^有線通信或無線電通信實現(xiàn)集成調(diào)節(jié)器與閥門控制器之間包括控制信號 的數(shù)據(jù)通信。有線通信例如用電線或電力線調(diào)制解調(diào)器(PLC)來實現(xiàn)，而無線電通信可以 是RF(射頻)、紅外線、藍(lán)牙、Zigbee通信等的任一種。圖4是示出本發(fā)明的另一實施例，用于節(jié)能的“孤立”式加熱控制系統(tǒng)的構(gòu)造的 方框圖。這種孤立加熱控制系統(tǒng)包括多個自動閥門(Ila-Ild)，與熱水分配器相關(guān)聯(lián)， 以獨(dú)立控制各個房間的加熱；閥門控制器(20)，用于獨(dú)立控制打開或關(guān)閉各個自動閥門 (Ila-Ild)；以及“孤立”式調(diào)節(jié)器，用于向閥門控制器(20)發(fā)送控制信號。孤立調(diào)節(jié)器具 有閥門調(diào)節(jié)器(300)，該閥門調(diào)節(jié)器(300)外部有多個功能設(shè)置鍵。自動閥門(Ila-Ild)與集成加熱控制系統(tǒng)中的自動閥門的構(gòu)造和功能相同。因此 不做進(jìn)一步描述。閥門控制器(20)連接在自動閥門(Ila-Ild)與閥門調(diào)節(jié)器(300)之間，并通過分 配從外部提供的電力向自動閥門和閥門調(diào)節(jié)器供電，以用于它們的操作。此外，它基于閥門 調(diào)節(jié)器(300)發(fā)送的閥門控制信號，產(chǎn)生閥門打開信號或閥門關(guān)閉信號。閥門調(diào)節(jié)器(300)為自動閥門設(shè)置以時間或天為單位的多個節(jié)省時間段，并在節(jié) 省時間段的起始點(diǎn)/結(jié)束點(diǎn)控制打開或關(guān)閉對應(yīng)的閥門。閥門調(diào)節(jié)器(300)還具有多個功能設(shè)置鍵，并利用這些鍵將用于節(jié)能的多個節(jié)省 時間段預(yù)先存儲在存儲器中。此外，像在集成加熱控制系統(tǒng)中一樣，閥門調(diào)節(jié)器(300)優(yōu)選 具有用于電力故障補(bǔ)償功能的電力故障補(bǔ)償部，以在主電力停止時提供輔助電力。圖7是本發(fā)明的孤立加熱控制系統(tǒng)的內(nèi)部電路方框圖。如圖所示，閥門調(diào)節(jié)器適 合于包括鍵輸入部(321)，具有多個功能設(shè)置鍵(321a-321e)；顯示部(323)，以文本/圖 像/聲音的形式顯示用于各個閥門的以時間或天為單位的節(jié)省時間段的選擇/釋放、任何操作狀態(tài)以及通知電力故障補(bǔ)償需要當(dāng)前時間復(fù)位的警報或輸出消息等等；微處理器 (322)，控制節(jié)能系統(tǒng)的全部操作；存儲部(324)，包括硬盤或閃存等存儲裝置，用于存儲以 時間或天為單位的時間信息，即，為了節(jié)能加熱用于各個閥門“打開或關(guān)閉”的節(jié)省時間段； 以及電力故障補(bǔ)償部(325)，用于電力故障補(bǔ)償功能，當(dāng)主電力停止時提供輔助電力。集成 加熱控制系統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié)器(420)也可以與孤立系統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié)器具有相同的構(gòu)造。鍵輸入部(321)具有如下所述的多個功能選擇鍵“當(dāng)前時間”設(shè)置鍵(321a)，用 于設(shè)置當(dāng)前時間或天；“閥門操作時間預(yù)定”設(shè)置鍵(321b)，用于為節(jié)能加熱設(shè)置以時間或 天為單位的節(jié)省時間段；“閥門關(guān)閉/打開/臨時打開”設(shè)置鍵(321c)，用于為每個閥門選 擇關(guān)閉、打開或臨時打開；“設(shè)置鎖定/解鎖”鍵(321d)，用于將設(shè)置鎖定或解鎖；以及“設(shè) 置存儲”鍵(321e)，用于控制將使用者的設(shè)置存儲為初始模式。通過這些設(shè)置鍵的鍵操作， 使用者能輸入或選擇時間或天，為 每個閥門設(shè)置以時間或天為單位的節(jié)省時間段。微處理器(322)包括輸入處理器(322a)，用于處理鍵輸入信號；主控制部 (322b)，用于控制閥門控制器；計時器(322c)，用于提供基準(zhǔn)時鐘以驅(qū)動自動閥門或累計 計算供電的總時間；通信部(322d)，具有通信接口電路，用于與閥門控制器進(jìn)行有線通信 或無線電通信。這個通信部可用無線電收發(fā)器、電線或電力線調(diào)制解調(diào)器來實現(xiàn)，以將來自 閥門調(diào)節(jié)器的包括閥門控制信號的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無線電信號，并且發(fā)送或接收這些信號。無 線電通信可以是RF(射頻)、紅外線、藍(lán)牙、Zigbee通信的其中之一。下面對于集成式系統(tǒng)和孤立式系統(tǒng)的每種情況更詳細(xì)地描述主控制部(322b)。首先，考慮將主控制部安裝在集成調(diào)節(jié)器(400)的閥門調(diào)節(jié)器(420)中的情況。已 經(jīng)設(shè)置用于節(jié)省加熱能量的多個節(jié)省時間段，并將其預(yù)先存儲在存儲器中作為初始狀態(tài)。 當(dāng)開始提供主電力時，主控制部將由內(nèi)置計時器的實時時鐘計數(shù)得到的時間和天與使用者 設(shè)置的當(dāng)前時間和天進(jìn)行比較，以檢查它們之間是否存在匹配。如果不存在匹配，則主控制 部產(chǎn)生閥門控制信號，以保持所有閥門打開，直到當(dāng)前時間和天被調(diào)整。相反地，如果它們之間存在匹配，則主控制部選擇預(yù)先存儲的以時間或天為單位 的多個節(jié)省時間段的至少之一，并對每個閥門設(shè)置以時間或天為單位的節(jié)省時間段。而且， 主控制部檢查當(dāng)前時間和天，并根據(jù)為了節(jié)能加熱對每個閥門預(yù)先設(shè)置的以時間或天為單 位的所述節(jié)省時間段，輸出閥門控制信號以關(guān)閉或打開自動閥門。上述動作通過主控制部 中的控制邏輯來進(jìn)行。然后，考慮將主控制部(322b)安裝在孤立加熱控制系統(tǒng)(400)的閥門調(diào)節(jié)器 (300)中的情況。用于節(jié)能加熱的多個節(jié)省時間段已經(jīng)被設(shè)置好并預(yù)先存儲在存儲器中作 為初始狀態(tài)。當(dāng)開始提供主電力時，主控制部累計計算并存儲提供主電力的總時間。同時， 如果電源中斷，則主控制部在電力中斷的同時將以時間或天為單位的當(dāng)前節(jié)省時間段存儲 在存儲器中，以記憶當(dāng)前操作模式。接著，主控制部將由內(nèi)置計時器的實時時鐘計數(shù)得到的 時間和天與使用者設(shè)置的當(dāng)前時間和天進(jìn)行比較，以檢查它們之間是否存在匹配。如果比 較結(jié)果中不存在匹配，則主控制部輸出閥門控制信號，以保持除了主處理器隨機(jī)選取的一 個閥門之外的所有閥門關(guān)閉，直到當(dāng)前時間和天被使用者調(diào)整。相反地，如果比較結(jié)果中存 在匹配，則主控制部選擇預(yù)先存儲的以時間或天為單位的多個節(jié)省時間段中的至少之一， 并對每個閥門設(shè)置以時間或天為單位的節(jié)省時間段。然后主控制部檢查當(dāng)前時間和天，并 根據(jù)為了節(jié)能加熱對每個閥門預(yù)先設(shè)置的以時間或天為單位的所述節(jié)省時間段，輸出閥門控制信號以關(guān)閉或打開自動閥門。
同時，在孤立系統(tǒng)和集成系統(tǒng)這兩種情況下，即使主電源中斷，主控制部也能通過 經(jīng)由電力故障補(bǔ)償部提供的輔助電力，對時間和天連續(xù)計數(shù)。圖5和圖6示出結(jié)合在孤立加熱控制系統(tǒng)中的主控制部中的控制邏輯的操作流程 圖。操作流程的第一步驟是將以時間或天為單位的多個節(jié)省時間段預(yù)先存儲在存儲器中。 圖5示出操作流程的第二步驟(S301-S317)，圖6示出操作流程的第三步驟(S320-S340)。 第一步驟還可包括步驟在供電的同時通過使用者指定的初始值對每個閥門設(shè)置以時間或 天為單位的節(jié)省時間段，這個步驟在附圖中未示出。如圖5所示，第二步驟可包括以下步驟步驟(S301)，確定主電力是否供應(yīng)；步 驟(S302)，當(dāng)電源中斷時，將當(dāng)前設(shè)置為時間、日期或天的節(jié)省時間段的數(shù)據(jù)存儲在存儲器 中，以記憶使用者設(shè)置的操作模式；步驟(S303)，當(dāng)主電力供應(yīng)時，利用實時時鐘累計計算 供電總時間；步驟(S305)，將通過內(nèi)置計時器的實時時鐘計數(shù)得到的時間和天與使用者設(shè) 置的當(dāng)前時間和天進(jìn)行比較，以確定它們之間是否存在匹配；步驟(S307，S309)，如果在比 較結(jié)果中不存在匹配，則控制閥門控制器輸出閥門控制信號，以保持除了主處理器隨機(jī)選 取的一個閥門之外的所有閥門關(guān)閉(在集成式系統(tǒng)中所有閥門保持打開)，直到當(dāng)前時間 和天被使用者調(diào)整；步驟(S311)，如果當(dāng)前時間在上述比較中與通過計時器(timer)計數(shù) 得到的時間相同或者被使用者調(diào)整，則讀取或呈現(xiàn)預(yù)先存儲的以時間或天為單位的多個節(jié) 省時間段中的至少之一；以及步驟(S313-S317)，檢查設(shè)置是解鎖模式中通過鍵輸入選擇 的鎖定存儲值還是解鎖存儲值。在設(shè)置鎖定模式中，忽視所有鍵輸入。在設(shè)置解鎖模式中，可以設(shè)置并存儲一個或 多個以時間或天為單位的節(jié)省時間段的選擇，以及強(qiáng)制打開/關(guān)閉/臨時打開等選擇。此 夕卜，第二步驟還可包括步驟選擇和指定使用者直接輸入的任何節(jié)省時間段而不是預(yù)先存 儲的多個節(jié)省時間段，該步驟稱為“24小時節(jié)省時間設(shè)置”；設(shè)置強(qiáng)制模式的步驟，根據(jù)使用 者的鍵輸入設(shè)置和存儲強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式、臨時打開模式、設(shè)置鎖定/解鎖模式；以及步 驟(S317)，檢查設(shè)置鎖定/解鎖，如果已經(jīng)選擇了解鎖模式，則輸入和存儲重新選擇的以時 間或天為單位的節(jié)省時間段、強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式、或臨時打開模式的值，雖然所有這些步 驟在附圖中未詳細(xì)示出。同時，如果由于長時間的電力故障導(dǎo)致計時器計數(shù)得到的時間和天與使用者設(shè)置 的當(dāng)前時間和天不同，則因為需要將當(dāng)前時間復(fù)位，所以第二步驟還可包括步驟在顯示裝 置(例如液晶顯示器)上輸出警報或其消息。因此當(dāng)需要重新調(diào)節(jié)當(dāng)前時間時，使用者會 得到通知。此外，第二步驟還可包括設(shè)置和存儲初始模式的步驟，以將使用者設(shè)置的值指定 為初始值，且當(dāng)啟動電源時，記憶使用者設(shè)置的值，將它們設(shè)置為初始值。第三步驟包括步驟(S320-340)，檢查強(qiáng)制打開/關(guān)閉/臨時打開的設(shè)置狀態(tài)、對熱 水分配器中η個閥門的每個閥門的解鎖日子和當(dāng)前時間的設(shè)置狀態(tài)，并根據(jù)為每個自動閥 門設(shè)置的以時間/天為單位的節(jié)省時間段輸出閥門控制信號以打開或關(guān)閉每個自動閥門， 從而以時間或天為單位選擇性地和獨(dú)立地控制多個自動閥門以節(jié)能。更詳細(xì)而言，如圖6所示，可包括步驟(S321-S322)，選擇和檢查閥門；步驟(S323， S324)，檢查是否設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式，并根據(jù)強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式的設(shè)置值控制打開或關(guān)閉閥門；步驟(S325-S327)，檢查是否設(shè)置了用于節(jié)能的加熱控制要解鎖的那一天，并在那一天控制打開閥門；以及步驟(S328-S335)，當(dāng)對閥門在指定時間段期間設(shè)置臨時打 開模式時，在指定時間段期間控制打開閥門，然后返回到用于節(jié)能的加熱控制模式。存儲部(324)存儲時間數(shù)據(jù)，該時間數(shù)據(jù)表示多個節(jié)省時間段(其可以是一天中 的多個時間間隔)，或表示通過分析房間使用者每天的生活方式得到一天中不使用房間的 平均時間間隔所確定的節(jié)省時間段。例如，夜間睡眠時間可以是起居室或廚房的空閑時間 間隔，而對學(xué)生的房間或上班族的房間而言，空閑時間間隔可以是在學(xué)校或者在單位的持 續(xù)時間。因此可將這個空閑時間間隔確定為節(jié)省時間段。在節(jié)省時間段期間，將自動閥門 關(guān)閉，不向房間提供熱水，從而減少不必要的能耗。下文中示例的時間間隔是關(guān)閉自動閥門以節(jié)能的時間段，在下文中未指出的剩余 時間間隔期間打開閥門。例如對于起居室，可將夜間睡眠時間分為多個時間間隔，從而設(shè)置節(jié)省時間段如 下第一節(jié)省時間模式24p. m. 6a. m.；第二節(jié)省時間模式23p. m. 6a. m.；第三節(jié)省時 間模式22p.m. 6a.m.；第四節(jié)省時間模式21p. m. 6a. m.；第五節(jié)省時間模式24p. m. 7a.m.；第六節(jié)省時間模式23p.m. 7a. m.；第七節(jié)省時間模式22p. m. 7a. m.；第八節(jié)省 時間模式24p. m. 8a. m.；第九節(jié)省時間模式23p. m. 8a. m.。對于學(xué)生的房間，考慮上學(xué)和回家的時間，設(shè)置多個節(jié)省時間段如下第一節(jié)省時 間模式7a.m. 12a.m.；第二節(jié)省時間模式7a. m. 13p. m.；第三節(jié)省時間模式7a. m. 14p.m.；第四節(jié)省時間模式7a.m. 15p. m.；第五節(jié)省時間模式7a. m. 16p. m.；第六節(jié) 省時間模式7:30a.m. 12a. m.；第七節(jié)省時間模式730a. m. 13p. m.；第八節(jié)省時間模 式7:30a.m. 14ρ· m.；第九節(jié)省時間模式730a. m. 15ρ· m.。對于上班族的房間，考慮上班和回家的時間，設(shè)置多個節(jié)省時間段如下第一節(jié) 省時間模式7a.m. 17p.m.；第二節(jié)省時間模式7a. m. 18p. m.；第三節(jié)省時間模式 7a.m. 19p.m.；第四節(jié)省時間模式8a. m. 17p. m.；第五節(jié)省時間模式8a. m. 18p. m.； 第六節(jié)省時間模式8a. m. 19p. m.。如上所述，可設(shè)定多種時間間隔并將其設(shè)置為用于節(jié)能的節(jié)省時間段。使用者可 以考慮使用者每天的生活方式，在上述節(jié)省時間段中只選擇最適合于每個房間的節(jié)省時間 段，來控制加熱以進(jìn)行節(jié)能。此外，如果使用者需要除了預(yù)先存儲的節(jié)省時間段之外的任何節(jié)省時間段，也就 是說，需要操作閥門用于夜間切換(shift)或任何特殊時間，他可以使用24小時節(jié)省時間 設(shè)置模式，以對每個閥門設(shè)置并存儲新的節(jié)省時間段，然后選擇重新設(shè)置的用于節(jié)能的節(jié) 省時間段。在這種用于節(jié)能的加熱控制系統(tǒng)中，使用者可以對每個閥門選擇一周中從周一到 周日的所有天從節(jié)能加熱中解鎖。如果選擇特定的閥門解鎖，則它在選擇的那天(例如周 六、周日)總是保持打開并處于加熱模式，而與預(yù)定的節(jié)省加熱時間段無關(guān)。此外，在剩余 的天(周一至周五)里，根據(jù)預(yù)定的節(jié)省時間段來控制自動閥門。此外，在這種用于節(jié)能的加熱控制系統(tǒng)中，當(dāng)閥門處于以時間為單位的節(jié)省時間 段的操作模式時，它可以切換到打開/關(guān)閉/臨時打開模式。因此，一旦選擇了閥門的打開 或關(guān)閉模式，閥門就保持打開或關(guān)閉直到操作模式重新調(diào)整。如果設(shè)置了 2小時、4小時、6小時、12小時臨時打開模式的其中之一，則對于所選擇的時間將節(jié)省模式中的閥門切換為 打開，并在經(jīng)過所選擇的時間以后自動返回到節(jié)省模式。例如，如果選擇2小時臨時模式， 則閥門切換為臨時模式，并在經(jīng)過2小時以后閥門將返回到已經(jīng)設(shè)置的節(jié)省模式，如果選 擇6小時臨時模式，則閥門切換為臨時模式，并在經(jīng)過6小時以后閥門將返回到已經(jīng)設(shè)置的 節(jié)省模式。但是如果選擇打開/關(guān)閉模式，則閥門保持打開/關(guān)閉模式直到使用者進(jìn)行另 一次調(diào)節(jié)。例如，考慮用于學(xué)生房間的自動閥門。如果選擇8a.m. 4p. m.作為節(jié)省時間段， 并選擇周六和周日作為解鎖日，則自動閥門在周一至周五每一天的8a.m. 4p.m.將保持 關(guān)閉2小時，并將在周一至周五的剩余時間、周六和周日打開以正常加熱。利用這種加熱方 法，可根據(jù)對每個房間的設(shè)置狀態(tài)自動進(jìn)行有效加熱。表1至表4分別示出對4個家庭(A、B、D和E)在2005至2008年的4年里加熱燃 料消耗量的比較結(jié)果。所有家庭都使用LP氣體加熱燃料。所有4個家庭在2005至2006 年的每6個月(12月至5月)采用傳統(tǒng)的加熱系統(tǒng)，在2007至2008年的每6個月(12月 至5月)采用安裝在起居室和廚房的本發(fā)明的孤立加熱控制系統(tǒng)。 表1示出家庭A (總加熱面積99m2)的燃料消耗數(shù)據(jù)，該家庭在IOp. m. 6a. m.的 節(jié)省時間段(以時間為單位)里進(jìn)行節(jié)省加熱。表2示出家庭B(總加熱面積99m2)的燃 料消耗數(shù)據(jù)，該家庭在10p.m. 6a.m.的節(jié)省時間段(以時間為單位)里進(jìn)行節(jié)省加熱。 表3示出家庭D (總加熱面積139m2)的燃料消耗數(shù)據(jù)，該家庭在IOp. m. 6a. m.的節(jié)省時 間段(以時間為單位)里進(jìn)行節(jié)省加熱。表4示出家庭E (總加熱面積179m2)的燃料消耗 數(shù)據(jù)，該家庭在8p.m. 6a.m.的節(jié)省時間段(以時間為單位)里進(jìn)行節(jié)省加熱。[表1]
棚I年份I R(fv B B總量
12月1月 2月 3月 4月 5月__
非節(jié)省 2005130210300240190150 1220 1305
操作 2006130340200291250179 1390__
節(jié)省 2007105189194192185134 999 897
操作 2008121180149175124 46 795__
減少量 / 年1790.578.5 8265.574.5___408
減少率 / 年13%33%31%31%30%45%31%[表 2]
[表 3] [表4]
—減少率 / 年56%39%3%50%42%32°/。56%39.7%_根據(jù)表1至表4，利用本發(fā)明的加熱控制系統(tǒng)能獲得27. 2% 39. 7%的氣體減少 效果。這只是對起居室和廚房進(jìn)行控制加熱獲得的結(jié)果。如果將這種系統(tǒng)在白天還應(yīng)用于 其他房間(例如學(xué)生房間或上班族房間、書房、化妝間)，根據(jù)應(yīng)用條件，減少效果的數(shù)值會進(jìn)一步增加。
上面已經(jīng)提出了本發(fā)明的多種特性和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例的描述在很多 方面只是說明性的。在細(xì)節(jié)上，特別是關(guān)于元件選擇以及部件的形狀、尺寸和配置可進(jìn)行不 超出本發(fā)明范圍的改變。通過結(jié)合附圖描述優(yōu)選實施例，可以看出已經(jīng)實現(xiàn)了各種目的和 目標(biāo)，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說不超出本發(fā)明構(gòu)思和范圍的變型和擴(kuò)展顯而易見。工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明，因為用于控制加熱的節(jié)省時間設(shè)置非常方便和簡單，所以根據(jù)使用 者每天的生活方式以及周末或平日活動時間的變化可進(jìn)行主動的節(jié)省加熱。本發(fā)明可應(yīng)用 于各種加熱系統(tǒng)(包括炕式加熱系統(tǒng))。此外因為本發(fā)明提供多種加熱控制系統(tǒng)(例如有 線控制式、無線電控制式、集成式和孤立式)，所以本發(fā)明能根據(jù)其應(yīng)用條件，靈活應(yīng)用于各 種住宅、公寓和建筑。此外，根據(jù)本發(fā)明，因為可以通過檢查供電的累計總時間來監(jiān)測是否使用了本發(fā) 明的節(jié)省加熱方法，所以系統(tǒng)提供者能將這種系統(tǒng)免費(fèi)安裝在使用者的住宅中，作為回報， 他/她通過使用這種系統(tǒng)可以實現(xiàn)更低的燃料成本。
權(quán)利要求
一種用于節(jié)能的加熱控制系統(tǒng)，其中被鍋爐加熱的熱水通過管道流動以加熱一個或多個房間，所述加熱控制系統(tǒng)包括存儲器，存儲有多個節(jié)省時間段，在所述節(jié)省時間段期間停止將所述熱水分配到所述一個或多個房間；自動閥門，與熱水分配器中的管道相關(guān)聯(lián)；集成調(diào)節(jié)器，外部具有多個功能設(shè)置鍵；以及閥門控制器，根據(jù)從所述集成調(diào)節(jié)器接收的閥門控制信號獨(dú)立控制打開或關(guān)閉所述自動閥門，其中所述集成調(diào)節(jié)器包括鍋爐調(diào)節(jié)器，根據(jù)從所述功能設(shè)置鍵輸入的值控制所述鍋爐的操作，以調(diào)節(jié)所述熱水的溫度；以及閥門調(diào)節(jié)器，輸出用于所述閥門控制器的閥門控制信號，以在使用者利用所述功能設(shè)置鍵選擇的節(jié)省時間段期間關(guān)閉所選擇的自動閥門，并在除了所選擇的節(jié)省時間段之外的時間內(nèi)打開所選擇的自動閥門。
2.如權(quán)利要求1所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述節(jié)省時間段以時間或天為單位。
3.如權(quán)利要求1所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述集成調(diào)節(jié)器包括無線電收發(fā)器，用于發(fā)送或接收作為無線電信號的包括所 述閥門控制信號的數(shù)據(jù)，以及所述閥門控制器包括無線電收發(fā)器，用于接收所述無線電信號并檢測來自所述集成調(diào) 節(jié)器的包括所述閥門控制信號的數(shù)據(jù)，或者發(fā)送無線電信號。
4.如權(quán)利要求3所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，無線電通信可以是射頻、紅外線、藍(lán)牙和Zigbee通信的其中之一。
5.如權(quán)利要求1所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述集成調(diào)節(jié)器和所述閥門控制器通過電線或電力線調(diào)制解調(diào)器(PLC)相互連 接，以發(fā)送或接收包括所述閥門控制信號的數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述集成調(diào)節(jié)器通過所述鍋爐的電源供電。
7.如權(quán)利要求1所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述閥門調(diào)節(jié)器還包括電力故障補(bǔ)償部，用于提供補(bǔ)償電力故障的輔助電力，且 當(dāng)主電源停止時，通過所述輔助電力向內(nèi)置計時器供電以繼續(xù)當(dāng)前計時。
8.如權(quán)利要求1所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述閥門控制器連接在所述自動閥門與所述閥門調(diào)節(jié)器之間，通過分配從外部 提供的電力向所述自動閥門供電，并基于從所述閥門調(diào)節(jié)器接收的閥門控制信號產(chǎn)生閥門 打開或關(guān)閉信號。
9.如權(quán)利要求1所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，每個自動閥門包括直接連接到所述熱水分配器的驅(qū)動閥門和基于外部電信號致 動所述驅(qū)動閥門的電致動器，且所述驅(qū)動閥門和所述電致動器利用管道連接器可分離地連 接到所述熱水分配器。
10.一種在系統(tǒng)中使用的加熱控制方法，其中被鍋爐加熱的熱水通過管道流動以加熱 一個或多個房間，所述系統(tǒng)包括存儲器；自動閥門，與熱水分配器中的管道相關(guān)聯(lián)；集成 調(diào)節(jié)器，外部具有多個功能設(shè)置鍵，用于輸出閥門控制信號以打開或關(guān)閉所述自動閥門；以 及閥門控制器，基于從所述集成調(diào)節(jié)器接收的閥門控制信號獨(dú)立控制打開或關(guān)閉所述自動 閥門，所述方法包括以下步驟(a)將多個節(jié)省時間段預(yù)先存儲在所述存儲器中，在所述節(jié)省時間期間停止將所述熱 水分配到所述一個或多個房間；(b)利用所述功能設(shè)置鍵選擇和設(shè)置以時間或天為單位的所述多個節(jié)省時間段的至少 之一；(c)在以時間或天為單位的所設(shè)置的節(jié)省時間段期間輸出用于所述閥門控制器的閥門 控制信號，以打開或關(guān)閉所述自動閥門。
11.如權(quán)利要求10所述的加熱控制方法，其中，所述節(jié)省時間段以時間或天為單位。
12.如權(quán)利要求10所述的加熱控制方法，其中，所述選擇和設(shè)置步驟(b2)還包括設(shè)置或修改使用者直接指定的節(jié)省時間段而 不是預(yù)先存儲的多個節(jié)省時間段。
13.如權(quán)利要求10所述的加熱控制方法，其中，所述選擇和設(shè)置步驟(b3)還包括存儲利用使用者鍵輸入的用于所述自動閥門 的任何設(shè)置的強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式、臨時打開模式以及鎖定/解鎖模式的至少之一，并檢查 任何設(shè)置的鎖定/解鎖模式，以及如果已經(jīng)選擇了所述解鎖模式，則存儲(b4)利用使用者鍵輸入的用于所述自動閥門 的以時間或天為單位的節(jié)省時間段、或強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式以及臨時打開模式的新值的至 少之一。
14.如權(quán)利要求10所述的加熱控制方法，其中，所述選擇和設(shè)置步驟(b5)還包括設(shè)置初始模式以存儲使用者設(shè)置的值作為初 始值；以及存儲步驟(aO)還包括與主電源同時地設(shè)置所述初始值，作為用于每個閥門的以時間 或天為單位的節(jié)省時間段。
15.如權(quán)利要求13所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟(cl)還包括依次檢查是否已經(jīng)為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模 式、以天為單位的節(jié)省時間段、以時間為單位的節(jié)省時間段以及臨時打開模式，并基于檢查 結(jié)果控制打開或關(guān)閉每個閥門。
16.如權(quán)利要求15所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟還包括如果已經(jīng)為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式，則基于所 設(shè)置的值控制打開或關(guān)閉每個閥門。
17.如權(quán)利要求15所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟還包括如果沒有為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式，則檢查是 否已經(jīng)設(shè)置以天為單位的節(jié)省時間段，并控制在那天打開每個閥門。
18.如權(quán)利要求15所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟還包括如果沒有為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式和以天為 單位的節(jié)省時間段，則確定當(dāng)前時間是否處于以時間為單位的節(jié)省時間段內(nèi)，并控制打開 或關(guān)閉每個閥門。
19.如權(quán)利要求18所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟還包括在以時間為單位的節(jié)省時間段期間閥門處于關(guān)閉模式時， 檢查是否已經(jīng)設(shè)置所述臨時打開模式，并在所述臨時打開模式指定的時間里控制打開所述閥門。
20.一種用于節(jié)能的加熱控制系統(tǒng)，其中被鍋爐加熱的熱水通過管道流動以加熱一個 或多個房間，所述加熱控制系統(tǒng)包括存儲器，存儲有多個節(jié)省時間段，在所述節(jié)省時間段期間停止將所述熱水分配到所述 一個或多個房間；自動閥門，與熱水分配器中的管道相關(guān)聯(lián)；孤立調(diào)節(jié)器，外部具有多個功能設(shè)置鍵；以及閥門控制器，基于從所述孤立調(diào)節(jié)器接收的閥門控制信號獨(dú)立控制打開或關(guān)閉所述自 動閥門，其中所述孤立調(diào)節(jié)器包括閥門調(diào)節(jié)器，輸出用于所述閥門控制器的閥門控制信號，以在使用者利用所述功能設(shè)置鍵選擇的節(jié)省時間段期間關(guān)閉所選擇的自動閥門，并在除了所選擇的節(jié)省時間段之外的時間里打開所選擇的自動閥門。
21.如權(quán)利要求20所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述節(jié)省時間段以時間或天為單位。
22.如權(quán)利要求20所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述閥門調(diào)節(jié)器還包括電力故障補(bǔ)償部，用于提供補(bǔ)償電力故障的輔助電力，且 當(dāng)主電源停止時，通過所述輔助電力向內(nèi)置計時器供電以繼續(xù)當(dāng)前計時。
23.如權(quán)利要求20所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述閥門調(diào)節(jié)器檢查是否提供主電力，并計算和存儲提供主電力的累計總時間。
24.如權(quán)利要求20所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，所述閥門控制器連接在所述自動閥門與所述閥門調(diào)節(jié)器之間，通過分配從外部 提供的電力向所述自動閥門和所述閥門調(diào)節(jié)器供電，并基于從所述閥門調(diào)節(jié)器接收的閥門 控制信號產(chǎn)生閥門打開信號或閥門關(guān)閉信號。
25.如權(quán)利要求20所述的加熱控制系統(tǒng)，其中，每個自動閥門包括直接連接到所述熱水分配器的驅(qū)動閥門和基于外部電信號啟 動所述驅(qū)動閥門的電致動器，所述驅(qū)動閥門和所述電致動器利用管道連接器可分離地連接 到所述熱水分配器。
26.—種在系統(tǒng)中使用的加熱控制方法，其中被鍋爐加熱的熱水通過管道流動以加熱 一個或多個房間，所述系統(tǒng)包括存儲器；自動閥門，與熱水分配器中的管道相關(guān)聯(lián)；閥門 調(diào)節(jié)器，外部具有多個功能設(shè)置鍵，用于輸出閥門控制信號以打開或關(guān)閉所述自動閥門；以 及閥門控制器，基于從所述閥門調(diào)節(jié)器接收的閥門控制信號獨(dú)立控制打開或關(guān)閉所述自動 閥門，所述加熱控制方法包括步驟(a)將多個節(jié)省時間段預(yù)先存儲在所述存儲器中，在所述節(jié)省時間段期間停止將所述 熱水分配到所述一個或多個房間；(b)利用所述功能設(shè)置鍵選擇和設(shè)置以時間或天為單位的多個節(jié)省時間段的至少之 (c)輸出用于所述閥門控制器的閥門控制信號，以在以時間或天為單位的所設(shè)置的節(jié) 省時間段期間控制打開或關(guān)閉所述自動閥門，其中，所述選擇和設(shè)置步驟(bl)還包括檢查是否提供主電力，并計算向所述閥門調(diào)節(jié) 器提供主電力的累計總時間。
27.如權(quán)利要求26所述的加熱控制方法，其中，所述節(jié)省時間段以時間或天為單位。
28.如權(quán)利要求26所述的加熱控制方法，其中，所述選擇和設(shè)置步驟(b2)還包括設(shè)置或修改使用者直接指定的節(jié)省時間段而 不是預(yù)先存儲的多個節(jié)省時間段。
29.如權(quán)利要求26所述的加熱控制方法，其中，所述選擇和設(shè)置步驟(b3)還包括存儲利用使用者鍵輸入的用于所述自動閥門 的任何設(shè)置的強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式、臨時打開模式以及鎖定/解鎖模式的至少之一，并檢查 任何設(shè)置的鎖定/解鎖模式，以及如果已經(jīng)選擇了所述解鎖模式，則存儲(b4)利用使用者鍵輸入的用于所述自動閥門 的以時間或天為單位的節(jié)省時間段的新值、或強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式以及臨時打開模式的至 少之一。
30.如權(quán)利要求26所述的加熱控制方法，其中，所述選擇和設(shè)置步驟(b5)還包括設(shè)置初始模式以存儲使用者設(shè)置的值作為初 始值；以及存儲步驟(aO)還包括與主電源同時地設(shè)置所述初始值，作為用于每個閥門的以時間 或天為單位的節(jié)省時間段。
31.如權(quán)利要求29所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟(cl)還包括依次檢查是否已經(jīng)為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模 式、以天為單位的節(jié)省時間段、以時間為單位的節(jié)省時間段以及臨時打開模式，并基于檢查 結(jié)果控制打開或關(guān)閉每個閥門。
32.如權(quán)利要求31所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟還包括如果已經(jīng)為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式，則基于所 設(shè)置的值控制打開或關(guān)閉每個閥門。
33.如權(quán)利要求31所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟還包括如果沒有為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式，則檢查是 否已經(jīng)設(shè)置以天為單位的節(jié)省時間段，并控制在那天打開每個閥門。
34.如權(quán)利要求31所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟還包括如果沒有為每個閥門設(shè)置強(qiáng)制打開/關(guān)閉模式和以天為 單位的節(jié)省時間段，則確定當(dāng)前時間是否處于以時間為單位的節(jié)省時間段內(nèi)，并控制打開 或關(guān)閉每個閥門。
35.如權(quán)利要求34所述的加熱控制方法，其中，所述輸出步驟還包括當(dāng)以時間為單位的節(jié)省時間段期間閥門處于關(guān)閉模式時， 檢查是否已經(jīng)設(shè)置所述臨時打開模式，并在所述臨時打開模式指定的時間里控制打開所述 閥門。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于節(jié)能的加熱控制系統(tǒng)及其加熱控制方法，在該系統(tǒng)中，通過僅在考慮每個房間使用者每天的生活方式來選擇的以時間/天為單位的特定時間段期間獨(dú)立加熱各個房間，減少了用于加熱住宅中房間的能量。為此目的，在該系統(tǒng)中，將以時間/天為單位的多個節(jié)省時間段預(yù)先存儲在存儲器中。如果使用者選擇并設(shè)定多個節(jié)省時間段的至少之一用于加熱房間，則閥門調(diào)節(jié)器向閥門控制器輸出閥門控制信號，以打開或關(guān)閉與房間對應(yīng)的自動閥門。閥門調(diào)節(jié)器可為孤立式或集成式，在集成式中閥門調(diào)節(jié)器和鍋爐調(diào)節(jié)器結(jié)合到集成調(diào)節(jié)器中。
文檔編號F24D19/10GK101861497SQ200880110404
公開日2010年10月13日 申請日期2008年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者郭童然 申請人:郭童然