室内暖气温度控制器

室内暖气温度控制器

室内暖气温度控制器(A类) 一、项目开发背景

1.1暖气的概述

暖气狭义上是指一种集中供暖设施。它由管道(即暖气管)将锅炉产生的蒸汽或热水输送到房间或车体内的散热器(即暖气片)，散出热量，使室温增高，然后流回锅炉重新加热、循环。有时也将“暖气片”称作“暖气”。

1.2暖气的使用现状

中国秦岭-淮河以北的城市，都建有全城规模的暖气管道网络，由政府或政府指定的公司运营，在冬季提供集中供暖服务，服务水平、收费标准和供暖起止日期，在各地各有不同。

秦岭-淮河以南的城市，一般没有全城规模的暖气网络，但存在较小规模(如一个住宅小区内、一个校园内、一个厂区内)的暖气网络。

集中供暖的好处较为明显，供暖效果好，资源利用率高，平均成本较低。缺点主要有:住户没有选择权，也无法调节温度高低;高层住户的供暖效果相对较差，收费却相同;部分住户欠费，

但暖气却照常使用，有欠公平之嫌(针对此点，个别地区已经开始将管网设施改造为每户一阀，拒绝为欠费住户供暖)。

由于住户没有选择权，无法调节室内温度高低，造成室温过高，空气流通不好。长期如此居民出现皮肤发紧，口唇干燥、咽部发痒、咳嗽、流鼻血等“暖气病”。如果是居住在可自动调节室温的供暖小区，用户家庭就会出现频繁开关暖

气，室内温度变化较快的情况。这样不仅会增加能源消耗，也对健康不利。会危害到1、呼吸系统嘴唇干裂、鼻咽干燥、干咳声嘶，都是“暖气病”引起的上呼吸道症状2、心血管系统推动全身的血液循环，暖气过热“抢走”人体的水分，会导致血液黏稠度增高，引起血压下降及心绞痛等心血管疾病。屋里暖气过热，和室外温差太大，可能导致血压波动大、冠状动脉“不堪重负”，引发冠心病。同时，对肺心病、心功能不全患者而言，“暖气病”引发的呼吸道感染很容易导致心慌、胸闷等症状。3、泌尿系统来了暖气后屋内太干，体内水分丢失多，如果又经常忘了喝水，可要小心，你的尿量会越来越少。4、皮肤室内温度较高，更会加速皮肤水分流失，使皮肤纤维失去韧性而导致断裂，从而形成无法恢复的皱纹。老年人皮肤瘙痒，不当抓挠还会造成湿疹。

同时，由于室内暖气无法自动调节温度，持续供暖，致使室内温度过高引发了很多事故。例如，中新网3月18日电据台湾中广新闻报道，美国内华达州的一个实验室因为工作人员疏忽，修理暖气之后忘了关机，暖气开了一个早上，活活烤死了30只猴子，还有两只被热到半死的猴子，不得不安乐死。

居民无法调节室内温度不仅是造成了“暖气病”，引发了一些事故，同时也造成了极大的能源浪费。我国北方地区供热能耗很大，东北地区将近6个月，北京等地区的供暖期也有4个月左右。而我们在生活中对热能的需求主要来源于燃煤，我国是以煤炭为主的能源消费

大国，燃煤占世界煤炭消费量的27%。而我国煤炭消费的主要方式是直接燃烧，这种能源消费结构导致能源利用效率低下、环境污染严重等问题。我国燃煤工业锅炉平均运行效率65%左右，小吨位的燃煤锅炉运行效率甚至不到60%，且效率很难提升，造成能源浪费严重。众所周知，煤炭燃烧产生的二氧化碳、二氧化硫是温室气体的主分。由于北方绝大部分采用集中供暖，无论是否需要，暖气始终全天

供热，因楼层不同而造成温度不均若遇到供暖偏热，居民只有开窗降温，使宝贵的能源白白浪费。

2011年02月25日山东商报报道，济南中小学寒假未关闭暖气，每年浪费200万元。根据实地调查，省城济南各中小学、某些机关及事业单位的冬季供暖是采用市政集中供暖的方式。但是各中小学在寒假期间并没有终止暖气供应，某些机关及事业单位在年假期间也是如此。这样造成了资源和人力物力的极大浪费。

据了解，济南市(这里指的是四区:历下、槐荫、市中和天桥区)共有中小学200所左右。平均来说，每所学校按25个教室，每座教室60平米，60平米×25=1500

1.3未来暖气的发展

市场经济的发展和人民生活水平的提高，使消费者的需求更高。未来暖气肯定是要更符合居民的要求。居民可以自行设定室内温度，未来暖气装置可以及时、精确调节室内温度，不会高或低，改善室内居民人体的舒适度。不会因温度过高的而引发事故和“暖气病”。能源方面，未来暖气装置由于可控室内温度可以减少不必要的热能散耗，节约煤炭资源，减少废气排放，符合节能减排、低碳生活的理念。经济方面，由于不会造成不必要的热能散耗从而减少消费者不必要的支出;

暖气装置将在各个方面更加人性化，自动化。以人为本。二、产品及产品创

新性介绍

2.1产品介绍

本产品由温度检测器(温度传感器、运算放大器、A/D转换器)、单片机、电磁阀三部分组成。通过检测室内温度的变化，控制暖气管道内水(气)流量，以达到智能控制室内温度的效果。

2.2产品具体构件

(1)温度传感器: 利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的将温度转换

为标准电流信号输出。

(2)电磁阀:接受电信号开关后带动主阀动作自动控制时的最大或最小流量。

(3)单片机:根据程序设定自动完成相应指令，根据不同电

信号的输入，调节电磁阀，以达到控制流量的效果。

2.3产品工作原理及流程

原理图

实物图

如图所示，室内温度采用水暖或者气暖加热，电磁阀的阀门开度可以控制暖气的进出，温度传感器测出室内温度，经过运算放大器与A/D转换器，将采集信号输入单片机。单片机将设定的温度值与检测到的室内实际温度进行比较，并调节运算后，发出控制信号，控制电磁阀阀门开度，进而控制室内暖气管道进水(气)量，从而控制室内温度在一定范围内。

在整个温控系统中，单片机具有温度设定、显示、给出采样温度发馈值、输入温度控制量以及调节器运算等功能。

温度传感器可以准确的测得室内温度，并通过放大电路将信号传输到单片机上，实现对温度的检测。

电磁阀具有阀门开度可以调节的功能，从而可以实现在控制信号的控制下，使阀门开度达到既定要求，来控制室内进水(气)量，实现了控制室内温度的要求。

2.4创新性介绍

本作品首次提出对水暖、气暖进行智能控制，创新性强，在市场上没有同类产品竞争，市场前景好。以往的产品中只有对电暖的温控装置，由于家庭用户及事业、企业单位采用的绝大部分为水暖和气暖，故此产品竞争力强。老式室内暖气管道控制器可控性差，其控制的滞后性易造成室内温度过高、舒适度降低，甚至引发健康问题，同时由于长时间的室内高温易造成能源浪费。而本作品室内温度控制器具有智能控制、减少耗能等优点，因此能很好的占有市场，具有很好的应用前景。该装置推广应用后能提高人体舒适度、减少碳排放和环境污染，具有很好的经济、环境和社会效益。

三、产品技术可行性分析

本产品由温度检测器、单片机、电磁阀三部分组成。

从技术上看，本作品涉及的原理比较简单，制作容易，较易实现。作品中涉及的各种装置都是一些基础元件，且都已工业化生产，成本较低。其中，温度传感器以用于各种温控装置;单片机也已广泛的用于各项智能仪表之中;而电磁阀也已经大量用于液体和气体管路的开关控制。所以，本装置的制作在技术上是完全可行的。

此外，此装置可以设置不同的控温范围，以满足不同的需求，具有很强的灵活性。此装置可直接安装在暖气管道的接口处，安装过程操作简单，对暖气管道不会造成任何伤害。

所以，此装置无论在制作技术还是安装应用方面都具有十分很强的可行性。

四、环境影响评价