一种地热供暖控制电路的制作方法

本发明涉及一种电子电路，特别涉及到农业大棚的温控电路。

背景技术：

农业大棚是一种具有保温性能的框架覆膜结构，它的出现使人们可以吃到反季节蔬菜和水果。一般农业大棚使用竹结构或者钢结构的骨架，上面覆上一层或多层保温塑料膜，这样就形成了一个温室空间。外膜很好地阻止内部蔬菜生长所产生的二氧化碳的流失，使棚内具有良好的保温效果。

当冬季的夜晚或阴雨天气时，农业大棚内的温度过低，不利果蔬生长，影响果蔬品质和产量。利用地热对农业大棚进行供暖具有节能和减排温室气体的重大意义，当农业大棚内的温度过低时，用水泵把地下热水抽上来，再以循环方式通过散热器对农业大棚内进行放热，营造有利果蔬生长的环境，提高果蔬品质和产量。农业大棚地热循环水泵的自动运行需要一种控制电路。

技术实现要素：

本发明的目的是要为农业大棚地热循环水泵的自动运行提供一种控制电路，使地热循环水泵合理运行，为农业大棚营造有利果蔬生长的温度环境，节省人力和避免电能浪费。

本发明的一种地热供暖控制电路，其特征是控制电路由电源电路、信息处理电路和控制输出电路组成，其中，电源电路的结构为：整流变压器(tc)的初级线圈连接到电源的相线输入端(2)和电源的零线输入端(1)，整流变压器(tc)的次级线圈连接到桥式整流电路(vd)的二个输入端，桥式整流电路(vd)的正极连接到滤波电容器a(c1)的正极和稳压集成块(ic1)的输入端，稳压集成块(ic1)的输出端与滤波电容器b(c2)的正极连接后构成直流工作电源(v+)，桥式整流电路(vd)的负极、滤波电容器a(c1)的负极、滤波电容器b(c2)的负极和稳压集成块(ic1)的接地端连接后构成地线；信息处理电路的结构为：馈电端(5)连接到直流工作电源(v+)，上限温度信号端(4)连接到与非门b(ic3)的二个输入端，与非门b(ic3)的输出端连接到与非门c(ic4)的第一输入端，与非门c(ic4)的输出端连接到与非门d(ic5)的第二输入端，下限温度信号端(3)连接到与非门a(ic2)的二个输入端，与非门a(ic2)的输出端连接到与非门d(ic5)的第一输入端，与非门d(ic5)的输出端连接到与非门c(ic4)的第二输入端；控制输出电路的结构为：驱动电阻(r3)的第一脚连接到与非门d(ic5)的输出端，驱动电阻(r3)的第二脚连接到三极管(v2)的基极，三极管(v2)的发射极连接到地线，三极管(v2)的集电极连接到钳位二极管(v1)的阳极和继电器线圈(k)的第二端，钳位二极管(v1)的阴极和继电器线圈(k)的第一端连接到直流工作电源(v+)，继电器的触点开关(k1)第一端连接到控制端a(6)，继电器的触点开关(k1)第二端连接到控制端b(7)。

本发明中，在与非门a(ic2)的二个输入端与地线之间有傍路电阻a(r1)；在与非门b(ic3)的二个输入端与地线之间有傍路电阻b(r2)；与非门a(ic2)、与非门b(ic3)、与非门c(ic4)及与非门d(ic5)共用一只具有四组二输入端的与非门集成电路，集成电路的电源端连接到直流工作电源(v+)，集成电路的接地端连接到地线；控制电路的外围有电触点温度表(tk)，电触点温度表(tk)的表针电极连接到馈电端(5)，电触点温度表(tk)的下限电极连接到下限温度信号端(3)，电触点温度表(tk)的上限电极连接到上限温度信号端(4)；控制电路的外围有接触器、热继电器(fr)、三相四线供电线路和循环水泵，接触器包括线圈(km)和三组主触点开关，三相四线供电线路包括导线a(u)、导线b(v)、导线c(w)和零线(n)，控制电路的零线输入端(1)连接到供电线路的零线(n)上，控制电路的相线输入端(2)连接到导线a(u)上，接触器的线圈(km)第一端连接到导线b(v)上，接触器的线圈(km)第二端连接到控制电路的控制端a(6)上，控制电路的控制端b(7)连接到热继电器(fr)的开关第二端，热继电器(fr)的开关第一端连接到导线c(w)上；接触器的三组主触点开关的上端分别连接到导线a(u)、导线b(v)和导线c(w)上，接触器的三组主触点开关的下端通过热继电器(fr)连接到循环水泵的电机绕组上。

本发明应用时，把导线a(u)、导线b(v)和导线c(w)通过qs.自动断路开关连接到电源的相线a(l1)、电源的相线b(l2)和电源的相线c(l3)上，把电触点温度表(tk)的感温包设置在农业大棚内，把电触点温度表(tk)的下限温度设置在12°-15°之间，把电触点温度表(tk)的上限温度设置在18°-20°之间。工作时，合上自动断路开关(qs)，控制电路投入工作，当农业大棚内温度下降到设定的下限温度时，电触点温度表(tk)的表针接触到下限电极，高电平进入到与非门a(ic2)的二个输入端，使与非门a(ic2)的输出端及与非门d(ic5)的第一输入端为低电平，与非门d(ic5)的输出端为高电平，三极管(v2)导通，继电器的线圈(k)通电，继电器的触点开关(k1)闭合，使接触器的线圈(km)通电，接触器的主触点开关(km-k)吸合，循环水泵的三相电动机(m)通电，循环水泵运行，抽取地下热水以循环方式通过散热器对农业大棚进行供暖；这时，与非门b(ic3)的二个输入端为低电平，与非门b(ic3)的输出端及与非门c(ic4)的第一输入端为高电平，与非门d(ic5)输出端的高电平反馈到与非门c(ic4)的第二输入端，当与非门c(ic4)的二个输入端同为高电平时，与非门c(ic4)的输出端及与非门d(ic5)的第二输入端为低电平；在电触点温度表(tk)的表针上升离开下限电极时，与非门a(ic2)的二个输入端恢复为低电平，与非门a(ic2)的输出端及与非门d(ic5)的第一输入端反转为高电平，这时，由于与非门d(ic5)的第二输入端已为低电平，因此，与非门d(ic5)的输出端仍保持高电平，维持循环水泵运行；当农业大棚内的室温上升到设定的上限温度时，电触点温度表(tk)的表针接触到上限电极，与非门b(ic3)的二个输入端为高电平，与非门b(ic3)的输出端及与非门c(ic4)的第一输入端反转为低电平，使与非门c(ic4)的输出端及与非门d(ic5)的第二输入端反转为高电平，这时，与非门d(ic5)的二个输入端同为高电平，使得与非门d(ic5)的输出端反转为低电平，三极管(v2)截止，继电器的线圈(k)断电，继电器的触点开关(k1)释放断开，使接触器的线圈(km)断电，接触器的主触点开关(km-k)释放断开，循环水泵的三相电动机(m)断电，循环水泵停止。当三相供电线路缺相时，本发明具有缺相保护作用，如电源的相线a(l1)缺电压时，本发明的控制电路断电停止工作，继电器的触点开关(k1)不能吸合，接触器的线圈(km)不能通电，循环水泵的三相电动机(m)不会通电；如电源的相线b(l2)或电源的相线c(l3)缺任一相电压时，接触器的线圈(km)不能通电，循环水泵的三相电动机(m)同样不会通电，起到了缺相保护的作用。

上述的发明中，使用一只具有四组二输入端的与非门集成电路来处理信息，根据设定的下限温度或上限温度来控制循环水泵的运行或停止，具有电路结构简单和造价低的特点。

本发明的有益效果是：提供的一种地热供暖控制电路，使循环水泵按农业大棚设定的下限温度或上限温度进行自动运行或停止，为农业大棚营造有利果蔬生长的温度环境，节省人力和避免电能浪费。本发明同时具有线路缺相保护功能。

附图说明

附图1是本发明的一种地热供暖控制电路图。

图中：r1.傍路电阻a，r2.傍路电阻b，r3.驱动电阻，c1.滤波电容器a，c2.滤波电容器b，vd.桥式整流电路，v1.钳位二极管，v2.三极管，v+.直流工作电源，ic1.稳压集成块，ic2.与非门a，ic3.与非门b，ic4.与非门c，ic5.与非门d，tc.整流变压器，k.继电器的线圈，k1.继电器的触点开关，tk.电触点温度表，fu1.熔丝，fu2.熔丝，km.接触器的线圈，km-k.接触器的主触点开关，fr.热继电器，fr-k.热继电器的开关，m.三相电动机，n.电源的零线，l1.电源的相线a，l2.电源的相线b，l3.电源的相线c，qs.自动断路开关，u.导线a，v.导线b，w.导线c，1.电源的零线输入端，2.电源的相线输入端，3.下限温度信号端，4.上限温度信号端，5.馈电端，6.控制端a，7.控制端b。

具体实施方式

附图1所示的实施方式中，一种地热供暖控制电路由电源电路、信息处理电路和控制输出电路组成，其中，电源电路由整流变压器(tc)、桥式整流电路(vd)、滤波电容器a(c1)、稳压集成块(ic1)和滤波电容器b(c2)构成，整流变压器(tc)的初级线圈连接到电源的相线输入端(2)和电源的零线输入端(1)，整流变压器(tc)的次级线圈连接到桥式整流电路(vd)的二个输入端，桥式整流电路(vd)的正极连接到滤波电容器a(c1)的正极和稳压集成块(ic1)的输入端，稳压集成块(ic1)的输出端与滤波电容器b(c2)的正极连接后构成直流工作电源(v+)，桥式整流电路(vd)的负极、滤波电容器a(c1)的负极、滤波电容器b(c2)的负极和稳压集成块(ic1)的接地端连接后构成地线；信息处理电路包括上限温度信号端(4)、下限温度信号端(3)、馈电端(5)、与非门a(ic2)、与非门b(ic3)、与非门c(ic4)和与非门d(ic5)，馈电端(5)连接到直流工作电源(v+)，上限温度信号端(4)连接到与非门b(ic3)的二个输入端，在与非门b(ic3)的二个输入端与地线之间有傍路电阻b(r2)，与非门b(ic3)的输出端连接到与非门c(ic4)的第一输入端，与非门c(ic4)的输出端连接到与非门d(ic5)的第二输入端，下限温度信号端(3)连接到与非门a(ic2)的二个输入端，在与非门a(ic2)的二个输入端与地线之间有傍路电阻a(r1)，与非门a(ic2)的输出端连接到与非门d(ic5)的第一输入端，与非门d(ic5)的输出端连接到与非门c(ic4)的第二输入端；控制输出电路包括驱动电阻(r3)、三极管(v2)、钳位二极管(v1)和继电器，继电器包括线圈(k)和触点开关(k1)，驱动电阻(r3)的第一脚连接到与非门d(ic5)的输出端，驱动电阻(r3)的第二脚连接到三极管(v2)的基极，三极管(v2)的发射极连接到地线，三极管(v2)的集电极连接到钳位二极管(v1)的阳极和继电器线圈(k)的第二端，钳位二极管(v1)的阴极和继电器线圈(k)的第一端连接到直流工作电源(v+)，继电器的触点开关(k1)第一端连接到控制端a(6)，继电器的触点开关(k1)第二端连接到控制端b(7)。本实施例中，与非门a(ic2)、与非门b(ic3)、与非门c(ic4)及与非门d(ic5)共用一只具有四组二输入端的与非门集成电路，选用型号为cc4011的cmos数字集成电路，数字集成电路的电源端连接到直流工作电源(v+)，数字集成电路的接地端连接到地线；控制电路的外围有电触点温度表(tk)、接触器、热继电器(fr)、三相四线供电线路和循环水泵，电触点温度表(tk)的表针电极连接到馈电端(5)，电触点温度表(tk)的下限电极连接到下限温度信号端(3)，电触点温度表(tk)的上限电极连接到上限温度信号端(4)，接触器包括线圈(km)和三组主触点开关，三相四线供电线路包括导线a(u)、导线b(v)、导线c(w)和零线(n)，控制电路的零线输入端(1)连接到供电线路的零线(n)上，控制电路的相线输入端(2)连接到导线a(u)上，接触器的线圈(km)第一端连接到导线b(v)上，接触器的线圈(km)第二端连接到控制电路的控制端a(6)上，控制电路的控制端b(7)连接到热继电器(fr)的开关第二端，热继电器(fr)的开关第一端连接到导线c(w)上；接触器的三组主触点开关的上端分别连接到导线a(u)、导线b(v)和导线c(w)上，接触器的三组主触点开关的下端通过热继电器(fr)连接到循环水泵的电机绕组上。

本实施例应用时，把导线a(u)、导线b(v)和导线c(w)通过qs.自动断路开关连接到电源的相线a(l1)、电源的相线b(l2)和电源的相线c(l3)上，把电触点温度表(tk)的感温包设置在农业大棚内，把电触点温度表(tk)的下限温度设置在12°-15°之间，把电触点温度表(tk)的上限温度设置在18°-20°之间。工作时，合上自动断路开关(qs)，控制电路投入工作，当农业大棚内温度下降到设定的下限温度时，电触点温度表(tk)的表针接触到下限电极，高电平进入到与非门a(ic2)的二个输入端，使与非门a(ic2)的输出端及与非门d(ic5)的第一输入端为低电平，与非门d(ic5)的输出端为高电平，三极管(v2)导通，继电器的线圈(k)通电，继电器的触点开关(k1)闭合，使接触器的线圈(km)通电，接触器的主触点开关(km-k)吸合，循环水泵的三相电动机(m)通电，循环水泵运行，抽取地下热水以循环方式通过散热器对农业大棚进行供暖；这时，与非门b(ic3)的二个输入端为低电平，与非门b(ic3)的输出端及与非门c(ic4)的第一输入端为高电平，与非门d(ic5)输出端的高电平反馈到与非门c(ic4)的第二输入端，当与非门c(ic4)的二个输入端同为高电平时，与非门c(ic4)的输出端及与非门d(ic5)的第二输入端为低电平；在电触点温度表(tk)的表针上升离开下限电极时，与非门a(ic2)的二个输入端恢复为低电平，与非门a(ic2)的输出端及与非门d(ic5)的第一输入端反转为高电平，这时，由于与非门d(ic5)的第二输入端已为低电平，因此，与非门d(ic5)的输出端仍保持高电平，维持循环水泵运行；当农业大棚内的室温上升到设定的上限温度时，电触点温度表(tk)的表针接触到上限电极，与非门b(ic3)的二个输入端为高电平，与非门b(ic3)的输出端及与非门c(ic4)的第一输入端反转为低电平，使与非门c(ic4)的输出端及与非门d(ic5)的第二输入端反转为高电平，这时，与非门d(ic5)的二个输入端同为高电平，使得与非门d(ic5)的输出端反转为低电平，三极管(v2)截止，继电器的线圈(k)断电，继电器的触点开关(k1)释放断开，使接触器的线圈(km)断电，接触器的主触点开关(km-k)释放断开，循环水泵的三相电动机(m)断电，循环水泵停止。