CN103471242A - 一种具有防冻功能的热泵热水机 - Google Patents

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Abstract

一种具有防冻功能的热泵热水机，包括依次连接压缩机（1）、四通阀（2）、冷凝器（3）、储液器（8）、膨胀阀（9）、蒸发器（24）、四通阀（2）、气液分离器（10），最后回到压缩机（1）的工质循环回路，包括冷凝器（3）、保温水箱（4）和水泵（7）的加热水循环回路，其特征在于：所述冷凝器（3）上设置有可加热冷凝器的伴热带（11）；所述热泵热水机还包括与热水机主板连接、可与所述热水机主板交互信号的防冻控制器。根据本发明，能有效地做好防冻和报警工作，避免冷凝器报废，充分节能，且可以和任意型号的热泵热水机配合进行防冻，通用性好。

Description

一种具有防冻功能的热泵热水机
技术领域
本发明涉及家用热水机领域，更具体地说，涉及一种具有防冻功能的热泵热水机。
背景技术
热泵热水机通过多年的市场推广，现在已经在北方市场上大量推广，产品的节能性已经得到了用户的认可。
但是，经对市场上不同厂家的空气源热泵热水机组进行跟踪了解，发现许多用户反应热泵热水因为使用不当没有及时做好放水防冻，从而出现水侧冻坏，水浸入制冷剂系统中，从而出现整个机组不能进行维修，导致产品报废等的情况。所述故障已经成为用户、经销商、热泵厂很难解决的问题。
经仔细分析，发现造成机组冻坏的可能性有两个：一是因为冬季室外环境温度非常低，温度低于水的结冰点，当机组加热完成停机、因故障停机或因断电停机，由于此时水侧换热器内的水不能循环，而水又没有按厂家要求排放掉，较长时间之后，就出现水系统的水结冰的可能，一旦结冰，热泵热水机组的水加热换热器(特别是水流通道非常窄的板式换热器)就容易被冻坏，导致整个机组损坏，损失非常严重。
另外一个原因是，冬季环境空气温度很低，通常在7℃以下，空气源热泵机组运行时，如果空气的湿度较高，空气换热器的翅片可能会结霜。对此，通常设备厂家会通过对系统反向控制来除霜。然而在进行反向运行时，系统会从水中吸收热量，导致水温降低，此时，如果水加热换热器内部出现结垢或局部堵塞，部分通道内的水就不能循环流动。特别是水温较低时，随着水温的逐渐下降，也有可能出现结冰，这也会冻坏换热器，使整个机组损坏，损失非常严重。
发明内容
为解决上述这种随时都可能发生的结冰问题，本发明提供一种具有防冻功能的热泵热水机，本发明又在于提供一种用于热泵热水机的防冻控制方法，根据本发明，能防止机组因此而受到的严重损坏。
一种具有防冻功能的热泵热水机，包括依次连接压缩机1、四通阀2、冷凝器3、储液器8、膨胀阀9、蒸发器24、四通阀2、气液分离器10，最后回到压缩机1的工质循环回路，包括冷凝器3、保温水箱4和水泵7的加热水循环回路，其特征在于：
所述冷凝器3上设置有可加热冷凝器的伴热带11；
所述热泵热水机还包括与热水机主板连接、可与所述热水机主板交互信号的防冻控制器。
根据本发明所述的一种具有防冻功能的热泵热水机，其特征在于，所述的保温水箱4和水泵7之间设有三通阀5，所述三通阀5一端口连接有可排空冷凝器3的排水阀6。
根据本发明所述的一种具有防冻功能的热泵热水机，其特征在于，所述防冻控制器包括控制器主控单元，所述控制器主控单元设有连接到热水机主板的水泵控制端口14，三通阀控制端口15，伴热带控制端口16，四通阀控制端口17，故障输出端口13；所述控制器主控单元设有的连接到水流开关的水流开关输入端23，连接到环境温度传感器的环境温度传感器输入端18，连接到冷凝器内部温度传感器的冷凝器内部温度传感器输入端19和连接到进水温度传感器的进水温度传感器输入端20。
根据本发明所述的一种具有防冻功能的热泵热水机，其特征在于，所述控制器主控单元上设置有蓄电装置21和为蓄电装置21提供充电电源的变压器22。
根据本发明所述的一种具有防冻功能的热泵热水机，其特征在于，所述防冻控制器以RS-485接口与热水机主板连接。
根据本发明所述的一种具有防冻功能的热泵热水机，防冻控制方法如下，
(1)当防冻控制器检测到环境温度低于0摄氏度、冷凝器内部温度低于3摄氏度时，开启伴热带和水泵；当冷凝器内部温度高于10摄氏度时，关闭伴热带和水泵，
(2)当防冻控制器检测到水泵为关闭状态、环境温度低于0摄氏度、进水温度低于3摄氏度时，开启水泵；当水泵为开启状态、进水温度高于15摄氏度时，关闭水泵，
(3)当电源断开，三通阀失电时，冷凝器与排水阀接通、与保温水箱断开，排除冷凝器和管道中的水；当电源接通，三通阀得电时，冷凝器与保温水箱接通、与排水阀断开，正常制热水和防冻循环，
(4)当除霜信号有输入、水流开关断开或冷凝器内部温度低于3摄氏度时，关闭四通阀输出，退出除霜。
根据本发明，在热泵热水机工程上安装使用，能及时识别热泵热水机内部的各种信息，同时通过自身检测的环境温度、冷凝器温度、进水温度，准确地判断出是否进行防冻，和蓄电装置进行有效配合，能有效地做好防冻和报警工作，避免冷凝器报废，充分节能，解决北方地区困扰客户冬季防冻的问题，可以和任意厂家、任意型号的热泵热水机进行配合防冻，通用性好。
附图说明
图1为本发明的一种具有防冻功能的热泵热水机系统原理图。
图2为本发明使用的防冻控制器结构示意图。
其中1为压缩机，2为四通阀，3为冷凝器。4为保温水箱，5为三通阀，6为排水阀，7为水泵，8为储液器，9为膨胀阀，10为气液分离器，11为伴热带，12为控制器主控单元，13为故障输出端口，14为水泵控制端口，15为三通阀控制端口，16为伴热带控制端口，17为四通阀控制端口，18为环境温度传感器输入端，19为冷凝器内部温度传感器输入端，20为进水温度传感器输入端，21为蓄电装置，22为变压器，23为水流开关输入端，24为蒸发器。
具体实施方式
实施例
一种具有防冻功能的热泵热水机，包括第一回路及与所述第一回路连通的第二回路，所述第一回路依次连接压缩机、四通阀、气液分离器，最后回到压缩机形成回路，所述第二回路从所述四通阀开始依次连接冷凝器、保温水箱、三通阀、水泵、冷凝器、储液器、膨胀阀、蒸发器，最后回到所述四通阀。所述一种具有防冻功能的热泵热水机还包括防冻控制器；所述冷凝器上设置有可加热的伴热带；所述三通阀一端口连接有排水阀。
防冻控制器检测到环境温度为-5摄氏度，同时冷凝器内部温度为2摄氏度，开启伴热带和水泵；冷凝器内部温度达到11摄氏度，关闭伴热带和水泵。
防冻控制器检测到水泵为关闭状态，同时环境温度为-5摄氏度、进水温度为2摄氏度，开启水泵；防冻控制器检测到水泵为开启状态、进水温度为16摄氏度，关闭水泵。
三通阀失电，冷凝器和排水阀口接通，保温水箱断开，排除冷凝器和管道中的水。
三通阀得电，冷凝器和保温水箱接通，排水阀断开，正常制热水和防冻循环。
除霜信号有输入，水流开关断开，关闭四通阀输出，退出除霜。
除霜信号有输入，冷凝器内部温度为2摄氏度，关闭四通阀输出，退出除霜。
根据本发明，在热泵热水机工程上安装使用，能及时识别热泵热水机内部的各种信息，同时通过自身检测的环境温度、冷凝器温度、进水温度，准确地判断出是否进行防冻，和蓄电装置进行有效配合，能有效地做好防冻和报警工作，避免冷凝器报废，充分节能，解决北方地区困扰客户冬季防冻的问题，可以和任意厂家、任意型号的热泵热水机进行配合防冻，通用性好。

Claims (5)

1.一种具有防冻功能的热泵热水机，包括依次连接压缩机（1）、四通阀（2）、冷凝器（3）、储液器（8）、膨胀阀（9）、蒸发器（24）、四通阀（2）、气液分离器（10），最后回到压缩机（1）的工质循环回路，包括冷凝器（3）、保温水箱（4）和水泵（7）的加热水循环回路，其特征在于：
所述冷凝器（3）上设置有可加热冷凝器的伴热带（11）；
所述热泵热水机还包括与热水机主板连接、可与所述热水机主板交互信号的防冻控制器。
2.如权利要求1所述的一种具有防冻功能的热泵热水机，其特征在于，所述的保温水箱（4）和水泵（7）之间设有三通阀（5），所述三通阀（5）一端口连接有可排空冷凝器（3）的排水阀（6）。
3.如权利要求1所述的一种具有防冻功能的热泵热水机，其特征在于，所述防冻控制器包括控制器主控单元，所述控制器主控单元设有连接到热水机主板的水泵控制端口（14），三通阀控制端口（15），伴热带控制端口（16），四通阀控制端口（17），故障输出端口（13）；所述控制器主控单元设有的连接到水流开关的水流开关输入端（23），连接到环境温度传感器的环境温度传感器输入端（18），连接到冷凝器内部温度传感器的冷凝器内部温度传感器输入端（19）和连接到进水温度传感器的进水温度传感器输入端（20）。
4.如权利要求3所述的一种具有防冻功能的热泵热水机，其特征在于，所述控制器主控单元上设置有蓄电装置（21）和为蓄电装置（21）提供充电电源的变压器（22）。
5.如权利要求3所述的一种具有防冻功能的热泵热水机，其特征在于，所述防冻控制器以RS-485接口与热水机主板连接。
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