CN104344622B - 风冷热泵冷热水机及其换热器防冻方法、系统 - Google Patents
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Abstract
一种风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法及系统,所述方法包括以下步骤:实时获取环境温度、冷凝器出口温度以及换热器的进出水口温度;当所述进出水口温度的温差大于第一预设温差阈值时,将环境温度和冷凝器出口温度的温差与第二预设温差阈值进行对比;当环境温度和冷凝器出口温度的温差大于等于第二预设温差阈值时,控制所述风冷热泵冷热水机停机并输出故障信息。根据检测温差,判断风冷热泵冷热水机的换热器水侧是否有结冰危险,控制所述风冷热泵冷热水机开闭的,提高了风冷热泵冷热水机的安全可靠性。此外,还提供了一种包括风冷热泵冷热水机的换热器防冻系统的风冷热泵冷热水机。
Description
技术领域
本发明属于空气能热水机领域,尤其涉及一种风冷热泵冷热水机及其换热器防冻方法、系统。
背景技术
目前,空气能风冷热泵冷热水机的换热器内水结冰而冻坏换热器的危险可以分为两类:(1)由于周围环境低温引起的结冰。例如蒸发器或水冷冷凝器放在室外,冬天温度低于零度,换热器就有可能冻坏;(2)对于内部原因引起的结冰,只可能出现于换热器的水侧,结冰的原因由于是制冷剂低于零度。其可能是吸气压力太低,蒸发器进水温度太低,水流量太小、断水(管路堵塞)、制冷剂冲灌量太少等导致蒸发温度太低从而导致制冷剂低于零度,冻坏换热器最终导致整个冷媒系统中混入大量水,而导致整个系统完全报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种根据风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法,旨在解决由于风冷热泵冷热水机内部原因引起换热器结冰,容易导致整个风冷热泵冷热水机系统完全报废的问题。
一种风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法,包括以下步骤:
S110,实时获取风冷热泵冷热水机的环境温度、该风冷热泵冷热水机的冷凝器出口温度以及该风冷热泵冷热水机的换热器的进水口温度和出水口温度;
S120,将所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第一预设温差阈值进行对比;
S130,当所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差大于所述第一预设温差阈值时,将获取到的所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第二预设温差阈值进行对比;
S140,当所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差大于等于所述第二预设温差阈值时,控制所述风冷热泵冷热水机停机并输出故障信息,当所述环境温度和冷凝器出口温度的温差小于所述第二预设温差阈值时,则跳转到步骤S110。
此外,还提供一种风冷热泵冷热水机的换热器防冻系统,包括:
检测模块,用于实时检测风冷热泵冷热水机的环境温度、该风冷热泵冷热水机的冷凝器出口温度以及该风冷热泵冷热水机的换热器的进水口温度和出水口温度;
对比模块,用于将检测到的所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第一预设温差阈值进行对比;当所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差大于所述第一预设温差阈值时,将检测到的所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第二预设温差阈值进行对比;
执行模块,用于当所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差大于等于所述第二预设温差阈值时,控制所述风冷热泵冷热水机停机并输出故障信息,当所述环境温度和冷凝器出口温度的温差小于所述第二预设温差阈值时,则重新运行所述检测模块。
上述风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法、系统在换热器的进水口温度和出水口温度的温差一定的情况下,根据冷凝器出口温度和环境温度的温差,判断风冷热泵冷热水机的换热器水侧是否有结冰危险,从而进行驱动风冷热泵冷热水机进行停机保护的动作,避免换热器水侧出现结冰使整个冷媒系统中混入大量水,而导致风冷热泵冷热水机的整个风冷热泵冷热水机系统完全报废,提高了风冷热泵冷热水机的安全可靠性。
此外,还提供一种风冷热泵冷热水机,包括上述的风冷热泵冷热水机的换热器防冻系统。
上述风冷热泵冷热水机可以根据所设置的上述的换热器防冻系统,可以在只增加几个传感器的情况下,对软件方法上作出改变就可以实现冷热水器的防冻,实现了利用低成本的方案以避免冷风冷热泵冷热水机因出现故障而报废的问题。
附图说明
图1为本发明的风冷热泵冷热水机的结构示意图;
图2为本发明的风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法的流程示意图;
图3为本发明的风冷热泵冷热水机的换热器防冻系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参见图1,风冷热泵冷热水机包括用于获取环境温度T1的第一温度传感器101、用于获取冷凝器出口温度T2的第二温度传感器102、获取换热器300的进水口温度T3的第三温度传感器103、用于换热器300的出水口温度T4的第四温度传感器104以及均与上述的传感器都电连接并传输检测信息的控制器105,控制器105根据检测信息发出控制信号控制风冷热泵冷热水机工作。
优选地,要使第三温度传感器103、第四温度传感器104反应灵敏,其设置成悬挂在出水口使水流出使整个置于水中,而并非设置成贴与出水口内壁或外壁上。
建立风冷热泵冷热水机系统时,先设定第一预设温差阈值、第二预设温差阈值、第三预设温差阈值。在后续的调试或应用过程中,上述的各个预设温差阈值可以通过人机界面调整或改变。
参见图1、2,在一个实施例中,一种风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法,包括:
步骤S110,实时获取风冷热泵冷热水机的环境温度T1、该风冷热泵冷热水机的冷凝器出口温度T2以及该风冷热泵冷热水机的换热器300的换热器的进水口温度T3和换热器的出水口温度T4。控制器105通过上述的第一、二、三、四传感器101、102、103、104获取相应位置的温度检测信息。
步骤S120,将获取到的所述换热器的进水口温度T3和所述换热器的出水口温度T4的温差ΔT1与所述风冷热泵冷热水机的第一预设温差阈值进行对比。具体地,控制器计算获取到的换热器的进水口温度T3和换热器的出水口温度T4的温差,该温差为ΔT1=T3-T4,将该温差ΔT1与第一预设温差阈值进行对比。其中,本实施例中,第一预设温差阈值的取值范围为2至8摄氏度。
步骤S130,当所述换热器的进水口温度T3和换热器的出水口温度T4的温差ΔT1大于所述第一预设温差阈值时。将获取到的所述环境温度T1和所述冷凝器出口温度T2的温差ΔT2与所述风冷热泵冷热水机的第二预设温差阈值进行对比,其中,ΔT2=T1-T2。
具体地,当换热器的进水口温度T3和换热器的出水口温度T4的温差ΔT1大于第一预设温差阈值(例如5摄氏度),则说明机器运行于制冷模式,此时,换热器300为蒸发器,其蒸发温度较低,有可能降到0℃以下,因此,换热器300的片层之间的水容易结冰,导致换热器300冻裂。其后将环境温度T1和冷凝器出口温度T2的温差ΔT2与风冷热泵冷热水机的第二预设温差阈值进行对比。本实施例中,第二预设温差阈值取值范围为5至25摄氏度,而第二预设温差阈值的设定根据为:当环境温度T1和冷凝器出口温度T2一定时,减少系统冷媒循环量,使换热器300入口冷媒温度降到0℃,此时,环境温度T4与冷凝器出口T3的温差为该第二预设温差阈值。
步骤S140,当所述环境温度T1和所述冷凝器出口温度T2的温差ΔT2大于等于所述第二预设温差阈值时,控制所述风冷热泵冷热水机停机并输出故障信息。该温差ΔT2大于等于第二预设温差阈值时,即系统判定风冷热泵冷热水机系统出现故障,如系统冷媒泄漏、脏堵或者换热器300的水侧循环水流量减少,造成系统冷媒循环量减少,那么此时需要将风冷热泵冷热水机停机并输出检测故障信息使得用户从中获取风冷热泵冷热水机的具体故障点。进一步地,当所述环境温度T1和冷凝器出口温度T2的温差小于所述第二预设温差阈值时,此时,判定风冷热泵冷热水机的换热器300的水侧未有结冰危险,跳转到步骤S110。
上述风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法在换热器300的进水口温度T3和出水口温度T4的温差ΔT1,一定的情况下,根据冷凝器出口温度T3和环境温度T1的温差ΔT2,判断风冷热泵冷热水机的换热器300的水侧是否有结冰危险,从而进行驱动风冷热泵冷热水机停机保护的动作,避免换热器300的水侧出现结冰使整个冷媒系统中混入大量水,而导致风冷热泵冷热水机的整个风冷热泵冷热水机系统完全报废,提高了风冷热泵冷热水机设有的风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法的安全可靠性。
进一步地,在一个实施例中,风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法在步骤S130中还包括:当所述换热器的进水口温度T3和换热器的出水口温度T4的温差ΔT1小于所述风冷热泵冷热水机的第三预设温差阈值时,本实施例中,第三预设温差阈值小于第一预设温差阈值。第三预设温差阈值的取值范围为-2至-8摄氏度。此时,说明机器运行制热模式,换热器300此时作为冷凝器,换热器300的冷媒侧为高温气体,换热器300的水侧温度也较高,因此,换热器300不存在冻裂的风险,那么则停止获取所述环境温度T1、冷凝器出口温度T2以及换热器300的换热器的进水口温度T3和换热器的出水口温度T4,即上述步骤S110~S140,且控制所述风冷热泵冷热水机正常运行。
进一步地,在一个实施例中,风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法还包括:当环境温度T1,或换热器300的进水口温度T3、出水口温度T4低于零度时,控制风冷热泵冷热水机停机。
参考图3,一种风冷热泵冷热水机的换热器防冻系统,包括:检测模块110、对比模块120和执行模块130。
检测模块110用于实时检测风冷热泵冷热水机的环境温度、该风冷热泵冷热水机的冷凝器出口温度以及该风冷热泵冷热水机的换热器的换热器的进水口温度和换热器的出水口温度。
对比模块120用于将检测到的所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第一预设温差阈值进行对比;当所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差大于所述第一预设温差阈值时,对比模块120还将检测到的所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第二预设温差阈值进行对比。
执行模块130用于当所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差大于等于所述第二预设温差阈值时,控制所述风冷热泵冷热水机停机并输出故障信息;而当所述环境温度和冷凝器出口温度的温差小于所述第二预设温差阈值时,则重新运行所述检测模块110。
本实施例中,所述第一预设温差阈值的取值范围为2至8摄氏度;所述第二预设温差阈值取值范围为5至25摄氏度。
进一步地,在一个实施例中,所述执行模块130还用于当所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差小于所述风冷热泵冷热水机的第三预设温差阈值时,则使所述检测模块110、对比模块120以及执行模块130停止工作,且控制所述风冷热泵冷热水机正常运行,其中,所述第三预设温差阈值小于所述第一预设温差阈值。优选地,所述第三预设温差阈值的取值范围为-2至-8摄氏度。
上述风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法及系统根据换热器的进水口温度T3和出水口温度T4的温差ΔT1判定系统处在制冷还是制热,而在制冷的情况下,根据冷凝器出口温度T3和环境温度T1的温差ΔT2,判断风冷热泵冷热水机的换热器300的水侧是否有结冰危险,当满足判定出现结冰危险条件时,驱动风冷热泵冷热水机停机保护的动作,避免换热器300的水侧出现结冰使整个冷媒系统中混入大量水,而导致风冷热泵冷热水机的整个风冷热泵冷热水机系统完全报废,提高了风冷热泵冷热水机的安全可靠性。
一种风冷热泵冷热水机,包括上述的风冷热泵冷热水机的换热器防冻系统。
上述风冷热泵冷热水机可以根据所设置的上述的换热器防冻系统,可以在只增加几个传感器的情况下,对软件方法上作出改变就可以实现冷热水器的防冻,实现了利用低成本的方案以避免风冷热泵冷热水机因出现故障而报废的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法,其特征在于,包括以下步骤:
S110,实时获取风冷热泵冷热水机的环境温度、该风冷热泵冷热水机的冷凝器出口温度以及该风冷热泵冷热水机的换热器的进水口温度和出水口温度;
S120,将所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第一预设温差阈值进行对比;
S130,当所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差大于所述第一预设温差阈值时,将获取到的所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第二预设温差阈值进行对比;
S140,当所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差大于等于所述第二预设温差阈值时,控制所述风冷热泵冷热水机停机并输出故障信息,当所述环境温度和冷凝器出口温度的温差小于所述第二预设温差阈值时,则跳转到步骤S110;
所述第一预设温差阈值的取值范围为2至8摄氏度;所述第二预设温差阈值取值范围为5至25摄氏度。
2.根据权利要求1所述的风冷热泵冷热水机的换热器防冻方法,其特征在于,所述步骤S130还包括:
当所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差小于所述风冷热泵冷热水机的第三预设温差阈值时,则停止获取所述环境温度、冷凝器出口温度以及换热器的进水口温度和换热器的出水口温度,且控制所述风冷热泵冷热水机正常运行;其中,所述第三预设温差阈值的取值范围为-2至-8摄氏度。
3.一种风冷热泵冷热水机的换热器防冻系统,其特征在于,包括:
检测模块,用于实时检测风冷热泵冷热水机的环境温度、该风冷热泵冷热水机的冷凝器出口温度以及该风冷热泵冷热水机的换热器的进水口温度和出水口温度;
对比模块,用于将检测到的所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第一预设温差阈值进行对比;当所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差大于所述第一预设温差阈值时,将检测到的所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差与所述风冷热泵冷热水机的第二预设温差阈值进行对比;
执行模块,用于当所述环境温度和所述冷凝器出口温度的温差大于等于所述第二预设温差阈值时,控制所述风冷热泵冷热水机停机并输出故障信息,当所述环境温度和冷凝器出口温度的温差小于所述第二预设温差阈值时,则重新运行所述检测模块;
所述第一预设温差阈值的取值范围为2至8摄氏度;所述第二预设温差阈值取值范围为5至25摄氏度。
4.根据权利要求3所述的风冷热泵冷热水机的换热器防冻系统,其特征在于,
所述执行模块,还用于当所述换热器的进水口温度和所述换热器的出水口温度的温差小于所述风冷热泵冷热水机的第三预设温差阈值时,则所述检测模块停止工作,且控制所述风冷热泵冷热水机正常运行,其中,所述第三预设温差阈值的取值范围为-2至-8摄氏度。
5.一种风冷热泵冷热水机,其特征在于,包括如权利要求3或4所述的风冷热泵冷热水机的换热器防冻系统。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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