CN109269166B - 一种热泵系统冬季停机防冻的控制方法 - Google Patents

一种热泵系统冬季停机防冻的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种热泵系统冬季停机防冻的控制方法，涉及空调制冷、热泵控制技术领域。它的控制方法步骤为：1）当检测到热泵系统的防冻控制信号后，启动水泵运行；2）水泵启动后，如果检测到水流开关闭合状态信号，则继续启动空气源热泵机组或者电加热器；否则，在给出水流开关报警的同时，强制启动空气源热泵机组；3）当水温上升达到防冻退出条件后，或者水温上升较慢而氟系统压力上升较快，达到高低压开关动作值时，强制空气源热泵机组停机，同时不提示高压报警，复位水流开关报警；4）空气源热泵机组停机后重新进入防冻监控模式。本发明方法可以在保证热泵设备供电正常的前提下，通过调整设备本身的控制方法实现设备的防冻控制，减小对系统辅助设备的依赖性。

Description

一种热泵系统冬季停机防冻的控制方法
技术领域
本发明涉及空调制冷、热泵控制技术领域，特别是热泵系统冬季停机防冻的控制方法。
背景技术
空气源热泵机组由于其结构紧凑、一机两用、制冷制热性能系数高等优点，深受用户的青睐，但是该产品在冬季运行，尤其是冬季短时停机或夜间不需要机组工作时，存在水换热器由于环境温度较低被冻坏的隐患。为此各热泵生产厂家均采取了不同的措施解决这一问题。
目前比较通用的解决方案包括：1、水泵在冬季长期运行不停机。2、机组与水泵联动控制，当机组检测到防冻控制需求后先控制水泵运行，之后如果水温继续下降启动热泵运行直到水温达到防冻退出条件。3、在水管路或换热器加电加热等控制方法。
但是上述这些控制方法还存在着一些不同的缺陷：
第一种，水泵在冬季长期运行不停机。这种情况比较适合在冬季白天和夜晚都有制热需求的场合，比如宾馆酒店等，但是对于一些类似学校、办公场所只需要白天供热的单位就造成无谓的消耗和能源上的浪费。
第二种，机组与水泵联动控制方案。这个控制方案的原理是当机组检测到防冻控制信号后，先启动系统循环水泵，使管路中的水循环起来，如果水温继续下降，同时热泵设备检测到水流开关闭合状态下，强制启动热泵运行或控制辅助电加热输出。可以看出要保证防冻效果有效的前提条件，首先就是必须将系统的循环水泵与空气源热泵机组的控制系统联动，也就是要将水泵的自动控制由热泵机组完成。但是在工程现场往往由于前期工程设计衔接不畅、或热泵机组模块较多水泵控制信号不方便连接等原因，造成系统的循环水泵大部分都是独立于热泵机组单独运行的，这样当设备发生防冻控制请求后，由于系统的水泵没有与热泵设备联动，就通常造成热泵设备水流开关报警，进而设备停机。虽然设备给出了报警信号，但是由于报警导致热泵没有启动。其次，即使热泵设备与水泵进行了联动控制，但是为了减少能源的浪费，往往防冻控制的水温设定都比较低，这种情况下当发生防冻控制动作时，由于系统中的水温较低，经常会造成低压保护，使热泵设备启动失败。也就无法实现通过机组的制热运行达到防冻控制的目的；
第三种、在水管路上或热泵机组换热器上增加电加热的方案，这个方案在早期的热泵系统应用中有比较多的应用。但是随着空气源热泵机组的普及，热泵设备生产厂家之间的竞争越来越激烈，各厂家对各自设备的成本控制越来越严格，导致电加热等这类非必要的配置被普遍的取消掉了。因此这种防冻控制措施也就无法实现了。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种热泵系统冬季停机防冻的控制方法。它可以在保证热泵设备供电正常的前提下，通过调整设备本身的控制方法实现设备的防冻控制，减小对系统辅助设备的依赖性。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：
一种热泵系统冬季停机防冻的控制方法，它使用的热泵系统包括置有水换热器的空气源热泵机组。水换热器的氟系统侧装有高低压开关，进水管路经水泵连接到水换热器，水换热器的出水管路上可以连接电加热器。水换热器连接到电加热器的管路上还依次置有水温传感器和水流开关。其控制方法步骤为：
1）当水温传感器检测到热泵系统的防冻控制信号后，启动水泵运行；
2）水泵启动后，如果检测到水流开关闭合状态信号，则继续启动空气源热泵机组或者电加热器；如果检测不到水流开关闭合状态信号，在给出水流开关报警的同时，强制空气源热泵机组保持热泵运行状态；
3）当水温上升达到防冻退出条件后，或者水温上升较慢而氟系统压力上升较快，达到高低压开关动作值时，强制空气源热泵机组停机，同时不提示高压报警，复位水流开关报警；
4）空气源热泵机组停机后重新进入防冻监控模式，当满足防冻控制调节时，重新按上述步骤进行相应控制。
本发明由于采用了上述方法步骤，改变现有技术中的防冻以及报警保护控制的限制规则，允许热泵设备在特定的条件下强制工作，从而起到真正可靠的防冻保护作用。本发明控制方法的优点是：
1、摆脱了热泵机组对水泵联动控制的依赖，无论水泵是否启动都可以使热泵机组启动。
2、当系统中水流没有流动起来时，热泵设备启动会使换热器中存的水温度迅速上升，避免了因为水温过低可能导致的低压保护。
3、少量的水温度快速升高减少了热泵运行的时间，节约了能源。
下面结合副图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为实施例中本发明控制方法使用的热泵系统结构示意图。
具体实施方式
参看图1，本发明热泵系统冬季停机防冻的控制方法，它使用的热泵系统包括置有水换热器2的空气源热泵机组7。水换热器2氟系统侧装有高低压开关1，进水管路经水泵5连接到水换热器2。水换热器2的出水管路上可以连接电加热器6，水换热器2连接到电加热器6的管路上还依次置有水温传感器3和水流开关4。
本发明的控制方法步骤为：
1）当水温传感器（3）检测水温达到防冻设定值后，热泵机组（7）控制水泵（5）启动运行；
2）水泵（5）启动后，如果检测到水流开关（4）闭合状态信号，则继续启动空气源热泵机组（7）进入热泵运行模式或者电加热器（6）；如果检测不到水流开关（4）闭合状态信号，在给出水流开关报警的同时，强制空气源热泵机组（7）保持热泵运行状态；
3）当水温传感器（3）检测水温上升达到防冻退出条件后，或者水温上升较慢而氟系统压力上升较快，达到高低压开关（1）动作值时，强制空气源热泵机组（7）停机，同时不提示高压报警，复位水流开关报警；
4）空气源热泵机组（7）停机后重新进入防冻监控模式，当满足防冻控制调节时，重新按上述步骤进行相应控制。

Claims (1)

1.一种热泵系统冬季停机防冻的控制方法，它使用的热泵系统包括置有水换热器（2）的空气源热泵机组（7），水换热器（2）氟系统侧装有高低压开关（1），进水管路经水泵（5）连接到水换热器（2），水换热器（2）的出水管路上连接电加热器（6），水换热器（2）连接到电加热器（6）的管路上还依次置有水温传感器（3）和水流开关（4）；其控制方法步骤为：
1）当水温传感器（3）检测水温达到防冻设定值后，热泵机组（7）控制水泵（5）启动运行；
2）水泵（5）启动后，如果检测到水流开关（4）闭合状态信号，则继续启动空气源热泵机组（7）进入热泵运行模式或者电加热器（6）；如果检测不到水流开关（4）闭合状态信号，在给出水流开关报警的同时，强制空气源热泵机组（7）保持热泵运行状态；
3）当水温传感器（3）检测水温上升达到防冻退出条件后，或者水温上升较慢而氟系统压力上升较快，达到高低压开关（1）动作值时，强制空气源热泵机组（7）停机，同时不提示高压报警，复位水流开关报警；
4）空气源热泵机组（7）停机后重新进入防冻监控模式，当满足防冻控制调节时，重新按上述步骤进行相应控制。
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