CN109506319A - 采暖机及其自动防冻控制方法 - Google Patents

采暖机及其自动防冻控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种采暖机及其自动防冻控制方法。该采暖机的自动防冻控制方法包括：实时检测室外环境温度Thj、出水温度Tch、进水温度Tjs以及防冻温度Tfd；检测压缩机(1)的运行状态；当压缩机(1)未运行时，检测Thj与T1之间的关系；若Thj＜T1，则检测Tch、Tjs、Tfd与T2之间的关系；当检测到Tch＜T2或Tjs＜T2或Tfd＜T2时，控制采暖机进入自动防冻控制模式。根据本发明的采暖机的自动防冻控制方法，有效防止机组水泵冻坏或管路冻裂问题，对采暖机形成有效保护。

Description

采暖机及其自动防冻控制方法
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种采暖机及其自动防冻控制方法。
背景技术
目前北方采暖机超低温环境下，机组运行最低可到零下35℃，在用户外出、机组关机、或者机组出现运行故障条件下，机组会停止运行，机组水路侧会冻住，造成机组水泵冻坏或者管路冻裂的情况。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种采暖机及其自动防冻控制方法，能够有效防止机组水泵冻坏或管路冻裂问题，对采暖机形成有效保护。
为了解决上述问题，本发明提供一种采暖机，包括空调侧和水路侧，空调侧包括压缩机、室外换热器、节流装置和中间换热器，水路侧包括水泵和换热管路，换热管路与中间换热器进行换热，水泵的进水端设置有水流开关，换热管路的进口端设置有进水温度传感器，换热管路的出口端设置有出水温度传感器，水路侧还设置有防冻温度传感器，空调侧还设置有环境温度传感器，压缩机的排气端设置有高压传感器，压缩机的吸气端设置有低压传感器。
优选地，压缩机的排气端连接有四通阀。
根据本发明的另一方面，提供了一种上述的采暖机的自动防冻控制方法，其特征在于，包括：
实时检测室外环境温度Thj、出水温度Tch、进水温度Tjs以及防冻温度Tfd；
检测压缩机的运行状态；
当压缩机未运行时，检测Thj与T1之间的关系；
若Thj＜T1，则检测Tch、Tjs、Tfd与T2之间的关系；
当检测到Tch＜T2或Tjs＜T2或Tfd＜T2时，控制采暖机进入自动防冻控制模式。
优选地，控制采暖机进入自动防冻控制逻辑的步骤包括：
在进入自动防冻运行控制模式后，清除除高压保护故障之外的其它故障；
检测是否存在高压故障；
若存在高压保护故障，则屏蔽高压保护故障，控制机组运行防冻控制。
优选地，自动防冻控制方法还包括：
当采暖机进入自动防冻控制模式后，打开空调水阀及辐射水阀，在水阀开启预设时间后启动水泵，在水泵运行预设时间后检测水流开关；
若连续t1时间检测到水流开关未断开，则执行如下动作：
控制水泵连续运行t2时间，若检测到Tch＜T3或Tjs＜T3或Tfd＜T3，则启动压缩机进入制热模式运行。
优选地，自动防冻控制方法还包括：
当采暖机进入自动防冻控制模式后，打开空调水阀及辐射水阀，在水阀开启预设时间后启动水泵，在水泵运行预设时间后检测水流开关；
若连续t3时间检测到水流开关断开，则执行如下动作：
检测压缩机是否运行；
若压缩机处于关闭状态，则进入有水无水检测流程；
根据检测结果对采暖机进行控制。
优选地，有水无水检测流程包括：
关闭水泵，控制空调水阀及辐射水阀保持不变；
控制压缩机启动进入制热模式运行，并在压缩机启动运行过程中检测高压温度；
若高压温度Tgy＞T4，记录此时的进水温度Tjs1、高压温度Tgy1；
控制水泵运行预设时间t4，记录水泵运行过程中进水温度最小值Tjmin、高压温度最小值Tgmin；
若(T js1-Tjmin)＞T5或(Tgy1-Tgmin)＞T5，则判定机组有水循环，屏蔽水流开关保护故障，机组按照水流开关正常情况下防冻运行；
若(T js1-Tjmin)≤T5或(Tgy1-Tgmin)≤T5，则判定机组无水循环，马上关闭压缩机及水泵，并按关机流程关闭其它负载。
优选地，当水泵启动前t5时间检测到水流开关短接，则按照连续t3时间检测到水流开关断开的步骤进行控制。
优选地，自动防冻控制方法还包括：
若水流开关正常或者水流开关异常情况下检测水路侧有水，控制水路侧进入正常防冻运行中，若Tjs＞T6且Tch＞T6且Tfd＞T6时，或者Tjs、Tch、Tfd其中之一大于T7时，退出自动防冻运行模式，之后按当前控制逻辑来运行采暖机。
优选地，自动防冻控制方法还包括：
若水流开关异常情况下检测水路侧无水，则采暖机关闭所有负载，退出自动防冻运行模式。
本发明提供的采暖机的自动防冻控制方法包括：实时检测室外环境温度Thj、出水温度Tch、进水温度Tjs以及防冻温度Tfd；检测压缩机的运行状态；当压缩机未运行时，检测Thj与T1之间的关系；若Thj＜T1，则检测Tch、Tjs、Tfd与T2之间的关系；当检测到Tch＜T2或Tjs＜T2或Tfd＜T2时，控制采暖机进入自动防冻控制模式。通过上述的自动防冻控制方法能够及时准确地判断采暖机是否需要进行防冻控制，从而及时运行防冻控制，有效避免机组水泵冻坏或者管路冻裂的情况，通过增加自动防冻控制逻辑和装置，使得机组水路中无需增加防冻液就可以进行有效的防冻控制，能够有效降低采暖机成本。
附图说明
图1为本发明实施例的采暖机的结构原理图；
图2为本发明实施例的采暖机的自动防冻控制方法的控制原理图；
图3为本发明实施例的采暖机的自动防冻控制方法流程图。
附图标记表示为：
1、压缩机；2、室外换热器；3、节流装置；4、中间换热器；5、水泵；6、换热管路；7、水流开关；8、进水温度传感器；9、出水温度传感器；10、防冻温度传感器；11、环境温度传感器；12、高压传感器；13、低压传感器；14、四通阀。
具体实施方式
结合参见图1所示，根据本发明的实施例，采暖机包括空调侧和水路侧，空调侧包括压缩机1、室外换热器2、节流装置3和中间换热器4，水路侧包括水泵5和换热管路6，换热管路6与中间换热器4进行换热，水泵5的进水端设置有水流开关7，换热管路6的进口端设置有进水温度传感器8，换热管路6的出口端设置有出水温度传感器9，水路侧还设置有防冻温度传感器10，空调侧还设置有环境温度传感器11，压缩机1的排气端设置有高压传感器12，压缩机1的吸气端设置有低压传感器13。
进水温度传感器8用于检测换热管路6的进水端的温度，出水温度传感器9用于检测换热管路6的出水端的温度，环境温度传感器11用于检测室外环境温度，高压传感器12用于检测压缩机1的排气温度，低压传感器13用于检测压缩机1的吸气温度，室外换热器例如为翅片式换热器，节流装置3例如为电子膨胀阀，中间换热器4例如为板式换热器。
通过在水路侧以及空调侧的多个位置设置温度传感器，能够实时获取到与防冻运行控制相关的多个运行参数，从而能够根据这些运行参数来对采暖机进行防冻控制，能够有效防止发生机组水泵冻坏或者管路冻裂的情况。
压缩机1的排气端连接有四通阀14，从而能够对空调侧的运行机型控制，实现空调侧的制冷或者制热运行的状态切换。
结合参见图2和图3所示，根据本发明的实施例，上述的采暖机的自动防冻控制方法包括：实时检测室外环境温度Thj、出水温度Tch、进水温度Tjs以及防冻温度Tfd；检测压缩机1的运行状态；当压缩机1未运行时，检测Thj与T1之间的关系；若Thj＜T1，则检测Tch、Tjs、Tfd与T2之间的关系；当检测到Tch＜T2或Tjs＜T2或Tfd＜T2时，控制采暖机进入自动防冻控制模式。优选地，T1＜T2。上述的T1＜3℃，T2＜5℃。
通过上述的控制逻辑，能够根据采暖机本身的运行参数来确定采暖机是否需要进行防冻控制，能够及时准确地判断采暖机是否需要进行防冻控制，从而及时运行防冻控制，有效避免机组水泵冻坏或者管路冻裂的情况，通过增加自动防冻控制逻辑和装置，使得机组水路中无需增加防冻液就可以进行有效的防冻控制，能够有效降低采暖机成本。
控制采暖机进入自动防冻控制逻辑的步骤包括：在进入自动防冻运行控制模式后，清除除高压保护故障之外的其它故障；检测是否存在高压故障；若存在高压保护故障，则屏蔽高压保护故障，控制机组运行防冻控制。
此处不清除高压保护，是由于高压保护是不可自动恢复的故障，此处只是让机组进入防冻，保护机组水泵和管路不被冻坏，待防冻退出后，高压保护还是存在的，是不允许机组启动的，高压保护之外的故障是可恢复的故障，进入防冻的时候可以清除，退出防冻的时候机组可以正常启动运行。
自动防冻控制方法还包括：当采暖机进入自动防冻控制模式后，打开空调水阀及辐射水阀，在水阀开启预设时间后启动水泵5，在水泵5运行预设时间后检测水流开关7；若连续t1时间检测到水流开关7未断开，则执行如下动作：控制空调水泵5连续运行t2时间，若检测到Tch＜T3或Tjs＜T3或Tfd＜T3，则启动压缩机1进入制热模式运行。上述的t1和t2可以根据实际环境状况进行设定，t1例如为30s，t2例如为2min，T3例如为10℃。
如果连续t1时间检测到水流开关7未断开，则说明水路侧的管路里面有水，同时如果检测到Tch＜T3或Tjs＜T3或Tfd＜T3，说明水管内水温过低，有可能发生结冰或者管路冻裂现象，因此需要启动压缩机进入制热模式，从而通过中间换热器4与换热管路6进行换热，对水路侧的管路内的水进行加温，有效防止发生结冰现象，对水路侧管路和水泵形成有效保护。
自动防冻控制方法还包括：当采暖机进入自动防冻控制模式后，打开空调水阀及辐射水阀，在水阀开启预设时间后启动水泵5，在水泵5运行预设时间后检测水流开关7；若连续t3时间检测到水流开关7断开，则执行如下动作：检测压缩机1是否运行；若压缩机1处于关闭状态，则进入有水无水检测流程；根据检测结果对采暖机进行控制。t3例如为30s。
有水无水检测流程包括：关闭水泵5，控制空调水阀及辐射水阀保持不变；控制压缩机1启动进入制热模式运行，并在压缩机1启动运行过程中检测高压温度；若高压温度Tgy＞T4，记录此时的进水温度Tjs1、高压温度Tgy1；控制水泵5运行预设时间t4，记录水泵5运行过程中进水温度最小值Tjmin、高压温度最小值Tgmin；若(T js1-Tjmin)＞T5或(Tgy1-Tgmin)＞T5，则判定机组有水循环，屏蔽水流开关7保护故障，机组按照水流开关7正常情况下防冻运行；若(T js1-Tjmin)≤T5或(Tgy1-Tgmin)≤T5，则判定机组无水循环，马上关闭压缩机1及水泵5，并按关机流程关闭其它负载。上述的t4例如为30s，T4例如为35℃，T5例如为5℃。
水阀、水泵5开启后，只要水流开关7闭合说明有水，但是水流开关7损坏或者水流量较小的时候水流开关7是断开的，但此时实际上是有水的，此时判断是否有水需要检测进水温度、出水温度、防冻温度、室外环境温度、机组高压温度综合判断是否有水，而非是直接通过水流开关7来判断是否有水，从而有效避免水路开关7损坏或者水流量较小是发生误判断，提高有水无水检测结果的准确性和可靠性。
当水泵5启动前t5时间检测到水流开关7短接，则按照连续t3时间检测到水流开关7断开的步骤进行控制。当水流开关7短接时，相当于水流开关7失效，因此此时不能适用通过水流开关7来判断是否有水的策略，需要通过采暖机运行时的其它参数综合判断水路侧的管路内是否有水，提高了检测结果的准确性。t5例如为30s。
通过上述的控制方式，能够在机组关机情况下以及出现故障无法开启等条件下，仍然能够对采暖机的水路侧进行有效防冻控制，从而进一步提高了采暖机防冻控制的有效性，可以有效解决机组水泵及管路冻坏的问题，保障机组超低温下可靠运行。
自动防冻控制方法还包括：若水流开关7正常或者水流开关7异常情况下检测水路侧有水，控制水路侧进入正常防冻运行中，若Tjs＞T6且Tch＞T6且Tfd＞T6时，或者Tjs、Tch、Tfd其中之一大于T7时，退出自动防冻运行模式，之后按当前控制逻辑来运行采暖机。
自动防冻控制方法还包括：若水流开关7异常情况下检测水路侧无水，则采暖机关闭所有负载，退出自动防冻运行模式。
当水路侧无水时，就不会出现水泵及管路冻坏的问题，因此，当确定水路侧管路无水之后，就可以推出防冻运行模式，减少能源浪费。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上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。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种采暖机，其特征在于，包括空调侧和水路侧，所述空调侧包括压缩机(1)、室外换热器(2)、节流装置(3)和中间换热器(4)，所述水路侧包括水泵(5)和换热管路(6)，所述换热管路(6)与所述中间换热器(4)进行换热，所述水泵(5)的进水端设置有水流开关(7)，所述换热管路(6)的进口端设置有进水温度传感器(8)，所述换热管路(6)的出口端设置有出水温度传感器(9)，所述水路侧还设置有防冻温度传感器(10)，所述空调侧还设置有环境温度传感器(11)，所述压缩机(1)的排气端设置有高压传感器(12)，所述压缩机(1)的吸气端设置有低压传感器(13)。
2.根据权利要求1所述的采暖机，其特征在于，所述压缩机(1)的排气端连接有四通阀(14)。
3.一种如权利要求1和2所述的采暖机的自动防冻控制方法，其特征在于，包括：
实时检测室外环境温度Thj、出水温度Tch、进水温度Tjs以及防冻温度Tfd；
检测压缩机(1)的运行状态；
当压缩机(1)未运行时，检测Thj与T1之间的关系；
若Thj＜T1，则检测Tch、Tjs、Tfd与T2之间的关系；
当检测到Tch＜T2或Tjs＜T2或Tfd＜T2时，控制采暖机进入自动防冻控制模式。
4.根据权利要求3所述的自动防冻控制方法，其特征在于，所述控制采暖机进入自动防冻控制逻辑的步骤包括：
在进入自动防冻运行控制模式后，清除除高压保护故障之外的其它故障；
检测是否存在高压故障；
若存在高压保护故障，则屏蔽高压保护故障，控制机组运行防冻控制。
5.根据权利要求3所述的自动防冻控制方法，其特征在于，所述自动防冻控制方法还包括：
当采暖机进入自动防冻控制模式后，打开空调水阀及辐射水阀，在水阀开启预设时间后启动水泵(5)，在水泵(5)运行预设时间后检测水流开关(7)；
若连续t1时间检测到水流开关(7)未断开，则执行如下动作：
控制水泵(5)连续运行t2时间，若检测到Tch＜T3或Tjs＜T3或Tfd＜T3，则启动压缩机(1)进入制热模式运行。
6.根据权利要求3所述的自动防冻控制方法，其特征在于，所述自动防冻控制方法还包括：
当采暖机进入自动防冻控制模式后，打开空调水阀及辐射水阀，在水阀开启预设时间后启动水泵(5)，在水泵(5)运行预设时间后检测水流开关(7)；
若连续t3时间检测到水流开关(7)断开，则执行如下动作：
检测压缩机(1)是否运行；
若压缩机(1)处于关闭状态，则进入有水无水检测流程；
根据检测结果对采暖机进行控制。
7.根据权利要求6所述的自动防冻控制方法，其特征在于，有水无水检测流程包括：
关闭水泵(5)，控制空调水阀及辐射水阀保持不变；
控制压缩机(1)启动进入制热模式运行，并在压缩机(1)启动运行过程中检测高压温度；
若高压温度Tgy＞T4，记录此时的进水温度Tjs1、高压温度Tgy1；
控制水泵(5)运行预设时间t4，记录水泵(5)运行过程中进水温度最小值Tjmin、高压温度最小值Tgmin；
若(T js1-Tjmin)＞T5或(Tgy1-Tgmin)＞T5，则判定机组有水循环，屏蔽水流开关(7)保护故障，机组按照水流开关(7)正常情况下防冻运行；
若(T js1-Tjmin)≤T5或(Tgy1-Tgmin)≤T5，则判定机组无水循环，马上关闭压缩机(1)及水泵(5)，并按关机流程关闭其它负载。
8.根据权利要求7所述的自动防冻控制方法，其特征在于，当水泵(5)启动前t5时间检测到水流开关(7)短接，则按照连续t3时间检测到水流开关(7)断开的步骤进行控制。
9.根据权利要求3所述的自动防冻控制方法，其特征在于，所述自动防冻控制方法还包括：
若水流开关(7)正常或者水流开关(7)异常情况下检测水路侧有水，控制水路侧进入正常防冻运行中，若Tjs＞T6且Tch＞T6且Tfd＞T6时，或者Tjs、Tch、Tfd其中之一大于T7时，退出自动防冻运行模式，之后按当前控制逻辑来运行采暖机。
10.根据权利要求3所述的自动防冻控制方法，其特征在于，所述自动防冻控制方法还包括：
若水流开关(7)异常情况下检测水路侧无水，则采暖机关闭所有负载，退出自动防冻运行模式。
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