CN113137746A - 一种热泵热水器水路防冻系统的控制方法 - Google Patents
一种热泵热水器水路防冻系统的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种热泵热水器水路防冻系统的控制方法，水路防冻系统包括控制器和机组，通过控制器与机组的压缩机、换热器、热力膨胀阀、蒸发器、环境感温传感器、出水感温传感器、水箱、循环水泵的结构配合，使用本水路防冻系统的控制方法，其包括以下步骤：在机组处在关机或待机状态下采用低温环境防冻控制步骤、传感器出现故障防冻控制步骤，强化和优化机组水路系统的防冻性能，避免环境温度传感器和出水感温传感器出现故障时防冻功能失效的可能性，以造成机组的换热器和循环水泵冻坏的情况，延长产品的使用寿命，确保产品在低温下能正常使用。
Description
技术领域
本发明涉及热泵系统的技术领域，具体说是一种热泵热水器水路防冻系统的控制方法。
背景技术
现有的热泵系统的基本原理：其主要是通过压缩机、换热器、热力膨胀阀、蒸发器、保温水箱、水泵和电子自动控制器等组成。通电后，室外空气通过蒸发器进行热交换，温度降低后的空气被排出系统。同时，蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机，压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入换热器，被水泵强制循环的水也通过换热器，被工质加热后送去供用户使用，而工质被冷却成液体，该液体经电子膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器，如此反复循环工作。空气中热能不断地输送到水中，使保温水箱里的水温逐渐升高，能达到适合人们使用温度。
其中，传统热泵系统的机组处于关机或待机状态下，当机组出水温度Ti≦3℃且持续5s，则进入防冻运行，强制启动循环水泵，同时在以下情况中：1)当出水温度T0≧10℃且持续5s，则关闭循环水泵，退出防冻运行；2)当循环水泵运行5min后，出水温度T0≦10℃，则强制启动机组进行制热运行，当出水温度T0≧15℃且持续5s后，机组停止运行，关闭循环水泵，退出防冻运行。
上述传统的热泵系统的防冻控制方法在实际应用中存在以下不足：
1)传统热泵系统处于关机或待机状态下，压缩机在低环境温度且低水温启动时，由于处于低压压力过低，造成机组无法正常制热，以使机组换热器和循环水泵被冻坏，降低产品的使用寿命，甚至严重影响正常使用；
2)当机组的感温传感器出现故障时，容易造成传统热泵系统的防冻控制功能失效，同样造成机组换热器和循环水泵被冻坏，严重影响正常使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种热泵热水器水路防冻系统的控制方法，强化和优化机组水路系统的防冻性能，避免传感器出现故障时防冻功能失效的可能性，以造成机组换热器和循环水泵冻坏，延长产品的使用寿命，确保产品在低温下能正常使用。
本发明的发明目的是这样实现的：一种热泵热水器水路防冻系统的控制方法，所述水路防冻系统包括控制器和机组，所述机组安装有与控制器连接的压缩机、换热器、热力膨胀阀、蒸发器、环境感温传感器、出水感温传感器、水箱、循环水泵，所述压缩机、换热器、热力膨胀阀、蒸发器通过冷媒管依次连接以形成冷媒循环回路，所述循环水泵、换热器、水箱通过水管依次连接以形成循环水路，所述环境感温传感器设在水管外侧，所述出水感温传感器设在换热器的出水端和水箱的进水端连接之间的水管上，其特征在于：所述水路防冻系统的控制方法包括以下步骤：
所述机组处在关机或待机状态下；
1)低温环境防冻控制步骤：检测当前环境温度T0，当环境温度T0≦第一设定温度T1时，控制器控制循环水泵运行第一设定时间t1,停止运行1h后，控制器再控制循环水泵运行第一设定时间t1，一直循环动作；
当检测当时出水温度Ti，当出水温度Ti≦第二设定温度T2且持续第二设定时间t2，则进入防冻运行，控制器强制启动循环水泵，
①当检测出水温度Ti≧第三设定温度T3且持续第二设定时间t2，则控制器控制关闭循环水泵，退出防冻运行；
②当循环水泵运行第一设定时间t1后，出水温度Ti≦第三设定温度T3，则控制器强制启动机组进行制热运行，当出水温度Ti≧第四设定温度T4且持续第二设定时间t2后，机组停止运行，控制器关闭循环水泵，退出防冻运行；
2)①在环境温度传感器出现故障的防冻控制步骤：在出水温度Ti≦第五设定温度T5时，则启动循环水泵运行第三设定时间t3，停止运行1h后，再启动运行第三设定时间t3，一直循环运行；
②在出水感温传感器出现故障的防冻控制步骤：当检测到环境温度T0≦第一设定温度T1，控制器启动循环水泵运行第三设定时间t3，停止30min，再启动运行第三设定时间t3，一直循环运行；
③在环境温度传感器和出水感温传感器同时出现故障的防冻控制步骤：当检测到环境温度传感器和出水感温传感器同时出现故障时，控制器启动循环水泵运行第三设定时间t3，停止30min，再启动运行第三设定时间t3，一直循环运行。
根据上述进行优化，所述第一设定温度T1:1℃<T1<4℃，第二设定温度T2：2℃<T2<5℃，第三设定温度T3：9℃<T3<12℃，第四设定温度T4：14℃<T4<17℃，第五设定温度T5：4℃<T4<7℃。
根据上述进行优化，所述第一设定温度T1为2℃，第二设定温度T2为3℃，第三设定温度T3为10℃，第四设定温度T4为15℃，第五设定温度T5为5℃。
根据上述进行优化，所述第一设定时间t1:3min<t1<6min，第二设定时间t2:3s<t2<6s，第三设定时间t3:3min<t1<6min。
根据上述进行优化，所述第一设定时间：t1为5min，第二设定时间：t2为5s，第三设定时间:t3为5min。
本发明的优点在于：采用本防冻控制方法，有效地强化和优化机组水路系统的防冻性能，避免环境温度传感器和出水感温传感器出现故障时防冻功能失效的可能性，以造成机组的换热器和循环水泵冻坏的情况，延长产品的使用寿命，确保产品在低温下能正常使用。
附图说明
附图1为本发明较佳实施例的工作原理图。
附图2为本发明较佳实施例的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
根据附图1至图2所示，本发明的热泵热水器水路防冻系统的控制方法，所述水路防冻系统包括控制器1和机组，所述机组安装有与控制器1连接的压缩机2、换热器3、热力膨胀阀4、蒸发器5、环境感温传感器6、出水感温传感器7、水箱8、循环水泵9，所述压缩机2、换热器3、热力膨胀阀4、蒸发器5通过冷媒管依次连接以形成冷媒循环回路，所述循环水泵9、换热器3、水箱8通过水管依次连接以形成循环水路，所述环境感温传感器6设在水管外侧，所述出水感温传感器7设在换热器3的出水端和水箱8的进水端连接之间的水管上。其中，所述水路防冻系统的控制方法包括以下步骤：
所述机组处在关机或待机状态下；
1)低温环境防冻控制步骤：检测当前环境温度T0，当环境温度T0≦第一设定温度T1时，控制器1控制循环水泵9运行第一设定时间t1,停止运行1h后，控制器1再控制循环水泵9运行第一设定时间t1，一直循环动作；
当检测当时出水温度Ti，当出水温度Ti≦第二设定温度T2且持续第二设定时间t2，则进入防冻运行，控制器1强制启动循环水泵9，
①当检测出水温度Ti≧第三设定温度T3且持续第二设定时间t2，则控制器1控制关闭循环水泵9，退出防冻运行；
②当循环水泵9运行第一设定时间t1后，出水温度Ti≦第三设定温度T3，则控制器1强制启动机组进行制热运行，当出水温度Ti≧第四设定温度T4且持续第二设定时间t2后，机组停止运行，控制器1关闭循环水泵9，退出防冻运行；
2)①在环境温度传感器出现故障的防冻控制步骤：在出水温度Ti≦第五设定温度T5时，则启动循环水泵9运行第三设定时间t3，停止运行1h后，再启动运行第三设定时间t3，一直循环运行；
②在出水感温传感器7出现故障的防冻控制步骤：当检测到环境温度T0≦第一设定温度T1，控制器1启动循环水泵9运行第三设定时间t3，停止30min，再启动运行第三设定时间t3，一直循环运行；
③在环境温度传感器和出水感温传感器7同时出现故障的防冻控制步骤：当检测到环境温度传感器和出水感温传感器7同时出现故障时，控制器1启动循环水泵9运行第三设定时间t3，停止30min，再启动运行第三设定时间t3，一直循环运行。
在实际应用中，所述第一设定温度T1:1℃<T1<4℃，第二设定温度T2：2℃<T2<5℃，第三设定温度T3：9℃<T3<12℃，第四设定温度T4：14℃<T4<17℃，第五设定温度T5：4℃<T4<7℃。所述第一设定时间t1:3min<t1<6min，第二设定时间t2:3s<t2<6s，第三设定时间t3:3min<t1<6min。
在优化方案中，所述第一设定温度T1为2℃，第二设定温度T2为3℃，第三设定温度T3为10℃，第四设定温度T4为15℃，第五设定温度T5为5℃。所述第一设定时间：t1为5min，第二设定时间：t2为5s，第三设定时间:t3为5min。
即，机组处于关机或待机状态下，检测当前环境温度T0，当环境温度T0≦2℃时，控制器1控制循环水泵9运行5min，停止运行1h后，控制器1再控制循环水泵9运行5min，一直循环动作。
当检测当时出水温度Ti，当出水温度Ti≦3℃且持续5s，则进入防冻运行，控制器1强制启动循环水泵9。
其中，当检测出水温度Ti≧10℃且持续5s，则控制器1控制关闭循环水泵9，退出防冻运行。
或者，当循环水泵9运行5min后，出水温度Ti≦10℃，则控制器1强制启动机组进行制热运行，当出水温度Ti≧15℃且持续5s后，机组停止运行，控制器1关闭循环水泵9，退出防冻运行。
期间，在环境温度传感器出现故障的防冻控制步骤：在出水温度Ti≦5℃时，则启动循环水泵9运行5min，停止运行1h后，再启动运行5min，一直循环运行。
在出水感温传感器7出现故障的防冻控制步骤：当检测到环境温度T0≦2℃，控制器1启动循环水泵9运行5min，停止30min，再启动运行第5min，一直循环运行。
在环境温度传感器和出水感温传感器7同时出现故障的防冻控制步骤：当检测到环境温度传感器和出水感温传感器7同时出现故障时，控制器1启动循环水泵9运行5min，停止30min，再启动运行5min，一直循环运行。
采用本防冻控制方法，有效地强化和优化机组水路系统的防冻性能，避免环境温度传感器和出水感温传感器7出现故障时防冻功能失效的可能性，以造成机组的换热器3和循环水泵9冻坏的情况，延长产品的使用寿命，确保产品在低温下能正常使用。
上述具体实施例仅为本发明效果较好的具体实施方式，凡与本发明的热泵热水器水路防冻系统的控制方法相同或等同的结构，均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种热泵热水器水路防冻系统的控制方法，所述水路防冻系统包括控制器(1)和机组，所述机组安装有与控制器(1)连接的压缩机(2)、换热器(3)、热力膨胀阀(4)、蒸发器(5)、环境感温传感器(6)、出水感温传感器(7)、水箱(8)、循环水泵(9)，所述压缩机(2)、换热器(3)、热力膨胀阀(4)、蒸发器(5)通过冷媒管依次连接以形成冷媒循环回路，所述循环水泵(9)、换热器(3)、水箱(8)通过水管依次连接以形成循环水路，所述环境感温传感器(6)设在水管外侧，所述出水感温传感器(7)设在换热器(3)的出水端和水箱(8)的进水端连接之间的水管上，其特征在于：所述水路防冻系统的控制方法包括以下步骤：
所述机组处在关机或待机状态下；
1)低温环境防冻控制步骤：检测当前环境温度T0，当环境温度T0≦第一设定温度T1时，控制器(1)控制循环水泵(9)运行第一设定时间t1,停止运行1h后，控制器(1)再控制循环水泵(9)运行第一设定时间t1，一直循环动作；
当检测当时出水温度Ti，当出水温度Ti≦第二设定温度T2且持续第二设定时间t2，则进入防冻运行，控制器(1)强制启动循环水泵(9)，
①当检测出水温度Ti≧第三设定温度T3且持续第二设定时间t2，则控制器(1)控制关闭循环水泵(9)，退出防冻运行；
②当循环水泵(9)运行第一设定时间t1后，出水温度Ti≦第三设定温度T3，则控制器(1)强制启动机组进行制热运行，当出水温度Ti≧第四设定温度T4且持续第二设定时间t2后，机组停止运行，控制器(1)关闭循环水泵(9)，退出防冻运行；
2)①在环境温度传感器出现故障的防冻控制步骤：在出水温度Ti≦第五设定温度T5时，则启动循环水泵(9)运行第三设定时间t3，停止运行1h后，再启动运行第三设定时间t3，一直循环运行；
②在出水感温传感器(7)出现故障的防冻控制步骤：当检测到环境温度T0≦第一设定温度T1，控制器(1)启动循环水泵(9)运行第三设定时间t3，停止30min，再启动运行第三设定时间t3，一直循环运行；
③在环境温度传感器和出水感温传感器(7)同时出现故障的防冻控制步骤：当检测到环境温度传感器和出水感温传感器(7)同时出现故障时，控制器(1)启动循环水泵(9)运行第三设定时间t3，停止30min，再启动运行第三设定时间t3，一直循环运行。
2.根据权利要求1所述热泵热水器水路防冻系统的控制方法，其特征在于：所述第一设定温度T1:1℃<T1<4℃，第二设定温度T2：2℃<T2<5℃，第三设定温度T3：9℃<T3<12℃，第四设定温度T4：14℃<T4<17℃，第五设定温度T5：4℃<T4<7℃。
3.根据权利要求2所述热泵热水器水路防冻系统的控制方法，其特征在于：所述第一设定温度T1为2℃，第二设定温度T2为3℃，第三设定温度T3为10℃，第四设定温度T4为15℃，第五设定温度T5为5℃。
4.根据权利要求1所述热泵热水器水路防冻系统的控制方法，其特征在于：所述第一设定时间t1:3min<t1<6min，第二设定时间t2:3s<t2<6s，第三设定时间t3:3min<t1<6min。
5.根据权利要求4所述热泵热水器水路防冻系统的控制方法，其特征在于：所述第一设定时间：t1为5min，第二设定时间：t2为5s，第三设定时间:t3为5min。
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