CN115900134A - 多热泵模块机组及其防冻控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多热泵模块机组及其防冻控制方法。所述的防冻控制方法在多热泵模块的出水总管引出一条分管,其上设有水泵和比例调节阀，所述分管通过相互并联的支管与各热泵模块的进水管连通，所述支管上设有二通阀,当环境温度低于设定值时利用所述水泵将水循环起来，为不开机的热泵模块进行防冻，或在所有热泵模块停机时开启一个热泵模块对整个机组进行防冻。本发明很好地解决了目前多热泵模块机组因低温停机需要开启电加热器防冻存在的不节能问题，且防冻效果良好。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种多热泵模块机组及其防冻控制方法。
背景技术
热泵模块化的风冷冷热水机组安装在室外，对于冬天如何防冻是的设计的一个关键问题。目前常用的两种防冻方法是：(1)机组不使用时不断电，定时让机组各热泵模块开起来，避免水温降得太低，冻坏室外换热器(制热时作为蒸发器使用)；(2)在室外换热器中增加电加热装置，停机时机组不断电，开启电加热装置加热水，避免室外换热器冻坏。这种方案如果水不流动，电加热选型不合理，或者温度太低，还是存在冻坏室外换热器的风险。上面两种防冻方式都存在耗电不节能的问题，无法有效解决机组防冻的问题，而且一旦室外换热器冻坏，更换不仅成本昂贵，而且有可能导致更换压缩机、气液分离器等其他部件，维修成本非常高。
发明内容
本发明提出一种多热泵模块机组及其防冻控制方法，以解决现有技术中存在的室外水换热器在低温下防冻耗能高的技术问题。
本发明提出一种多热泵模块机组的防冻控制方法，其中，所述多热泵模块换热器的出水总管引出一条分管,其上设有水泵和比例调节阀，所述分管通过相互并联的支管与各热泵模块的进水管道连通，所述支管上设有二通阀,当环境温度低于设定值时利用所述水泵将水循环起来，为不开机的热泵模块进行防冻，或在所有热泵模块停机时开启一个热泵模块对整个机组进行防冻。
所述的防冻控制方法包括以下步骤：
当环境温度T小于设定值T1且室内有热负荷需求时,打开比例调节阀和停机热泵模块对应支路上的二通阀,关闭开机热泵模块对应支路上的二通阀,水泵工作；
当环境温度T1小于设定值且室内无热负荷需求时，打开比例调节阀和所有热泵模块对应支路上的二通阀,同时开启一个热泵模块,水泵工作；
当环境温度T大于等于设定值T1且室内有热负荷需求时,关闭比例调节阀和所有热泵模块对应支路上的二通阀,水泵不工作；
当环境温度T大于等于设定值T1且室内无热负荷需求时,关闭比例调节阀和所有热泵模块对应支路上的二通阀,水泵不工作。
优选地，当开启一个热泵模块为所有热泵模块进行防冻时，根据各热泵模块运行时间的长短优先开启运行时间短的热泵模块。
作为一替换实施例，检测各热泵模块进水管处水温并优先开启进水管水温先达到设定值的热泵模块。
优选地，根据环境温度和出水温度下降的速度确定开启热泵模块运行的时间。
本发明还提出一种多热泵模块机组，所述多热泵模块机组使用上述防冻控制方法。
与现有技术相比，本发明很好地解决了目前多热泵模块机组因低温停机需要开启电加热器防冻存在的不节能问题，且防冻效果良好。
附图说明
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，其中：
图1为现有技术室外水换热器防冻的系统图；
图2为本发明提出的室外水换热器防冻的系统图；
图3为本发明提出的防冻方法控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。应当理解，以下具体实施例仅用以解释本发明，并不对本发明构成限制。
图1显示现有技术中室外水换热器防冻的系统图。该实施例中由8个热泵模块组成一套冷热水机组，各热泵模块分别标注为M1、M2、……,M8,各个热泵模块并联并自带循环水泵，共用进水总管1和出水总管2，每个热泵模块的进水管3上设有第一二通阀4，水从进水总管1进入，经过进水管3、第一二通阀4到各热泵模块的水换热器，与水换热器中的冷媒换热后经出水总管2返回至进水总管循环。每个热泵模块对应的第一二通阀4随该热泵模块的开启而开启，关闭而关闭，无需另外安装对应的水泵。防冻时可以通过各热泵模块内部的电加热对水换热器管道进行加热，水换热器可采用板式换热器、套管式换热器，或壳管式换热器等多种形式。在防冻操作时，水不流动，电加热器加热水，保证水不结冰即可。正如上面所述，这种防冻措施能耗较高。
图2为本发明提出的室外水换热器防冻的系统图。该实施例中也包括8个热泵模块，8个热泵模块共用进水总管1和出水总管2，不同的是在出水总管上引出一条分管5,其上设有比例调节阀6和水泵7，分管5通过相互并联的支管8与各热泵模块的进水管3连通，连通位置设置在第一二通阀4的后面。各支管8上设有第二二通阀9，防冻时利用水泵7将水循环起来，为不开机的热泵模块进行防冻，或在所有热泵模块停机时开启一个热泵模块对整个机组进行防冻。
本发明在系统中增加了多条管路、一个水泵、一个比例调节阀和多个二通阀，能很好地解决低温下的防冻问题，一次性投入低，无需在防冻操作时使用电加热器，节能效果显著。
本发明提出的防冻方法流程如图3所示，具体包括以下步骤：
当环境温度T≥设定值T1时,机组处于工作状态，此时可能所有热泵模块都开，或者部分热泵模块不开。开机热泵模块对应进水管3上的第一二通阀4打开，停机热泵模块对应进水管上的第一二通阀关闭，分管5上的比例调节阀6和水泵7关闭，第二二通阀9关闭。机组正常为末端需求侧供给热水，系统处于非防冻模式工作；
当环境温度T＜设定T1时，机组处于工作状态，此处可能所有热泵模块都开，或者部分热泵模块不开。开机热泵模块对应进水管3上的第一二通阀4打开，停机热泵模块对应进水管上的第一二通阀关闭，分管5上的比例调节阀6和水泵7打开，停机热泵模块对应支管8上的第二二通阀9打开；开机热泵模块对应支管8上的第二二通阀9关闭，机组为末端需求侧供给热水，不工作热泵模块进入防冻模式；
当环境温度T＜设定值T，室内无热负荷需求时，所有热泵模块处于停机状态，此时系统不掉电，进水管3上的第一二通阀4全部关闭，启动一个热泵模块进行防冻保护，此时比例调节阀6、水泵7和第二二通阀9均开启，把所有热泵模块的水路系统均循环起来，由一个热泵模块提供热水对所有热泵模块的水换热器进行防冻操作。
可根据热泵模块压缩机运行时间的长短优先启动运行时间短的热泵模块进行防冻操作，也可以在进水管3上设置温度传感器，根据进水温度优先启动进水温度低的热泵模块进行防冻操作。例如，启动进水温度首先达到5度的热泵模块。
本发明提出的防冻控制方法针对热泵模块内置水泵和止回阀，热泵模块与热泵模块之间的水系统并不连通的机组，通过增设管道、水泵、比例调节阀和二通阀，在防冻模式下利用出水侧总管分出的分管上设置的水泵把水循环起来，保证某些热泵模块不开时，机组出水总管的水会引入到这些热泵模块中循坏流动；并且当所有热泵模块不开时(用户侧无负荷需求)，只需要开启一个热泵模块即可保证所有热泵模块的防冻，不仅很好地解决了冬季防冻问题，而且耗低低，节能。
以上所述仅为本发明的具体实施方式。应当指出的是，凡在本发明构思的精神和框架内所做出的任何修改、等同替换和变化，都应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多热泵模块机组的防冻控制方法，其特征在于，所述多热泵模块的出水总管引出一条分管,其上设有水泵和比例调节阀，所述分管通过相互并联的支管与各热泵模块的进水管连通，所述支管上设有二通阀,当环境温度低于设定值时利用所述水泵将水循环起来，为不开机的热泵模块进行防冻，或在所有热泵模块停机时开启一个热泵模块对整个机组进行防冻。
2.如权利要求1所述的防冻控制方法，其特征在于，当环境温度T小于设定值T1且室内有热负荷需求时,打开比例调节阀和停机热泵模块对应支路上的二通阀,关闭开机热泵模块对应支路上的二通阀,水泵工作。
3.如权利要求1所述的防冻控制方法，其特征在于，当环境温度T1小于设定值且室内无热负荷需求时，打开比例调节阀和所有热泵模块对应支路上的二通阀,同时开启一个热泵模块,水泵工作。
4.如权利要求1所述的防冻控制方法，其特征在于，当环境温度T大于等于设定值T1且室内有热负荷需求时,关闭比例调节阀和所有热泵模块对应支路上的二通阀,水泵不工作。
5.如权利要求1所述的防冻控制方法，其特征在于，当环境温度T大于等于设定值T1且室内无热负荷需求时,关闭比例调节阀和所有热泵模块对应支路上的二通阀,水泵不工作。
6.如权利要求3所述的防冻控制方法，其特征在于，根据各热泵模块运行时间的长短优先开启运行时间短的热泵模块。
7.如权利要求3所述的防冻控制方法，其特征在于，检测各热泵模块进水管处水温并优先开启进水管水温先达到设定值的热泵模块。
8.如权利要求6或7所述的防冻控制方法，其特征在于，根据环境温度和出水温度下降的速度确定开启热泵模块运行的时间。
9.一种多热泵模块机组，其特征在于，所述多热泵模块冷热水机组使用权利要求1至8任一项所述的防冻控制方法。
10.如权利要求9所述的多热泵模块机组，其特征在于，包括多个并联的热泵模块，与各个热泵模块水换热器连通的进水总管和出水总管，所述出水总管引出一条分管,其上设有水泵和比例调节阀，所述分管通过相互并联的支管与各热泵模块的进水管连通，所述支管上设有二通阀。
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