CZ30802U1 - An air to water heat pump connection system - Google Patents
An air to water heat pump connection system Download PDFInfo
- Publication number
- CZ30802U1 CZ30802U1 CZ2017-33286U CZ201733286U CZ30802U1 CZ 30802 U1 CZ30802 U1 CZ 30802U1 CZ 201733286 U CZ201733286 U CZ 201733286U CZ 30802 U1 CZ30802 U1 CZ 30802U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- coolant
- outdoor unit
- air
- compressor
- unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
Oblast technikyTechnical field
Navrhované technické řešení spadá do oblasti systémů využitelných pro ekologické vytápění a chlazení budov. Díky vhodné konstrukci a z ní vyplývajícímu výkonu a spolehlivosti je zvláště vhodné i pro provoz ve vícepodlažních budovách.The proposed technical solution belongs to the systems usable for ecological heating and cooling of buildings. Thanks to the suitable design and the resulting performance and reliability, it is particularly suitable for operation in multi-storey buildings.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Ekologické vytápění budov pomocí tepelných čerpadel je moderním fenoménem. Při vhodné konstrukci systému, která je dána parametry použitých prvků a jejich propojením, a jeho nastavení, je takový systém spolehlivý a svému provozovateli přináší citelnou finanční úsporu za provoz. Navíc se jedná o systém šetrný k životnímu prostředí.Ecological heating of buildings using heat pumps is a modern phenomenon. With a suitable system design, which is given by the parameters of the elements used and their interconnection, and its settings, such a system is reliable and brings its operator considerable financial savings for operation. In addition, it is an environmentally friendly system.
Systémy zapojení tepelného čerpadla vzduch - voda známé ze stavu techniky mají vlastnosti, které nebyly na technické úrovni, kterou dnešní doba umožňuje, a to jak z úhlu pohledu účinnosti, spolehlivosti a také aplikační šíře. To je dáno například neoptimální konstrukcí/topologií systémů.Known prior art air-to-water heat pump systems have features that were not at the technical level that today allows, both in terms of efficiency, reliability, and application breadth. This is due, for example, to the non-optimal design / topology of systems.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Podstatou navrhovaného technického řešení je systém zapojení tepelného čerpadla vzduch voda. Tento systém obsahuje venkovní jednotku připojenou přes komunikační rozhraní o elektrickém stejnosměrném napětí 0 až 10V, nebo střídavém napětí 230 V 50H z, k řídicímu systému. Řídicí systém obsahuje hlavní řídicí jednotku, ke které jsou elektricky připojeny senzory a vodiče binárních signálů. Tyto binární signály jsou běžně známé řídicí signály, např. signál nízkého tarifu HDO nebo signál se zabezpečovací jednotky domu apod. Tato hlavní řídicí jednotka obsahuje sběrnice pro připojení externích modulů a ovládacích a/nebo zobrazovacích jednotek a ethemetové rozhraní pro připojení k internetu. Řídicí systém dále obsahuje komunikační převodník pro připojení komunikačního rozhraní venkovní jednotky.The essence of the proposed technical solution is the air to water heat pump connection system. This system includes an outdoor unit connected to the control system via a 0 to 10V DC or 230V AC 50 V AC communication interface. The control system comprises a master control unit to which the binary signal sensors and wires are electrically connected. These binary signals are commonly known control signals, such as a low tariff HDO signal or a signal from a home security unit, etc. This master control unit includes buses for connecting external modules and control and / or display units, and an Internet-based ethemet interface. The control system further comprises a communication converter for connecting the communication interface of the outdoor unit.
Systém dále obsahuje vnitřní jednotku obsahující tepelný výměník chladivo - voda. Vnitřní jednotka dále obsahuje - k hlavní řídicí jednotce elektricky připojené - oběhové čerpadlo, senzor průtoku topné vody a teplotní senzory. Teplotní senzory jsou umístěné příložným způsobem na potrubí tepelného výměníku a/nebo vloženy přímo v tepelném výměníku. Umístění senzorů příložným způsobem má výhodu ve snadné montáži. Umístění senzorů přímo v tepelném výměníku má výhodu vyšší přesnosti měření.The system further comprises an indoor unit comprising a refrigerant-water heat exchanger. The indoor unit also contains - electrically connected to the main control unit - a circulation pump, a heating water flow sensor and temperature sensors. The temperature sensors are placed in a contact manner on the heat exchanger pipe and / or embedded directly in the heat exchanger. Placing the sensors in an additional way has the advantage of being easy to install. Placing sensors directly in the heat exchanger has the advantage of greater measurement accuracy.
Venkovní jednotka a vnitřní jednotka jsou vzájemně propojeny alespoň izolovaným propojovacím potrubím chladivá, tvořeným nejméně dvěma trubkami. Dále jsou propojeny elektrickým propojením, které obsahuje alespoň uzemňovací pospojení a komunikační vodiče zapojené v komunikačním rozhraní venkovní jednotky a řídicího systému.The outdoor unit and the indoor unit are connected to each other by at least an insulated refrigerant interconnecting line formed of at least two pipes. Furthermore, they are interconnected by an electrical connection which comprises at least an earthing connection and communication wires connected in the communication interface of the outdoor unit and the control system.
Venkovní jednotka a/nebo vnitřní jednotka je připojena k vodiči s napájecím napětím 230 V 50 Hz nebo 400 V 50 Hz. To znamená, že venkovní jednotka a vnitřní jednotka je buď připojena zvlášť ke svému napájecímu vodiči (paralelní zapojení), nebo je k tomuto vodiči připojena jen jedna z jednotek a k ní je dalším vodičem připojena druhá z jednotek (sériové zapojení).The outdoor unit and / or the indoor unit are connected to a conductor with a supply voltage of 230 V 50 Hz or 400 V 50 Hz. This means that the outdoor unit and the indoor unit are either connected separately to their power supply wiring (parallel connection), or only one of the units is connected to this wiring and the other of the units (serial wiring) is connected to this wiring.
Venkovní jednotka obsahuje kompresor chladivá. Výstup kompresoru chladivá je propojen se zásobníkem chladivá, který je propojen s čtyřcestným ventilem. Čtyřcestný ventil je dále propojen se sběračem, resp. distributorem, výměníku chladivo - vzduch, s ventilem připojení první trubky izolovaného propojovacího potrubí chladivá vnitřní jednotky a s akumulátorem chladivá.The outdoor unit contains a refrigerant compressor. The refrigerant compressor outlet is connected to a refrigerant tank that is connected to a four-way valve. The four-way valve is further connected to the collector, resp. distributor, coolant-to-air exchanger, with valve connecting the first pipe of the insulated interconnecting coolant duct of the indoor unit and with the coolant accumulator.
Akumulátor chladívaje připojen ke kompresoru chladivá. Výměník chladivo - vzduch, opatřený ventilátorovou jednotkou s nejméně jedním ventilátorem, je přes kapilárový distributor, dochlazovací smyčku, zásobník kapalného chladivá a nejméně jeden expanzní ventil připojen k ventilu připojení druhé trubky izolovaného propojovacího potrubí chladivá vnitřní jednotky.The refrigerant accumulator is connected to the refrigerant compressor. The refrigerant-air heat exchanger, provided with a fan unit with at least one fan, is connected via a capillary distributor, a coolant loop, a liquid coolant reservoir, and at least one expansion valve connected to the second coolant pipe connection pipe of the indoor unit.
- 1 CZ 30802 Ul- 1 CZ 30802 Ul
Venkovní jednotka obsahuje alespoň jeden řídicí modul, teplotní senzor venkovní teploty a teplotní senzory situované alespoň na výstupu kompresoru chladivá, na sacím potrubí kompresoru chladivá a na alespoň jedné kapiláře kapilárového distributoru.The outdoor unit comprises at least one control module, an outside temperature temperature sensor and temperature sensors situated at least at the refrigerant compressor outlet, at the refrigerant compressor suction line and at least one capillary distributor capillary.
Teplotní senzory, čtyřcestný ventil, expanzní ventil, ventilátor a kompresor chladivá jsou připo5 j eny k řídicímu modulu venkovní j ednotky.Temperature sensors, four-way valve, expansion valve, fan and refrigerant compressor are connected to the outdoor unit control module.
V enkovní j ednotka má parametry:The outdoor unit has parameters:
- čtyřpólový motor kompresoru chladivá o příkonu 1,0 až 15 kW,- four-pole compressor motor with a coolant input of 1,0 to 15 kW,
- ventilátorová jednotka se jmenovitým průtokem chladicího vzduchu 40 až 150m3/min., s elektrickým motorem ventilátoru o výkonu 43 až 100 W, ío - maximální hladina akustického tlaku (dBA) chlazení 47 a topení 58, stanovená jako průměrná hodnota akustického tlaku ve všech směrech 3 m od venkovní jednotky,- a fan unit with a nominal cooling air flow of 40 to 150 m 3 / min., with an electric fan motor of 43 to 100 W; 3 m from the outdoor unit,
- maximální hladina akustického výkonu (dBA) chlazení 63 a topení 75, měřeno dle normy ČSN EN 12102:2014 při parametrech A7W35 při 100% výkonu pro šíření zvuku ve volném poloprostoru,- maximum sound power level (dBA) of cooling 63 and heating 75, measured according to EN 12102: 2014 at A7W35 parameters at 100% power for sound propagation in open space,
- využitelnost alespoň při venkovní teplotě v rozsahu 35 °C až - 20 °C. Dále je venkovní jednotka uzpůsobena k připojení propojovacího potrubí o délce 3 až 75 metrů a převýšení vůči vnitřní jednotce až 30 metrů.- Applicability at least at an outdoor temperature in the range of 35 ° C to - 20 ° C. Furthermore, the outdoor unit is adapted to connect a connecting pipe of 3 to 75 meters in length and an elevation of up to 30 meters relative to the indoor unit.
Ve zvláště výhodném provedení je kompresor chladivá ve formě dvojitého rotačního kompresoru. Dvojitý rotační kompresor má vysoký výkon a zároveň malou velikost, proto je pro tuto aplikaci vhodný.In a particularly preferred embodiment, the compressor is a refrigerant in the form of a twin rotary compressor. The twin rotary compressor is both powerful and small in size, making it suitable for this application.
V jiném výhodném provedení je na sacím potrubí kompresoru chladivá umístěn tlakový senzor plynné fáze chladivá, který je připojen k řídicímu modulu venkovní jednotky. Toto provedení má výhodu přesnějšího sledování tlaku na sání kompresoru.In another preferred embodiment, a refrigerant gas phase pressure sensor is connected to the refrigerant compressor suction line and is connected to the outdoor module control module. This embodiment has the advantage of more accurate monitoring of the compressor suction pressure.
V dalším výhodném provedení je na propojovací potrubí mezi čtyřcestným ventilem a zásobníkem chladivá připojen vyrovnávací ventil. Jeho vývod je připojen na propojovací potrubí mezi kompresorem chladivá a akumulátorem chladivá. Toto provedení je výhodné zejména u zařízení s vyšším výkonem a šetří kompresor. V závislosti na konkrétním provedení může být výhodné, pokud elektrické propojení obsahuje napájecí vodiče pro napájení vnitřní a venkovní jednotky.In another preferred embodiment, a balancing valve is connected to the interconnecting line between the four-way valve and the coolant reservoir. Its outlet is connected to the connecting line between the refrigerant compressor and the refrigerant accumulator. This design is particularly advantageous for higher power systems and saves the compressor. Depending on the particular embodiment, it may be advantageous if the electrical connection comprises power wires for powering the indoor and outdoor units.
Předkládaný systém řeší nedostatky dosud známých systémů. Díky tomuto konkrétnímu vytvoření z prvků s uvedenými hodnotami systém poskytuje velmi vysokou účinnost a spolehlivost, které jsou znatelně vyšší, než u doposud známých systémů. Svojí účinností se dokonce přibližuje tepelným čerpadlům země - voda. Řídicí systém tepelného čerpadla umožňuje sofistikovanou automatickou dálkovou diagnostiku, řízení celé řady prvků topné soustavy (např. ohřev 12 ok35 ruhů topení, dvou bazénů, dvou bojlerů, propojení s vzduchotechnikou), ale i prvků technického zařízení budov, které s topením přímo nesouvisí (ovládání rolet, propojení s fotovoltaickou elektrárnou, zahradní osvětlení a podobně).The present system addresses the shortcomings of the known systems. Due to this particular embodiment of the elements with the stated values, the system provides a very high efficiency and reliability, which are significantly higher than the prior art systems. Its efficiency even approaches the heat pumps ground - water. The control system of the heat pump enables sophisticated automatic remote diagnostics, control of a number of elements of the heating system (eg heating of 12 mesh35 heating modes, two pools, two boilers, interconnection with air conditioning), as well as elements of technical equipment of buildings not directly related to heating blinds, connection with photovoltaic power plant, garden lighting and so on).
Objasnění výkresůClarification of drawings
Příkladné provedení navrhovaného řešení je popsáno s odkazem na výkresy, na kterých je na obr. 1 - schéma zapojení venkovní jednotky; obr. 2 - schéma zapojení vnitřní jednotky.An exemplary embodiment of the proposed solution is described with reference to the drawings, in which Fig. 1 is a wiring diagram of an outdoor unit; Fig. 2 - wiring diagram of indoor unit.
Příklad uskutečnění technického řešeníExample of technical solution implementation
Příkladné provedení systému zapojení tepelného čerpadla vzduch - voda obsahuje venkovní jednotku 1 připojenou přes komunikační rozhraní o elektrickém střídavém napětí 230 V 50 Hz k řídicímu systému 2. Řídicí systém 2 obsahuje hlavní řídicí jednotku 3, ke které jsou elektricky připojeny senzory a vodiče binárních signálů. Řídicí jednotka 3 obsahuje sběrnice pro připojeníAn exemplary embodiment of an air-to-water heat pump wiring system comprises an outdoor unit 1 connected via a 230 V 50 Hz AC communication interface to a control system 2. The control system 2 comprises a main control unit 3 to which sensors and binary signal wires are electrically connected. The control unit 3 comprises buses for connection
-2CZ 30802 Ul externích modulů a ovládacích a/nebo zobrazovacích jednotek a ethemetové rozhraní pro připojení k internetu. Řídicí systém 2 dále obsahuje komunikační převodník 4 pro připojení komunikačního rozhraní venkovní jednotky 1.-2GB 30802 U1 of external modules and control and / or display units, and an Internet-based ethemet interface. The control system 2 further comprises a communication converter 4 for connecting the communication interface of the outdoor unit 1.
Systém dále obsahuje vnitřní jednotku 5 obsahující tepelný výměník 6 chladivo - voda. Vnitřní jednotka 5 dále obsahuje - k hlavní řídicí jednotce 3 elektricky připojené - oběhové čerpadlo 22, senzor 21 průtoku topné vody a teplotní senzory 16. Teplotní senzory 16 jsou v tomto případě umístěné příložným způsobem na potrubí tepelného výměníku 6.The system further comprises an indoor unit 5 comprising a refrigerant-water heat exchanger 6. The indoor unit 5 further comprises - electrically connected to the main control unit 3 - a circulation pump 22, a heating water flow sensor 21 and temperature sensors 16. In this case, the temperature sensors 16 are mounted on a heat exchanger pipe 6.
Venkovní jednotka 1 a vnitřní jednotka 5 jsou propojeny alespoň izolovaným propojovacím potrubím 7 chladivá, tvořeným dvěma trubkami, a také propojeny elektrickým propojením 8. Elektrické propojení 8 obsahuje uzemňovací pospojení, napájecí vodiče a komunikační vodiče zapojené v komunikačním rozhraní venkovní jednotky I a řídicího systému 2.The outdoor unit 1 and the indoor unit 5 are connected by at least an insulated refrigerant connecting line 7 formed by two pipes, and also by an electrical connection 8. The electrical connection 8 comprises a ground connection, power and communication wires connected in the communication interface of the outdoor unit I and the control system 2 .
Venkovní jednotka 1 i vnitřní jednotka 5 je připojena k vlastnímu (nezakreslenému) přívodnímu vodiči s napájecím napětím 230 V 50 Hz.Both the outdoor unit 1 and the indoor unit 5 are connected to their own (not drawn) supply wire with 230 V 50 Hz supply voltage.
Venkovní jednotka 1 obsahuje kompresor 9 chladivá. V tomto případě se jedná o dvojitý rotační kompresor. Výstup kompresoru 9 chladivá je propojen se zásobníkem 10 chladivá, který je propojen s čtyřcestným ventilem 11. Čtyřcestný ventil H je dále propojen se sběračem, resp. distributorem, výměníku chladivo - vzduch, s ventilem připojení první trubky izolovaného propojovacího potrubí 7 chladivá vnitřní jednotky 5 a s akumulátorem 13 chladivá.The outdoor unit 1 comprises a refrigerant compressor 9. In this case it is a double rotary compressor. The output of the refrigerant compressor 9 is connected to a refrigerant reservoir 10 which is connected to a four-way valve 11. The four-way valve 11 is further coupled to a header or a collector. the coolant-to-air exchanger distributor, with the valve connecting the first pipe of the insulated interconnecting pipe 7 of the coolant indoor unit 5 and with the coolant accumulator 13.
Akumulátor 13 chladivá je připojen ke kompresoru 9 chladivá. Výměník 12 chladivo - vzduch, opatřený ventilátorovou jednotkou s dvěma ventilátory 20. je přes kapilárový distributor 14. dochlazovací smyčku, zásobník kapalného chladivá a dva expanzní ventily 19 připojen k ventilu připojení druhé trubky izolovaného propojovacího potrubí 7 chladivá vnitřní jednotky 5.The refrigerant accumulator 13 is connected to the refrigerant compressor 9. The coolant-air exchanger 12, provided with a fan unit with two fans 20, is connected via a capillary distributor 14 to a coolant loop, a liquid coolant reservoir and two expansion valves 19 connected to the second pipe connection of the insulated interconnecting pipe 7 of the indoor unit 5.
Venkovní jednotka I obsahuje řídicí modul 18, teplotní senzor 16 venkovní teploty a teplotní senzory 16 situované alespoň na výstupu kompresoru 9 chladivá, na sacím potrubí kompresoru 9 chladivá, na jedné kapiláře kapilárového distributoru 14 a na venkovním výměníku 12. Tyto teplotní senzory 16, čtyřcestný ventil 11, expanzní ventily 19, ventilátory 20 a kompresor 9 chladivá jsou elektricky připojeny k řídicímu modulu 18 venkovní jednotky I.The outdoor unit 1 comprises a control module 18, an outside temperature temperature sensor 16 and temperature sensors 16 situated at least at the refrigerant compressor outlet 9, the refrigerant compressor suction line 9, a capillary distributor capillary 14 and an outdoor exchanger 12. These temperature sensors 16, four-way valve 11, expansion valves 19, fans 20 and refrigerant compressor 9 are electrically connected to the control module 18 of the outdoor unit I.
Venkovní jednotka 1 má parametry:Outdoor unit 1 has the following parameters:
- čtyřpólový motor kompresoru 9 chladivá o příkonu 4,5 kW- four-pole compressor motor 9 of 4.5 kW coolant
- ventilátorová jednotka se jmenovitým průtokem chladicího vzduchu 103 m3/min., se dvěma elektrickými motory ventilátorů 20, každý o výkonu 100 W- a fan unit with a nominal cooling air flow of 103 m 3 / min., with two electric fan motors of 20 W each
- maximální hladina akustického tlaku (dBA) chlazení 47 a topení 58, stanovená jako průměrná hodnota akustického tlaku ve všech směrech 3 m od venkovní jednotky 1,- the maximum sound pressure level (dBA) of cooling 47 and heater 58, determined as an average sound pressure level in all directions of 3 m from the outdoor unit 1,
- maximální hladina akustického výkonu (dBA) chlazení 63 a topení 75, měřeno dle normy ČSN EN 12102:2014 při parametrech A7W35 při 100% výkonu pro šíření zvuku ve volném poloprostoru,- maximum sound power level (dBA) of cooling 63 and heating 75, measured according to EN 12102: 2014 at A7W35 parameters at 100% power for sound propagation in open space,
- využitelnost alespoň při venkovní teplotě v rozsahu 35 °C až - 20 °C.- Applicability at least at an outdoor temperature in the range of 35 ° C to - 20 ° C.
Venkovní jednotka 1 je uzpůsobena k připojení propojovacího potrubí 7 o délce až 75 metrů a převýšení vůči vnitřní jednotce 5 až 30 metrů.The outdoor unit 1 is adapted to connect an interconnecting pipe 7 of up to 75 meters in length and an elevation to the indoor unit of 5 to 30 meters.
Na sacím potrubí kompresoru 9 chladivá je v tomto případě umístěn tlakový senzor 17 plynné fáze chladivá, který je připojen k řídicímu modulu 18 venkovní jednotky L Dále jev tomto případě na propojovací potrubí mezi čtyřcestným ventilem 11 a zásobníkem 10 chladivá připojen vyrovnávací ventil 15. Vývod vyrovnávacího ventilu 15 je připojen na propojovací potrubí mezi kompresorem 9 chladivá a akumulátorem 13 chladivá.In this case, a refrigerant gas pressure sensor 17 is located on the suction line of the refrigerant compressor 9, which is connected to the control module 18 of the outdoor unit. Further, a balancing valve 15 is connected to the connecting line between the four-way valve 11 and the refrigerant reservoir. The valve 15 is connected to a connecting line between the refrigerant compressor 9 and the refrigerant accumulator 13.
Příkladné provedení je patrné na obr. 1 a obr. 2.An exemplary embodiment is shown in Figures 1 and 2.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2017-33286U CZ30802U1 (en) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | An air to water heat pump connection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2017-33286U CZ30802U1 (en) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | An air to water heat pump connection system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ30802U1 true CZ30802U1 (en) | 2017-07-03 |
Family
ID=59284941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2017-33286U CZ30802U1 (en) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | An air to water heat pump connection system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ30802U1 (en) |
-
2017
- 2017-01-12 CZ CZ2017-33286U patent/CZ30802U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080053130A1 (en) | Geothermal Cooling Device | |
US20150276243A1 (en) | Air conditioning installation | |
CN106710807B (en) | Transformer intelligent air-cooling system and its control method | |
CN113883662A (en) | Control of power consumption in thermal energy systems | |
EP3101351A1 (en) | Temperature regulation system | |
CN101762111A (en) | Combined air-conditioning system | |
US10302315B2 (en) | Packaged air conditioning system having multiple utility connectivity | |
CN105276725B (en) | A kind of combined air conditioners Hot water units | |
CN105066258A (en) | Split floor type air conditioner | |
CN107046791B (en) | A kind of ship liquid cooling multi-inverter control system | |
CN204254755U (en) | A kind of heat pump air conditioner | |
CZ30802U1 (en) | An air to water heat pump connection system | |
WO2021160593A1 (en) | Thermal energy assembly | |
US10344990B2 (en) | Set and method for assembling a heat source unit | |
US20220146147A1 (en) | Air heating and potable water system having a water heater and a hydronic air handler | |
CN204693699U (en) | A kind of for indoor moisture supply system | |
JP2016102644A (en) | Air conditioned dwelling | |
CN202769857U (en) | Family type earth energy heat pump air conditioning unit | |
CN206478895U (en) | A kind of net for air-source heat pump units | |
CN104515222A (en) | Secondary auxiliary thermal engineering earth-energy central air conditioner | |
CN205536261U (en) | Energy -conserving multi -functional many on line systems | |
CN215336644U (en) | Novel air source heat source expansion device | |
CN104776537A (en) | Indoor moisture supply system and control method thereof | |
CN207422564U (en) | A kind of refrigeration-heating air-conditioner control system | |
CN201463125U (en) | Bus type fan coil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20170703 |
|
MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20210112 |