一种空气源热泵机组及其操作方法技术

一种空气源热泵机组及其操作方法，空气源热泵机组，所述空气源热泵机组包括首尾相接的管翅式换热器、四通阀、变频压缩机、水侧换热器和电子膨胀阀，水侧换热器上设置有与其内部分别相连通的热水出水管和冷水进水管，还包括功率模块散热器，所述功率模块散热器的一端通过第一导管与热水出水管相连通，功率模块散热器的另一端通过第二导管与冷水进水管相连通，用于控制流量大小的水路控制阀设置在第二导管中，第一温度传感器设置在冷水进水管上，第二温度传感器设置在功率模块散热器上。本发明专利技术分别控制制热模式、制冷模式以及除霜模式下的水路控制阀，实现准确的对功率模块散热器进行散热，从而确保空气源热泵机组稳定、高效的运行。高效的运行。高效的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种空气源热泵机组及其操作方法


[0001]本专利技术涉及一种空气源热泵机组及其操作方法。

技术介绍

[0002]目前市场对空气源热泵机组的需求在不断增加，同时变频技术的应用及改进创新得到快速发展，作为空气源热泵机组的核心控制部件：变频功率模块的可靠性对整机的安全使用起到关键作用。
[0003]现有变频功率模块的散热主要有两种方式：一种是风冷，通过其外侧风扇强制对流进行散热，存在的缺陷是当环境温度较高或制冷系统负载过高时，容易造成散热不良，机组也不能全频可靠运行，从而限制了机组的最大能力输出，严重影响机器的正常工作；另一种是通过制冷的原理进行散热，其优点是散热效果明显，缺点是增加能耗，并且因使用冷媒制冷方式冷却后，变频功率模块的散热器表面温度快速降至低于空气露点温度时，功率散热器因凝露产生大量冷凝水容易造成电子元件失效从而带来隐患。
[0004]中国专利文献号CN 103134145 A于2013年06月05日公开了一种水冷冷水机组的控制方法，冷却水泵驱动冷却水在循环管道中循环流动，冷却水从冷凝器的进水端流入冷凝器，并从冷凝器的出水端流出，从而对冷凝器进行冷却；冷却水泵驱动冷却水在变频器冷却支路中流动，冷却水流经变频器从而对变频器进行冷却；所述变频器设置有感温器件，变频器冷却支路中设置有自力式温度调节阀；所述感温器件通过信号传递机构将变频器的温度信号传递给自力式温度调节阀，自力式温度调节阀通过比较变频器的温度信号和设定温度的差值，调节阀门的开度，进而控制流经变频器冷却支路中冷却水流量，使变频器的温度达到恒定值。这种控制方法在实际操作中，很不理想，因此，有待改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的旨在提供一种结构简单合理、控制准确的空气源热泵机组及其操作方法，以克服现有技术中的不足之处。
[0006]按此目的设计的一种空气源热泵机组，所述空气源热泵机组包括首尾相接的管翅式换热器、四通阀、变频压缩机、水侧换热器和电子膨胀阀，水侧换热器上设置有与其内部分别相连通的热水出水管和冷水进水管，其结构特征是还包括功率模块散热器，所述功率模块散热器的一端通过第一导管与热水出水管相连通，功率模块散热器的另一端通过第二导管与冷水进水管相连通，用于控制流量大小的水路控制阀设置在第二导管中，第一温度传感器设置在冷水进水管上，第二温度传感器设置在功率模块散热器上，水路控制阀、第一温度传感器和第二温度传感器分别与空气源热泵机组的中控器电连接。
[0007]所述水路控制阀的流量档位分为十档，水路控制阀的初始流量开度为五档。
[0008]所述空气源热泵机组的出风处设置有用于检测出风温度的第三温度传感器以及用于检测出风相对湿度的湿度传感器；中控器内预存有出风温度和相对湿度所相对应的露点温度数据库。
[0009]一种空气源热泵机组的操作方法，其特征是包括以下步骤：
[0010]步骤一，通过中控器判断空气源热泵机组当前的工作状态，当其为制热模式时，进入步骤二，当其为制冷模式时，进入步骤十二，当其为除霜模式时，进入步骤二十一；
[0011]步骤二，制热模式，空气源热泵机组运行三分钟后，中控器通过第一温度传感器检测并获得冷水进水管的当前温度TP1，以及通过第二温度传感器检测并获得功率模块散热器的当前温度TP2，中控器通过计算后得到第一温度差值
△
T1，有
△
T1＝TP2
‑
TP1；
[0012]当连续3次检测后，检测周期为10秒一次，中控器将得到的三个第一温度差值
△
T1进行平均后得到第一平均温度差值
△
AT1；进入步骤三；
[0013]步骤三，当中控器判断
△
AT1≤0℃成立时，进入步骤七，否则进入步骤四；
[0014]步骤四，当中控器判断0℃＜
△
AT1≤5℃成立时，进入步骤八，否则进入步骤五；
[0015]步骤五，当中控器判断5℃＜
△
AT1≤10℃成立时，进入步骤九，否则进入步骤六；
[0016]步骤六，当中控器判断
△
AT1＞10℃成立时，进入步骤十，否则进入步骤三；
[0017]步骤七，中控器维持水路控制阀的当前开度；进入步骤十一；
[0018]步骤八，中控器将水路控制阀的当前开度在原有档位的基础上增加一档；进入步骤十一；
[0019]步骤九，中控器将水路控制阀的当前开度在原有档位的基础上增加两档；进入步骤十一；
[0020]步骤十，中控器关闭水路控制阀；进入步骤十一；
[0021]步骤十一，空气源热泵机组继续工作时间t，t的取值范围为60秒～120秒；进入步骤一。
[0022]所述步骤十二，制冷模式，空气源热泵机组运行三分钟后，中控器通过第二温度传感器检测并获得功率模块散热器的当前温度TP2，以及通过第三温度传感器检测并获得空气源热泵机组的出风处的出风温度Tr和出风相对湿度φ，用户或厂商通过中控器预设功率模块散热器的保护温度值TS，中控器预存有与出风温度Tr和出风相对湿度φ相对应露点温度数据库；
[0023]中控器通过计算后得到第二温度差值
△
T2，有
△
T2＝TS
‑
TP2；中控器通过查露点温度数据库得到露点温度Tk；
[0024]当连续3次检测后，检测周期为10秒一次，中控器将得到的三个第二温度差值
△
T2进行平均后得到第二平均温度差值
△
AT2；以及三个Tk进行平均后得到ATk；以及三个TP2进行平均后得到ATP2；进入步骤十三；
[0025]步骤十三，当中控器判断ATP2＞ATk成立时，进入步骤十四，否则进入步骤十七；
[0026]步骤十四，当中控器判断0℃＞
△
AT2成立时，进入步骤十八，否则进入步骤十五；
[0027]步骤十五，当中控器判断0℃≤
△
AT2＜2℃成立时，进入步骤十九，否则进入步骤十六；
[0028]步骤十六，当中控器判断2℃≤
△
AT2＜4℃成立时，进入步骤二十，否则进入步骤十七；
[0029]步骤十七，中控器关闭水路控制阀；进入步骤十一；
[0030]步骤十八，中控器将水路控制阀的当前开度在原有档位的基础上增加一档；进入步骤十一；
[0031]步骤十九，中控器维持水路控制阀的当前开度；进入步骤十一；
[0032]步骤二十，中控器将水路控制阀的当前开度在原有档位的基础上降低一档；进入步骤十一，
[0033]其中，TS的取值范围为0℃～80℃。
[0034]所述步骤二十一，除霜模式，空气源热泵机组运行三分钟后，中控器通过第二温度传感器检测并获得功率模块散热器的当前温度TP2，用户或厂商通过中控器预设功率模块散热器的保护温度值TS；进入步骤二十二；
[0035]步骤二十二，当中控器判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气源热泵机组，所述空气源热泵机组包括首尾相接的管翅式换热器(4)、四通阀(2)、变频压缩机(1)、水侧换热器(3)和电子膨胀阀(5)，水侧换热器(3)上设置有与其内部分别相连通的热水出水管(10)和冷水进水管(11)，其特征是还包括功率模块散热器(7)，所述功率模块散热器(7)的一端通过第一导管(8)与热水出水管(10)相连通，功率模块散热器(7)的另一端通过第二导管(9)与冷水进水管(11)相连通，用于控制流量大小的水路控制阀(6)设置在第二导管(9)中，第一温度传感器(12)设置在冷水进水管(11)上，第二温度传感器(13)设置在功率模块散热器(7)上，水路控制阀(6)、第一温度传感器(12)和第二温度传感器(13)分别与空气源热泵机组的中控器电连接。2.根据权利要求1所述的空气源热泵机组，其特征是所述水路控制阀(6)的流量档位分为十档，水路控制阀(6)的初始流量开度为五档。3.根据权利要求2所述的空气源热泵机组，其特征是所述空气源热泵机组的出风处设置有用于检测出风温度的第三温度传感器以及用于检测出风相对湿度的湿度传感器；中控器内预存有出风温度和相对湿度所相对应的露点温度数据库。4.一种根据权利要求1所述的空气源热泵机组的操作方法，其特征是包括以下步骤：步骤一，通过中控器判断空气源热泵机组当前的工作状态，当其为制热模式时，进入步骤二，当其为制冷模式时，进入步骤十二，当其为除霜模式时，进入步骤二十一；步骤二，制热模式，空气源热泵机组运行三分钟后，中控器通过第一温度传感器(12)检测并获得冷水进水管(11)的当前温度TP1，以及通过第二温度传感器(13)检测并获得功率模块散热器(7)的当前温度TP2，中控器通过计算后得到第一温度差值
△
T1，有
△
T1＝TP2
‑
TP1；当连续3次检测后，检测周期为10秒一次，中控器将得到的三个第一温度差值
△
T1进行平均后得到第一平均温度差值
△
AT1；进入步骤三；步骤三，当中控器判断
△
AT1≤0℃成立时，进入步骤七，否则进入步骤四；步骤四，当中控器判断0℃＜
△
AT1≤5℃成立时，进入步骤八，否则进入步骤五；步骤五，当中控器判断5℃＜
△
AT1≤10℃成立时，进入步骤九，否则进入步骤六；步骤六，当中控器判断
△
AT1＞10℃成立时，进入步骤十，否则进入步骤三；步骤七，中控器维持水路控制阀(6)的当前开度；进入步骤十一；步骤八，中控器将水路控制阀(6)的当前开度...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄裕茂，阳辉，李一帆，童风喜，
申请(专利权)人：热立方科技佛山市有限公司，
类型：发明
国别省市：