一种用于水/地源热泵系统的防冰堵装置制造方法及图纸

技术编号:3877285 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种用于水/地源热泵系统的防冰堵装置,交流电源与交流执行器电连接,直流电源分别与直流执行器和控制器电连接;温度传感器与控制器的输入端电性相连,控制器的控制端电性连接交流泵执行器和直流泵执行器,交流泵执行器的输出接交流水泵、直流泵执行器的输出接直流水泵;所述直流水泵和交流水泵的入水管与一热水水源连通,直流水泵和交流水泵的出水管经一常闭电磁阀和止回阀与蒸发器入口端连通,止回阀设置在蒸发器一侧,常闭电磁阀与控制器电连接。本发明专利技术能够大大提高水/地源热泵系统主机效率,最大限度利用了地表水的能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水/地源热泵领域,特别涉及一种用于水地源热泵系统的防冰 堵装置。
技术介绍
水/地源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源,进行转换 的空调技术,其具有高效、节能、环保等特点。水/地源热泵主机冬季制热时, 依靠泵送热源水(地表水或地下水)进入水/地源热泵系统主机的蒸发器中, 作为吸热源,通过制冷剂在蒸发器中的蒸发吸收地表水中的热量。这时热源水(地表水或地下水)温度会下降5'C左右后排回地表或地下,制冷剂经过 压縮机压缩后,成为高温高压的过热气体,进入冷凝器,加热循环水获得45 。C到65。C的热水,为建筑物供暖或提供生活热水。从上述原理看出,如果在 冬季供暖时, 一但出现热源水的取水水泵故障停止运转或者停电造成整个系 统停止运行等情况,热源水(地表水或地下水)在蒸发器停止流动,这时蒸 发器中的制冷剂还在不断的吸收在蒸发器中的热源水热量,以至于停留在蒸 发器的热源水温度不断降低而有可能会使水结冰, 一但蒸发器铜管内的水结 冰就会胀破其中的铜管,水气通过胀破的铜管壁进入压縮机后造成里面的电 线短路烧坏电机,这就是蒸发器的冰堵事故,也是水源热泵主机最严重的故 障。因此,现有水/地源热泵主机一般都在蒸发器内设置一温度控制器,通过 预先设定该温度传感器的冰点温度来预防冰堵的问题,M前主机生产厂家预 设温度比较高, 一般设置在5i:,主机正常运行时热源水低于这个设定值时, 主机就会保护停机。意外情况发生时,在这么高的冰点温度保护下不会冰堵, 然而由于这个冰点保护温度的制约,冬季水/地源热泵系统主机无法更有效的 利用地表水的能量,以至于目前地表水的水/地源热泵系统在冬季效率很低, 在最冷的时候,甚至无法使用,要依靠锅炉等加热设备进行供暖和供生活热 水,这就是地表水的水/地源热泵系统无法在我国广泛应用的最主要原因之
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够大大提高水/地源热泵系统 主机效率、且使其能广泛应用的一种用于水/地源热泵系统的防冰堵装置。为实现上述目的,本专利技术所设计的一种用于水/地源热泵系统的防冰堵装 置,包括有温度传感器,以及直流电源、交流电源、控制器、直流泵执行器、 直流水泵、交流泵执行器和交流水泵;交流电源与交流执行器电连接,直流电源分别与直流执行器和控制器电连接;温度传感器与控制器的输入端电性 相连,控制器的控制端电性连接交流泵执行器和直流泵执行器,交流泵执行器的输出接交流水泵、直流泵执行器的输出接直流水泵;所述直流水泵和交 流水泵的入水管经一常闭电磁阀和一止回阀与一热水水源连通,止回阀设置 在靠近热水水源一侧,直流水泵和交流水泵的出水管与蒸发器入口端连通, 常闭电磁阀与控制器电连接。由于水泵特别是直流水泵的扬程一般较小,为了减少水阻力,因此本发 明还在蒸发器出口端设置一个泄水电磁阀,泄水电磁阀的受控端均与控制器 电性连接,常闭电磁阀与泄水电磁阀联动。为了在停电时能够确保装置的正常工作,所述直流电源最好为一蓄电池, 该蓄电池的输入端通过一充电器与交流电源电连接,蓄电池的输出端接直流 执行器和控制器。所述热水水源的作用提供热水或温水至蒸发器,以使得我们能够将水源 热泵主机的冰点温度设定得尽可能降,进而提高主机的效率,但考虑到水温 过高,会形成蒸汽而影响蒸发器的工作,因此,本专利技术最好选取出水水温在 40 °C 65 °C之间的热水水源。上述方案中,所述热水水源可以视为取自于冷凝器的供水管、冷凝器的 回水管、或取自一与冷凝器的供水管和回水管相通的储水箱。本专利技术还增加报警器, 一但防冰堵装置启动或者断电,就开始报警,以 便运管人员及时进行应急处理。考虑到直流水泵的水量较小,本专利技术所述直流水泵为一个或一个以上, 它们之间采取并联的方式相连。本专利技术与现有技术相比,设计新颖,配置简单,可靠稳定;在确保安全前提下,可以实现主机的冰点保护温度降低至rc,最大限度利用了水体中储存的能量,提高效率,进一步节约能源,还降低了初投资成本,使地表水 的水源热泵技术的广泛应用成为现实,并适合用于所有水/地源热泵系统。附图说明图1为本专利技术一种用于水/地源热泵系统的防冰堵装置的原理示意图; 图2为本专利技术与水/地源热泵系统一种连接方式示意图; 图3为本专利技术与水/地源热泵系统另一种连接方式示意图;具体实施方式参见图1为本专利技术一种一种用于水/地源热泵系统的防冰堵装置的原理 示意图,包括有直流电源、交流电源、控制器、温度传感器、直流泵执行器、 直流水泵、交流泵执行器和交流水泵。交流电源与交流执行器电连接,直流 电源分别与直流执行器和控制器电连接。温度传感器与控制器的输入端电性 相连,控制器的控制端电性连接交流泵执行器和直流泵执行器,交流泵执行器的输出接交流水泵、直流泵执行器的输出接直流水泵。所述直流水泵和交 流水泵的入水管经一常闭电磁阀和一止回阀与一热水水源连通,止回阀设置 在靠近热水水源一侧,直流水泵和交流水泵的出水管与蒸发器入口端连通, 常闭电磁阀与控制器电连接。在蒸发器出口端处还设有一泄水电磁阀,泄水 电磁阔与控制器电连接,且与常闭电磁阀联动,即当防冰堵装置工作时,常 闭电磁阀和泄水电磁阀同时打开,使热水水源通过水泵迅速进入蒸发器,并 就近由泄水电磁阀排出。考虑到直流水泵的流量较小,本专利技术的直流水泵最 好为一个或一个以上,各直流水泵相互并联。上述热水水源最好为4(TC 65。C的热水水源,即热水水源内的水温一般 保持在4(TC 65i:之间。本专利技术所述热水水源可以取自所述热水水源为取自 于冷凝器的供水管、冷凝器回水管、或者取自一与冷凝器的供水管和回水管 相通的储水箱,如热水水源可以如图2所示取自生活热水水箱、或如图3所 示取自供暖的循环管道。为了确保装置的正常工作,防止水/地源热泵系统故障的发生,上述直流 电源最好为蓄电池,该蓄电池的输入端通过一充电器与交流电源电连接,蓄 电池的输出端接直流执行器和控制器。水/地源热泵系统在冬季为建筑物供暖或供生活热水时,在其供暖的循环 管道内或生活热水箱储存了大量的4(TC以上的热水,我们专利技术就是利用了其 供暖的循环管道内和生活水箱中的热水来防止冰堵的发生,具体工作过程如 下假如我们设定蒸发器的冰点保护温度为rc, 一但输送热源水(地表水或地下水)的取水水泵故障停机或者因为停电原因停机,此时设置在蒸发器内的温度传感器探测到蒸发器的水温低rc,温度传感器将信号送至控制器,启动防冰堵装置。控制器根据停机原因启动不同的水泵,在非断电故障状态 下,(如取水水泵停机)时,控制器发出信号开启常闭电磁阀和泄水电磁阔, 同时控制交流水泵执行器启动交流水泵,热水水源中的热水在交流水泵的作 用下送入水/地源热泵系统的蒸发器中,热水能便能够迅速带走制冷剂在蒸发 器中排出的冷量,防止蒸发器冰堵。而当水/地源热泵系统系统因停电而出现 停机时,启动蓄电池进行供电,控制器发出信号控制直流执行器启动直流水 泵,此时热水水源中的热水在直流水泵的作用下送入水/地源热泵系统的蒸发 器中。下面我们以一个水源热泵主机对本专利技术进行测试,其技术参数如下制热量620. 3KW 制热输入功率:117. 7KW 热水流量29. 7 L/S 热水压降70KPa 水源水流量15 L/S 水源水压降35.9KPa通过本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于水/地源热泵系统的防冰堵装置,包括温度传感器,其特征在于:还包括有直流电源、交流电源、控制器、直流泵执行器、直流水泵、交流泵执行器和交流水泵;交流电源与交流执行器电连接,直流电源分别与直流执行器和控制器电连接;温度传感器与控制器的输入端电性相连,控制器的控制端电性连接交流泵执行器和直流泵执行器,交流泵执行器的输出接交流水泵、直流泵执行器的输出接直流水泵;所述直流水泵和交流水泵的入水管经一常闭电磁阀和一止回阀与一热水水源连通,止回阀设置在靠近热水水源一侧,直流水泵和交流水泵的出水管与蒸发器入口端连通,常闭电磁阀与控制器电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姚燕山
申请(专利权)人:桂林市晨光新能源科技开发有限责任公司
类型:发明
国别省市:45[中国|广西]

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