【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风能相关，特别涉及一种适用于风能直驱热泵机组的待机及启动系统。
技术介绍
1、风能直驱制热为新兴的一种风能利用形式。其可将风力机产生的机械能直接用于制热。风能制热可以大幅度缓解当地冬季供暖燃煤带来的环境污染。
2、目前风能制热有三个方向，风能直驱电磁涡流制热，风能直驱搅拌制热以及风能直驱热泵制热。其中风能直驱热泵制热方案能效比可超过100%，其能效比可达300%以上，具有广阔的发展前景。风能直驱制热设备仅停留在实验室阶段，目前市面上没有任何商品化的风能直驱制热装置在售。目前风力机技术及热泵技术较为成熟，但风能直驱热泵依然没有成熟的商品化样机。风力机与制热设备的匹配是制约风能直驱热泵发展的因素之一。目前风能直驱热泵的硬件匹配形式均采用机械传动装置将风轮产生的机械能经过某一增速比增速后传递给热泵压缩机。软件上采用“风力机+热泵”的控制思路，热泵控制与风机控制相对较为独立，仅在启停时有联动，并未将风力机与热泵作为一整体统一控制，风能直驱热泵机组依靠风力驱动，设备开启后必须等到风力满足条件时才能真正进入制热状态。传统设备开机运行后，循环泵，蒸发器风扇，除霜功能正常启动，但此时风资源不一定满足运行条件，采用传统启停及待机控制方案将造成不必要的能源消耗。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种适用于风能直驱热泵机组待机及启动系统；大幅度降低风能直驱热泵机组在待机状态下的电能消耗。
2、为实现上述目的，本专利技术一种适用于风能直驱热泵机组待
3、风能直驱热泵机组的离合器接入前为待机状态，仅启动冷冻油防冻，水路防冻及启动准备监测；风速达到启动风速后进入启动状态；进入启动状态后，控制单元向制动器传输信号，首先释放制动器，随后开启水循环泵与风扇，并关闭水路管路防冻及冷冻油防冻功能；待转速达到设定转速后，离合器接入；至此结束启动状态；流程的控制由控制单元执行。
4、风能直驱热泵机组待机时结束自动除霜，并开始冷冻油防冻、水路防冻及启动准备监测；当制动器释放后结束待机状态。
5、冷冻油防冻开始后关闭曲轴箱加热器并读取环境温度模块的实时环境温度t1，当环境温度t1大于设定环境温度时打开曲轴箱加热器，当环境温度t1小于设定环境温度时，关闭曲轴箱加热器；当制动器释放后结束待机状态。
6、水路防冻开始后关闭循环泵，并读取水温模块的管道水温t2；当管道水温t2大于设定的水温上限时，关闭循环泵；当管道水温t2小于水温下限时打开循环泵；当制动器释放后结束待机状态。
7、启动准备监测开始后，控制单元读取风速模块的风速，并求设定时间x秒内的算数平均值v；当v大于启动风速vs后，释放制动器并结束启动准备检测。
8、当控制单元检测到制动器释放后，打开风扇，循环泵并关闭曲轴加热器，启动自动除霜及自动偏航；自动偏航功能可使设备风轮根据当前风向自动迎风，当转速达到设定转速后，离合器接入，启动流程结束，设备开始运行。
9、所述环境温度模块置于室外，用于监测当前环境温度；所述水温模块置于水中，用于监测当前管道水温；所述转速模块安装在风能直驱热泵机组的压缩机前端，用于监测风能直驱热泵机组的当前压缩机输入转速。
10、所述曲轴箱加热器为安装与压缩机油面下用于维持冷冻油温度的加热棒；所述离合器用于控制动力对压缩机的输入，置于压缩机前端。
11、有益效果：
12、本专利技术通过设置的控制单元和监测单元等，能够有效降低风能直驱热泵机组的待机能耗，相比于现有未采用此方案的设备，本专利技术可将待机能耗降低至原有的30%以下。本专利技术所用硬件模块均为市面上常见模块无需定制开发，降低硬件开发成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于风能直驱热泵机组待机及启动系统；其特征在于：所述系统包括环境温度模块、水温模块、风速模块、转速模块、控制单元、循环泵、风扇、曲轴箱加热器、制动器和离合器；所述控制单元分别与环境温度模块、水温模块、风速模块、转速模块、循环泵、风扇、曲轴箱加热器、制动器和离合器连接；所述风速模块、环境温度模块、水温模块和转速模块为系统的监测单元，监测单元采集相应信号，将相应风速、转速及温度信号传送给控制单元；所述控制单元通过控制风扇、循环泵、曲轴箱加热器、制动器和离合器来进行风能直驱热泵的启动、停止及待机控制。
2.根据权利要求1所述的待机及启动系统，其特征在于：风能直驱热泵机组的离合器接入前为待机状态，仅启动冷冻油防冻，水路防冻及启动准备监测；风速达到启动风速后进入启动状态；进入启动状态后，控制单元向制动器传输信号，首先释放制动器，随后开启水循环泵与风扇，并关闭水路管路防冻及冷冻油防冻功能；待转速达到设定转速后，离合器接入；至此结束启动状态；流程的控制由控制单元执行。
3.根据权利要求2所述的待机及启动系统，其特征在于：风能直驱热泵机组待机时结束自动除霜，并开
4.根据权利要求3所述的待机及启动系统，其特征在于：冷冻油防冻开始后关闭曲轴箱加热器并读取环境温度模块的实时环境温度T1，当环境温度T1大于设定环境温度时打开曲轴箱加热器，当环境温度T1小于设定环境温度时，关闭曲轴箱加热器；当制动器释放后结束待机状态。
5.根据权利要求3所述的待机及启动系统，其特征在于：水路防冻开始后关闭循环泵，并读取水温模块的管道水温T2；当管道水温T2大于设定的水温上限时，关闭循环泵；当管道水温T2小于水温下限时打开循环泵；当制动器释放后结束待机状态。
6.根据权利要求3所述的待机及启动系统，其特征在于：启动准备监测开始后，控制单元读取风速模块的风速，并求设定时间X秒内的算数平均值V；当V大于启动风速Vs后，释放制动器并结束启动准备检测。
7.根据权利要求3所述的待机及启动系统，其特征在于：当控制单元检测到制动器释放后，打开风扇，循环泵并关闭曲轴加热器，启动自动除霜及自动偏航；自动偏航功能可使设备风轮根据当前风向自动迎风，当转速达到设定转速后，离合器接入，启动流程结束，设备开始运行。
8.根据权利要求2所述的待机及启动系统，其特征在于：所述环境温度模块置于室外，用于监测当前环境温度；所述水温模块置于水中，用于监测当前管道水温；所述转速模块安装在风能直驱热泵机组的压缩机前端，用于监测风能直驱热泵机组的当前压缩机输入转速。
9.根据权利要求2所述的待机及启动系统，其特征在于：所述曲轴箱加热器为安装与压缩机油面下用于维持冷冻油温度的加热棒；所述离合器用于控制动力对压缩机的输入，置于压缩机前端。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于风能直驱热泵机组待机及启动系统；其特征在于：所述系统包括环境温度模块、水温模块、风速模块、转速模块、控制单元、循环泵、风扇、曲轴箱加热器、制动器和离合器；所述控制单元分别与环境温度模块、水温模块、风速模块、转速模块、循环泵、风扇、曲轴箱加热器、制动器和离合器连接；所述风速模块、环境温度模块、水温模块和转速模块为系统的监测单元，监测单元采集相应信号，将相应风速、转速及温度信号传送给控制单元；所述控制单元通过控制风扇、循环泵、曲轴箱加热器、制动器和离合器来进行风能直驱热泵的启动、停止及待机控制。
2.根据权利要求1所述的待机及启动系统，其特征在于：风能直驱热泵机组的离合器接入前为待机状态，仅启动冷冻油防冻，水路防冻及启动准备监测；风速达到启动风速后进入启动状态；进入启动状态后，控制单元向制动器传输信号，首先释放制动器，随后开启水循环泵与风扇，并关闭水路管路防冻及冷冻油防冻功能；待转速达到设定转速后，离合器接入；至此结束启动状态；流程的控制由控制单元执行。
3.根据权利要求2所述的待机及启动系统，其特征在于：风能直驱热泵机组待机时结束自动除霜，并开始冷冻油防冻、水路防冻及启动准备监测；当制动器释放后结束待机状态。
4.根据权利要求3所述的待机及启动系统，其特征在于：冷冻油防冻开始后关闭曲轴箱加热器并读取环境温度模块的实时环境温度t1，当环境温度t1大于设定环境温度时打开...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑翔南，张育超，刘丽莉，史振鹏，代文捷，
申请(专利权)人：中船重工海为新疆新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。