变流量低温补气空气源热泵热水器及其控制方法技术

技术编号:6803982 阅读:269 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种变流量低温补气空气源热泵热水器及其控制方法,包括空气源热泵压缩机组,连接在工质回路中的电磁阀和电子膨胀阀,用于实现计算机程序控制的微机控制单元和传感器。控制方法包含读取传感器监测数据,检测温度和压力,存储到存储装置的步骤;根据储存的温度和压力计算平均过热度的步骤;根据平均过热度计算膨胀阀开度增量的步骤和调节电子膨胀阀的开度的步骤。通过设置最高运行压力控制、除霜与排气温度控制的步骤,可以保证超低温热泵热水器在不同工况状态下都能稳定高效运行,可以保证热泵热水器在低环境温度、高水温的恶劣工况下可以稳定运行,流量调节没有滞后性,将压比控制在可控的范围内,降低排气温度,从而保障机组的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用热泵的流体加热器,尤其涉及一种。
技术介绍
空气源热泵机组除了具有环保、节能的特点外,还有系统简单、初投资低、维护方便、调节灵活等特点,因此已经得到了大面积的推广应用。由于超低环境温度空气源热泵热水机即使在北方寒冷地区的综合能效比与水源热泵相当,而且外界供热的热源稳定,同时它几乎不占用土地面积,初投资较其他热泵产品低的多,因此,在寸土寸金的形势下,这种初投资低、占地少、调节方便的超低温空气源热泵热水机就成为今后取暖、洗浴最理想的加热设备。中国专利技术专利申请“一种超低温空气源热泵热水机”(中国专利申请号201010528073. X,公开号CN101957060)公开了一种超低温空气源热泵热水机,包括通过管路连接的压缩机与风侧热交换器和热水侧热交换器,所述压缩机的中部设有空腔,压缩机的一侧设有补气口,该热泵热水机还包括补气回路、制冷回路和辅助补气回路。中国专利技术专利申请“带经济器的准二级压缩超低温空气源热泵热水机”(中国专利申请号 201010529983. X,公开号CN101957061)公开了一种主要由补气增焓压缩机、风冷蒸发器、 水侧换热器、气液分离器、经济器、四通阀、电子膨胀阀、干燥过滤器、储液器、电磁阀、热力膨胀阀和单向阀构成的带经济器的超低温空气源热泵热水机。不仅能在超低温的工作环境中正常工作,而且压缩机的排气温度低,提高了热泵热水机的热能转换效率和系统能效比, 有利于节能环保。但是仅依靠现有技术,超低温热泵热水机在主辅回路流量分配和控制技术很难解决完善,同时主辅节流装置都是依据空调工况而调定的过热度,因此产品性能和稳定性得不到保证。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种变流量低温补气空气源热泵热水器,解决超低温热泵热水机在主辅回路流量分配和过热度控制的技术问题。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是一种变流量低温补气空气源热泵热水器,包含压缩机、换热器、储液器、干燥过滤器、经济器、蒸发器、气液分离器、单向阀、水箱、循环泵,其特征在于所述的热泵热水器还包含主电磁阀、主电子膨胀阀、辅电磁阀、辅电子膨胀阀以及一组传感器和流量控制单元;所述的主电磁阀、主电子膨胀阀、辅电磁阀和辅电子膨胀阀连接在工质流通管路中压缩机的排气口连接换热器,换热器连接储液器,储液器通过干燥过滤器连接到经济器,再依次通过主电磁阀、主电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器连接压缩机进气口,形成工质的主回路,干燥过滤器通过辅电磁阀连接辅电子膨胀阀,再通过经济器和单向阀连接到压缩机补气口,形成工质的辅回路;所述的传感器至少包括吸气压力传感器、翅片温度传感器和排气温度传感器,吸气压力传感器设置在压缩机进气口的工质管路上,翅片温度传感器设置在蒸发器上;所述的流量控制单元是实现计算机程序控制的微机控制单元,所述传感器的信号输出端分别连接到控制单元的一组信号输入端,控制单元的输出端分别连接到压缩机、电磁阀、电子膨胀阀和循环泵的控制输入回路。本专利技术提供的变流量低温补气空气源热泵热水器的较佳的技术方案是所述的传感器还包括设置在压缩机排气口的工质管路上的排气温度传感器。本专利技术提供的变流量低温补气空气源热泵热水器的进一步改进的技术方案是所述的传感器还包括设置在水箱内的水箱温度传感器。本专利技术的另一个目的是要提供一种用于变流量低温补气空气源热泵热水器的使用计算机程序控制实现流量控制的方法,解决使用计算机程序控制实现热泵热水器工质流量动态控制的技术问题。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是一种用于权利要求1所述的热泵热水器的使用计算机程序控制实现流量控制的方法,包含以下步骤S01)读取传感器监测数据,检测温度和压力,存储到存储装置的步骤;S02)根据步骤SOl储存的温度和压力计算平均过热度的步骤;S03)根据平均过热度计算膨胀阀开度增量的步骤;S04)调节电子膨胀阀的开度的步骤。本专利技术提供的实现流量控制的方法的较佳方案还包含S05)判断工质压力的步骤,若工质压力超过最高运行压力,则调节电子膨胀阀减少工质循环量。本专利技术提供的实现流量控制的方法的改进的技术方案还包含S06)除霜控制的步骤,若进入除霜状态,则调节电子膨胀阀的开度至最大运行开度;本专利技术提供的实现流量控制的方法的进一步改进的技术方案方案还包含S07)判断排气温度的步骤,若排气温度超过最高允许温度,则调节电子膨胀阀减少工质循环量;本专利技术的有益效果是,利用流量控制单元通过计算机控制主辅回路的工质循环量,提高热泵热水器的制热量和运行性能,可以避免由于工质循环量过低造成压缩机润滑不足而损坏的事故,改善机组的运行安全性和稳定性。通过设置最高运行压力控制、除霜与排气温度控制的步骤,可以保证超低温热泵热水器在不同工况状态下都能稳定高效运行。本专利技术的空气源热泵热水器采用计算机程序控制的方法实现热泵热水器的工质动态流量控制,产品的硬件结构简单,控制参数设置调节方便,可靠性高。 可以保证热泵热水器在低环境温度、高水温的恶劣工况下可以稳定运行,流量调节没有滞后性,将压比控制在可控的范围内,降低排气温度,从而保障机组的寿命。附图说明图1是本专利技术的变流量低温补气空气源热泵热水器的系统原理图,图2是本专利技术的变流量低温补气空气源热泵热水器的控制单元的原理框图,图3是本专利技术的变流量低温补气空气源热泵热水器的控制方法流程图。以上图中的各部件的标号1-压缩机、2-换热器、3-储液器、4-干燥过滤器、5-经济器、6-主电磁阀、7-主电子膨胀阀、8-蒸发器、9-气液分离器、10-辅电磁阀、11-辅电子膨胀阀、12-单向阀、13-注液阀、14-水箱、15-循环泵。具体实施例方式为了能更好地理解本专利技术的上述技术方案,下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。本专利技术的变流量低温补气空气源热泵热水器包含压缩机1、换热器2、储液器3、干燥过滤器4、经济器5、蒸发器8、气液分离器9、单向阀12、水箱14和循环泵15,还包含主电磁阀6、主电子膨胀阀7、辅电磁阀10、辅电子膨胀阀11以及一组传感器和流量控制单元,参见图1和图2。所述的主电磁阀6、主电子膨胀阀7、辅电磁阀10和辅电子膨胀阀11连接在工质流通管路中压缩机1的排气口连接换热器2,换热器2连接储液器3,储液器3通过干燥过滤器4连接到经济器5,再依次通过主电磁阀6、主电子膨胀阀7、蒸发器8和气液分离器9 连接压缩机1进气口,形成工质的主回路,干燥过滤器4通过辅电磁阀10连接辅电子膨胀阀11,再通过经济器5和单向阀12连接到压缩机补气口,形成工质的辅回路;所述的传感器至少包括吸气压力传感器、翅片温度传感器和排气温度传感器,吸气压力传感器设置在压缩机进气口的工质管路上,翅片温度传感器设置在蒸发器上;所述的流量控制单元是实现计算机程序控制的微机控制单元,所述传感器的信号输出端分别连接到控制单元的一组信号输入端;控制单元的输出端分别连接到压缩机、电磁阀、电子膨胀阀和循环泵的控制输入回路,其中,EXVl为主电子膨胀阀、EXV2-为辅电子膨胀阀;本实施例还包括设置在压缩机排气口的工质管路上的排气温度传感器和设置在水箱内的水箱温度传感器,参见图2。图3是本专利技术的用于变流量低温补气空气源热泵热水器的使用计算机程序控制实现流量控制的方法的流程图,本实施例的流程图仅包含了实现流量控制的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种变流量低温补气空气源热泵热水器,包含压缩机、换热器、储液器、干燥过滤器、经济器、蒸发器、气液分离器、单向阀、水箱、循环泵,其特征在于:所述的热泵热水器还包含主电磁阀、主电子膨胀阀、辅电磁阀、辅电子膨胀阀以及一组传感器和流量控制单元;所述的主电磁阀、主电子膨胀阀、辅电磁阀和辅电子膨胀阀连接在工质流通管路中:压缩机的排气口连接换热器,换热器连接储液器,储液器通过干燥过滤器连接到经济器,再依次通过主电磁阀、主电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器连接压缩机进气口,形成工质的主回路,干燥过滤器通过辅电磁阀连接辅电子膨胀阀,再通过经济器和单向阀连接到压缩机补气口,形成工质的辅回路;所述的传感器至少包括吸气压力传感器、吸气温度传感器、翅片温度传感器和排气温度传感器,吸气压力传感器和吸气温度传感器设置在压缩机进气口的工质管路上,翅片温度传感器设置在蒸发器上;所述的流量控制单元是实现计算机程序控制的微机控制单元,所述传感器的信号输出端分别连接到控制单元的一组信号输入端,控制单元的输出端分别连接到压缩机、电磁阀、电子膨胀阀和循环泵的控制输入回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王天舒刘军王玉军王颖
申请(专利权)人:江苏天舒电器有限公司
类型:发明
国别省市:32

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