专利名称：热泵热水机组自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热泵热水机组自动控制装置。
背景技术：
目前市场上见到的热泵热水机都是使用单机组，而且没有合理利用峰谷电制热能和蓄热能达到节能的目的，只是利用逆卡诺循环原理提高了能效比。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种热泵热水机组自动控制装置。
热泵热水机组自动控制装置的处理器分别与线控器控制回路、模块顺序设置电路、输出驱动电路、晶振电路、温度模拟量采集电路、保护开关信号采集电路、滤波干扰电路、滤波整流电路相接，滤波整流电路与电源变压电路相接，保护开关信号采集电路与输入指示电路相接，输出驱动电路与输出指示电路相接。
本实用新型对热泵热水机进行模块化自动控制，利用智能模糊控制技术充分实现对峰谷电时间自动控制和对热泵热水机制热水系统、冷水系统、蓄热水系统等各个环节进行全面控制，而且采用系统集成技术将各个控制系统在物理上、逻辑上和功能上互连在一起，实现它们之间的信息综合、资源共享，在一个计算机平台(处理器)上进行集中控制和统一管理，实现热泵热水机全系统的整体协调运行和综合性能优化。
图1是热泵热水机组自动控制装置电路方框图；图2是热泵热水机组工程结构示意图；图3是热泵热水机组内部程序流程图。
具体实施方式
如图1所示，热泵热水机组自动控制装置的MC68HC处理器分别与由主要部件75176B组成的线控器控制回路、DIP-4组成的模块顺序设置电路、由ULN2003、JQX-115F和JXC-32F组成的输出驱动电路、32.768MHZ晶振电路、14051B组成的温度模拟量采集电路、B4S8组成的保护开关信号采集电路、滤波抗干扰电路、L7805CV和L7812CV组成的滤波整流电路相接，滤波整流电路与TDB-9-B5电源变压电路相接，保护开关信号采集电路与输入指示电路相接，输出驱动电路与输出指示电路相接。
整个热泵热水机组自动控制装置由电源控制电路提供220V、16V和11.5V电源，经整流滤波后为各主芯片提供12V和5V直流电压。线控器控制回路实现对控制器的各种控制和参数设定，模块顺序设置电路实现主从模块的设定。处理器从温度模拟量采集电路、输入电路和保护开关信号采集电路读入参数后，再经处理器内部程序的推算，最后由驱动电路和输出电路实现对外的控制。控制器分别控制两个压缩机、两个曲轴电加热、一个辅助电加热、一个室外风机、一个进水电磁阀、一个化霜电加热、一个循环水泵和一个抽水水泵输出。控制器使用的电源变压器有两个次级，一个通过整流滤波后作为控制器元器件的工作电压，另一个直接作为保护开关的工作电压。保护屏蔽开关用来屏蔽每个保护口输入信号。当某个保护口的屏蔽开关拨到ON位置时，即将该保护信号屏蔽。如果某个保护口不用或不停机检修时，可以应用该功能。控制器上检测的保护开关信号有水流开关、相序/缺相保护开关、大水箱浮子开关、低液位浮子开关、高液位浮子开关以及每个压缩机的高压和低压保护开关等。当保护开关闭合时，相应的红色指示灯亮表示正常。地址设置开关是四位的拨码开关。拨码开关可以设置为16种状态，设置信息见下表
下面对本实用新型做进一步的描述。HAC-F2S-BM型热泵热水机组自动控制装置由若干控制器和一个或多个线控操作器组成。各部分都通过RS485通讯接口连接。自动控制装置由1个到16个HAC-F2S-BM控制器和一个2004型线控操作器或多个4048型线控操作器组成。应用多个线控操作器时，各线控器并联使用，系统各参数可以根据用户要求进行更改，使用2004型线控操作器可以进行峰谷电时间控制。在这个系统中，至少要有一个地址为0的主控制器。从控制器最多可以连接15个，地址从1到15。在系统中，每个控制器必须设置为不同的地址，不能重复。每个从模块控制器控制两个压缩机组，检测本模块的出水温度和室外盘管温度①、室外盘管温度②、以及每台压缩机的排气温度。主模块控制器除检测本模块的出水温度和室外盘管温度①、室外盘管温度②、每台压缩机的排气温度外，同时检测系统的总回水温度和水箱温度以及室外环境温度。
如图2所示，给出了本实用新型的一个实施例的设计方案示意图。本例中1为冷水水箱，2为用户端接口，3为蓄水箱浮子开关，4为自来水入口，5为蓄水箱，6为进水电磁阀，7为循环水泵，8为热泵热水机组，9为高液位浮子开关，10为加热水箱，11为低液位浮子开关，12为抽水水泵。本实施例是这样控制的当机组被强制开机或谷电时间到达执行开机后，循环水泵启动，检测水流开关和高液位浮子开关，水流开关正常同时满足其它开机条件后则机组按开机流程执行开机。高液位浮子开关断开则进水电磁阀开，闭合则关进水电磁阀。当加热水箱温度到达，主机进入待机状态，蓄水箱浮子开关处于断开状态则抽水水泵启动，抽水到蓄水水箱，加热水箱水位使低液位浮子开关断开则抽水水泵停止，循环水泵启动，进水电磁阀开，二分钟后主机重新启动。加水到高液位浮子开关闭合则进水电磁阀关，循环加热使水温到达后再次抽水。当加热水箱连续给蓄水箱供水使蓄水箱浮子开关闭合时，水泵2不允许启动，同时加热水箱水温也到达目标温度，则主机停机。
如图3所示，在制热水工作中，当控制器执行线控器的开机命令，或者在峰谷电时间到达要求开机时，控制器按照下面的流程进入开机流程。线控器上运行指示灯由红色变成绿色。循环水泵启动，持续检测水流开关，进入制热待机状态。检测高液位浮子开关是否断开，断开则开进水电磁阀，闭合则关进水电磁阀。水流开关正常同时加水二分钟后，如果满足压缩机启动条件，即温度条件为T总回水≤T设-SP01，压缩机停机时间≥EC01时，室外风机提前启动；如果温度条件和时间条件有一个不满足，则继续保持待机状态。室外风机启动SC04时间后，累计运行时间短的压缩机先启动，如果满足另一台压缩机启动的条件，则SC02时间后另一台压缩机也启动。当加热水箱温度到达，主机进入待机状态，蓄水箱浮子开关处于断开状态则抽水水泵启动，抽水到蓄水水箱，加热水箱水位使低液位浮子开关断开则抽水水泵停止，循环水泵启动，进水电磁阀开，二分钟后主机重新启动。加水到高液位浮子开关闭合则进水电磁阀关，水温到达后再次抽水。当加热水箱连续给蓄水箱供水使蓄水箱浮子开关闭合时，抽水水泵不允许启动，同时加热水箱水温也到目标温度，则主机停机。当控制器执行线控器的关机命令，或者在峰谷电时间到达要求关机时，或者因为故障原因关机时，或者加热水箱水温到达同时蓄水箱浮子开关闭合时，控制器按照下面的流程进行关机。线控器上指示灯由绿色变成红色。1#压缩机关闭，2#压缩机关闭，室外风机延时SC05关闭，循环水泵延时1分钟关闭。控制器根据系统回水温度与设定温度的比较来控制压缩机的开停。当总回水温度T总回水≤T设-SP01，同时压缩机满足启动保护时间≥EC01时，压缩机启动制热。若总回水温度上升，当T总回水＞T设时，且压缩机满足运行时间≥EC02时，压缩机停机处于待机状态。T总回水≤T设下限时，压缩机保持原状态不变，这样有一个设定的回差温度SP01，避免压缩机频繁启停。
用户可以根据峰谷电时间对机组实现峰谷电控制模式，峰电时自动关机，谷电时自动开机运行。上述中SP01表示回差温度，EC01表示压缩机最小停机时间，EC02表示压缩机最小运行时间，SC02表示各机组启动间隔时间，SC04表示压缩机启动延时时间，SC05表示外风机延时关闭时间。
本实用新型在实现对机组的自动控制的同时，还增加了以下功能特点运行模式选择、峰谷电控制功能选择、温度传感器补偿、制热运行过载保护、水流不足温差保护、冬季防冻保护、水流开关保护、压缩机高压、低压保护、压缩机运行和停机延时保护、负载分时顺序启停功能、压缩机平衡磨损运行、密码与限时运行功能、模块自由组合、扩展功能、曲轴电加热控制、化霜电加热控制、辅助电加热控制以及对各传感器的故障保护。各种不同优先级别的故障保护，使得系统的运行更加稳定可靠。针对目前国内用电紧张的状况，利用峰谷电控制模式，可以较好地避开高峰期用电，从而缓解电力紧张问题。同时模块式的控制能较大幅度地提高利用率，避免资源的浪费，大大节约了能源，给人们的生活带来方便、实惠。
权利要求1.一种热泵热水机组自动控制装置，其特征在于处理器分别与线控器控制回路、模块顺序设置电路、输出驱动电路、晶振电路、温度模拟量采集电路、保护开关信号采集电路、滤波干扰电路、滤波整流电路相接，滤波整流电路与电源变压电路相接，保护开关信号采集电路与输入指示电路相接，输出驱动电路与输出指示电路相接。
专利摘要本实用新型公开了一种热泵热水机组自动控制装置。热泵热水机组自动控制装置的处理器分别与线控器控制回路、模块顺序设置电路、输出驱动电路、晶振电路、温度模拟量采集电路、保护开关信号采集电路、滤波干扰电路、滤波整流电路相接，滤波整流电路与电源变压电路相接，保护开关信号采集电路与输入指示电路相接，输出驱动电路与输出指示电路相接。本实用新型利用智能模糊控制技术充分实现对峰谷电时间自动控制和对热泵热水机制热水系统、冷水系统、蓄热水系统等各个环节进行全面控制，而且采用系统集成技术将各个控制系统在物理上、逻辑上和功能上互连在一起，在处理器上进行集中控制和统一管理，实现热泵热水机全系统的整体协调运行和综合性能优化。
文档编号G05B15/02GK2800334SQ20052001305
公开日2006年7月26日 申请日期2005年7月7日 优先权日2005年7月7日
发明者虞海灿 申请人:虞海灿