一种热泵热水机防冻的控制方法与流程

1.本发明涉及热泵热水机领域，尤其涉及一种热泵热水机防冻的控制方法。


背景技术：

2.热水机组目前受到越来越多人的喜爱，由于热水机组在低温下容易导致水管冻坏，所以冬天自动防冻功能就必不可少，目前市面上的机型都只能检测满水状态下的防冻，无水或者水流量比较少的时候无法检测或者检测不正确，导致水泵干磨损坏，严重的会导致管路冻坏，影响用户使用体验，从而影响公司产品的口碑。
3.公开号为cn 110425123 a的专利文献公开了一种水泵和机组运行控制方法、装置和水泵系统，获取产生水流开关保护前后，水泵机组的运行参数信息，所述水泵机组的运行参数信息，包括水流开关保护前机组的进出水温差，以及，水流开关保护后机组的进水温度增量；根据所述水泵机组的运行参数信息，确定产生水流开关保护时所述水泵机组的水流状况，包括如果水流开关保护后机组的进水温度增量大于预设温度增量，则判断出所述水泵机组的水流状况为机组水路断水；如果水流开关保护后机组的进水温度增量小于或等于预设温度增量，且水流开关保护前机组的进出水温差大于预设温差，则判断出所述水泵机组的水流状况为机组水流量小。
4.现有技术中，通过水流开关保护后机组的进水温度增量与预设温度增量对比的方式并不能准确的判断出水流量，当机组中水量较小，例如当机组水量还有30％时，这个时候机组能力大，就会导致进水温度增量快速升温进而使机组由于温差太大停机，严重的会导致管路冻坏，影响机组的使用寿命和用户使用体验。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中机组机组在水量较小的状态停机无法进行防冷冻问题，本发明的目的在于提供一种热泵热水机防冻的控制方法，在机组防冻运行的过程中，通过水流开关是否保护，初步判断机组内水流小于水流开关所设定的水量；在机组防冻运行的过程中，通过压缩机是否出现高压保护，再次判断机组管路内的水量，若压缩机出现高压保护，则确定机组内的水量很低，水泵和压缩机不适合继续运行，若压缩机没有出现高压保护，则确定机组的存储了一定的水量，水泵和压缩机适合继续运行。
6.为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：应用于热泵热水机，具体控制步骤如下：
7.步骤1)，机组在关机或待机状态，室外环境温度达到机组预设的环境温度后，当机组进水温度a、出水温度b和防冻传感器所检测的温度c中任一温度值不小于预设的防冻温度时，机组进入防冷冻状态，水泵开启运行；
8.步骤2)，机组水流的初步检测：水泵开启后，根据水流开关是否开启保护判断机组的水量；若水流开关没有开启过保护，则确定机组管路中水量充足，水泵继续运行；若水流开关开启过保护，则对水量开关进行排障后，确定机组管路中水量确实低于水流开关的设
定值，水泵继续运行
9.步骤3)是否开启压缩机主动提升机组水温：水泵继续运行并检测机组管路中的水温变化；若水泵运行10分钟后，机组水温不变或上升，则确定机组不需要开启压缩机制热，水泵继续运行并继续检测机组管路中的水温变化，直至机组进水温度a、出水温度b和防冻传感器所检测的温度c中任一温度值小于0℃后，则确定需要压缩机用以提升机组水温；
10.若水泵运行10分钟后，机组水温下降，则确定需要开启压缩机用以提升机组水温，
11.步骤4)压缩机的启动方式：当机组需要开启压缩机时，判断当前室外环境温度和防冻设定温度的大小；若当前室外环境温度大于防冻设定温度，则压缩机和膨胀阀按照防冻运行基础方案一运行；若当前室外环境温度小于防冻设定温度，则压缩机和膨胀阀按照防冻运行基础方案二运行；
12.步骤5)机组水量的确定：压缩机运行的过程中，若压缩机没有触发高压保护，则压缩机继续运行，直至不能满足步骤1)中的条件后，机组退出防冻状态；
13.机组运行中，若压缩机触发高压保护但水流开关没有触发过保护，则压缩机停止运行后根据步骤4)中的条件重新开启压缩机；
14.机组运行中，压缩机触发过高压保护，并且水流开关触发过保护，则确定机组缺水，当压缩机触发过高压保护超过两次，则机组关闭。
15.作为优选，所述步骤1)中，当机组中的水量小于总水量的70％，水泵运行后，水流开关保护打开，水流开关开启。
16.作为优选，所述步骤2)中，水流开关排障的方式为：水平开启后，水流开关第一次触发保护后，水泵停止运行并根据步骤1)的条件重启水泵；水平开启后，水流开关第二次触发保护后，水泵停止运行并根据步骤1)的条件重启水泵；水平开启后，水流开关第三次触发保护后，确定水流开关无故障，水泵继续运行不必再次关停。
17.作为优选，所述步骤4)中，防冻运行基础方案一中的压缩机运行频率低于防冻运行基础方案二中的压缩机运行频率，防冻运行基础方案一中的膨胀阀的开度大于防冻运行基础方案二中的膨胀阀的开度。
18.作为优选，防冻运行基础方案一中，压缩机以40hz的频率运行，膨胀阀的开度为300b；防冻运行基础方案二中，压缩机以60hz的频率运行，膨胀阀的开度为200b。
19.作为优选，所述步骤5)中，若压缩机出现高压保护，则确定机组的当前水量小于总水量的30％，由于水量较少无需防冻，机组停机。
20.作为优选，所述步骤5)中，压缩机的排障方式为，机组运行过程中，当压缩机的高压保护次数小于3次，则确定由于压缩机故障导致高压保护出现，压缩机继续运行；当压缩机的高压保护次数不小于3次，则确定机组的当前水量小于总水量的30％，并且压缩机无故障，而后机组停机。
21.本发明的技术方案的有益效果为：1)通过水流开关和压缩机是否出现过保护，判断机组内的水量是否需要进行防冻保护，同时避免由于机组内水流过低导致，机组内水泵、压缩机、换热器等部件的空运行，造成机组损伤；2)通过步骤3)确定是否开启压缩机，在实现放冷冻功能的同时，降低机组的消耗，更加节能；3)本方案中，对水流开关和压缩机均进行排障，使本方案所得结果更加准确；4)本方案中，根据不同的环境温度，机组采用不同的运行方式，使得机组的运行方式更加灵活，使机组更加节能。
附图说明
22.图1为一种热泵热水机防冻的控制方法的逻辑图。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
26.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.实施例
29.一种热泵热水机防冻的控制方法，应用于热泵热水机，具体控制步骤如下：
30.步骤1)，机组在关机或待机状态，室外环境温度达到机组预设的环境温度后，当机组进水温度a、出水温度b和防冻传感器所检测的温度c中任一温度值不小于预设的防冻温度时，机组进入防冷冻状态，水泵开启运行；如此设置，本方法以步骤1)为机组启动防冷冻运行的条件；
31.步骤2)，机组水流的初步检测：水泵开启后，根据水流开关是否开启保护判断机组的水量；若水流开关没有开启过保护，则确定机组管路中水量充足，水泵继续运行；若水流开关开启过保护，则对水量开关进行排障后，确定机组管路中水量确实低于水流开关的设定值，水泵继续运行；如此设置，初步判断机组水量；
32.步骤3)是否开启压缩机主动提升机组水温：水泵继续运行并检测机组管路中的水温变化；若水泵运行10分钟后，机组水温不变或上升，则确定机组不需要开启压缩机制热，
水泵继续运行并继续检测机组管路中的水温变化，直至机组进水温度a、出水温度b和防冻传感器所检测的温度c中任一温度值小于0℃后，则确定需要压缩机用以提升机组水温；若水泵运行10分钟后，机组水温下降，则确定需要开启压缩机用以提升机组水温；如此设置，判断压缩机是否需要开启，使机组更加节能；
33.步骤4)压缩机的启动方式：当机组需要开启压缩机时，判断当前室外环境温度和防冻设定温度的大小；若当前室外环境温度大于防冻设定温度，则压缩机和膨胀阀按照防冻运行基础方案一运行；若当前室外环境温度小于防冻设定温度，则压缩机和膨胀阀按照防冻运行基础方案二运行；如此设置，根据不通过的环境温度机组以不同的方案运行，使机组稳定运行的同时，使机组的控制更灵活，机组更节能；
34.步骤5)机组水量的确定：压缩机运行的过程中，若压缩机没有触发高压保护，则压缩机继续运行，直至不能满足步骤1)中的条件后，机组退出防冻状态；机组运行中，若压缩机触发高压保护但水流开关没有触发过保护，则压缩机停止运行后根据步骤4)中的条件重新开启压缩机；机组运行中，压缩机触发过高压保护，并且水流开关触发过保护，则确定机组缺水，当压缩机触发过高压保护超过两次，则机组关闭。如此设置，通过压缩机是否出现高压保护，判断当前水量下的机组是否需要放冷冻，进而避免机组损伤，节能的同时更环保。
35.进一步优选的，所述步骤1)中，当机组中的水量小于总水量的70％，水泵运行后，水流开关保护打开，水流开关开启。
36.进一步优选的，所述步骤2)中，水流开关排障的方式为：水平开启后，水流开关第一次触发保护后，水泵停止运行并根据步骤1)的条件重启水泵；水平开启后，水流开关第二次触发保护后，水泵停止运行并根据步骤1)的条件重启水泵；水平开启后，水流开关第三次触发保护后，确定水流开关无故障，水泵继续运行不必再次关停。
37.进一步优选的，所述步骤4)中，防冻运行基础方案一中的压缩机运行频率低于防冻运行基础方案二中的压缩机运行频率，防冻运行基础方案一中的膨胀阀的开度大于防冻运行基础方案二中的膨胀阀的开度。
38.进一步优选的，防冻运行基础方案一中，压缩机以40hz的频率运行，膨胀阀的开度为300b；防冻运行基础方案二中，压缩机以60hz的频率运行，膨胀阀的开度为200b。
39.进一步优选的，所述步骤5)中，若压缩机出现高压保护，则确定机组的当前水量过小无需防冻，机组停机。进一步优选的，压缩机排气温度达到超过115℃后，压缩机触发高压保护。
40.进一步优选的，所述步骤5)中，压缩机的排障方式为，机组运行过程中，当压缩机的高压保护次数小于3次，则确定由于压缩机故障导致高压保护出现，压缩机继续运行；当压缩机的高压保护次数不小于3次，则确定机组的当前水量小于总水量的30％，并且压缩机无故障，而后机组停机。
41.如图1所示，机组放冷冻的控制逻辑如下：
42.s1检测防冷冻条件，机组防冷冻运行，进入s2；
43.s2水泵开启，进入s3；
44.s3水流开关是否保护，若开启保护，则进入s4；否则进入s5；
45.s4水流开关保护次数是否小于3次，若小于水泵停止并进入s1，否则进入s5；
46.s5水泵继续运行10分钟，则进入s6；
47.s6判断水温变化，若水温上升或不变则进入s5，若水温下降否则进入s7；
48.s7判断环境温度，若环境温度大于-10℃则压缩机以40hz运行，膨胀阀开度300；若环境温度小于-10℃则压缩机运行频率60hz，膨胀阀开度200b；而后进入s8；
49.s8判断压缩机是否出现高压保护，若出现进入s9，，否则进入s11；
50.s9判断是否出现水流开关保护，若出现进入s10，否则进入s13；
51.s10判断高压保护出现次数，若低于3次则进入s11，否则进入s12；
52.s11压缩机继续运行，直至机组退出防冷冻运行；
53.s12压缩机停机，机组故障警报；
54.s13压缩机停机，进入s7。
55.本实施例中，s12中，若要压缩机启动需要将机组断电后再次通电才能恢复。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。