空气源热泵采暖机组的停电保护系统的制作方法

1.本实用新型涉及空气源热泵技术领域，特别是涉及一种空气源热泵采暖机组控制技术领域。


背景技术：

2.由于空气能具有节能、环保、省电等诸多优点，空气源热泵已经被广泛用于采暖领域，空气源热泵采暖机组已经是北方乃至南方冬季里不可缺少的设备。在寒冷的冬天里，尤其是北方，如果意外停电，将会给用户带来不少的损失，比如：在零下几十度的气温下，如果停电了热泵机组就停止工作，用户采暖需求得不到保障，尤其是一些畜牧养殖场里面的禽畜会应环境温度过低而生病或生长缓慢。此外，由于空气源热泵系统是用水来进行换热，当气温到0℃或者低于0℃时，一旦机组关停机，水不再流动，机组板换(板式换热器)及相关管路里的水都会结冰，极易导致板换及管路胀裂，使整个采暖系统报废。因此，空气源热泵机组的停电检测技术至关重要。就目前来说，空气源热泵行业内的停电检测技术仅限于购买一些第三方生产的独立的装置来判断机组停电，从而增加了机组安装的材料成本，同时也给机组安装调试带来一些繁琐的环节。
3.基于上述，提供一种安装调试简单的具有停电检测和保护功能的空气源热泵采暖机组十分必要。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型的第一目的是提供一种空气源热泵采暖机组的停电保护系统，该系统可实现停电及防冻条件检测，在满足防冻条件时能够自动排水，防止机组内发生水结冰问题。
5.本实用新型的第二目的是提供一种空气源热泵采暖机组的停电保护系统的控制方法。
6.基于上述目的，本实用新型的一个方面，提供一种空气源热泵采暖机组的停电保护系统，包括控制单元及分别与其连接的停电检测单元、报警推送单元、防冻保护单元及储能单元，其中，
7.所述停电检测单元包括分别与空气源热泵采暖机组的12v和5v电源连接的第一输入端和第二输入端，所述停机检测单元的输出端与控制单元连接；
8.所述报警推送单元包括远程通信模块、云服务器和用户端，所述控制单元与所述远程通信模块连接，并通过远程通信模块分别与云服务器和用户端进行信息交互；
9.所述防冻保护单元包括温度检测模块和排水电磁阀，所述温度检测模块和排水电磁阀均与控制单元连接；
10.所述储能单元，还分别和停电检测单元、报警推送单元、防冻保护单元及备用采暖设备联动单元连接，当空气源热泵采暖机组的电源断电后，该储能单元为控制单元、停电检测单元、报警推送单元及防冻保护单元供电。
11.作为优选，所述停电检测单元包括停电检测电路，该停电检测电路包括多个电阻及一个三极管q1，其中，当空气源热泵采暖机组的12v或者5v电源断电后，三极管q1基极变为低电平，处于截止状态，此时，控制单元在三极管q1集电极采集到的高电平信号，判定为空气源热泵采暖机组断电；当空气源热泵采暖机组的12v和5v电源都恢复供电后，三极管q1基极变为高电平，处于饱和导通状态，集电极输出到控制单元变为低电平信号，则判断为空气源热泵采暖机组正常供电。
12.作为优选，所述远程通信模块通过ttl或485通信总线与控制单元连接。
13.作为优选，所述温度检测模块包括设置于空气源热泵采暖机组的外机部分的环境温度传感器、设置于板换上部的第一水温传感器、设置于板换下部的第二水温传感器和设置于板换出水口出的出水温度传感器，所述排水电磁阀设置于空气源热泵采暖机组的缓冲水箱排水口处的排水管道上。
14.作为优选，所述储能单元包括与空气源热泵采暖机组的电源连接的超级电容或充电电池。
15.作为优选，该系统还包括用于与备用采暖设备连接用于控制备用采暖设备启动或关闭的备用采暖设备联动单元，该备用采暖设备联动单元分别和控制单元及储能单元连接，当空气源热泵采暖机组的电源断电后，所述控制单元控制备用采暖设备联动单元闭合以启动备用采暖设备；当空气源热泵采暖机组的电源接通后，所述控制单元控制备用采暖设备联动单元断开以断开备用采暖设备。
16.作为优选，所述备用采暖设备联动单元包括联动开关，该联动开关的一端与控制单元连接，另一端与备用采暖设备连接。
17.本实用新型的另一个方面，提供一种如上所述的空气源热泵采暖机组的停电保护系统的控制方法，该方法包括如下步骤：
18.响应于停电信息，获取空气源热泵采暖机组的温度数据；其中，所述温度数据包括空气源热泵采暖机组外机部分所处的外部环境温度信息及空气源热泵采暖机组本身的温度信息；
19.根据所述温度数据判断是否满足防冻条件；
20.若满足防冻条件，则启动排水电磁阀排空机组及管道中的水。
21.作为优选，所述空气源热泵采暖机组本身的温度信息包括板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
及外部环境温度t
hj
。
22.作为优选，根据所述温度数据判断是否满足防冻条件的具体方法为：
23.若环境温度t
hj
≥5℃时，板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
均不小于3℃；或者，环境温度t
hj
＜5℃时，板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
均不小于7℃，则判定为不满足防冻条件；
24.若环境温度t
hj
≥5℃时，板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
均小于3℃；或者，环境温度t
hj
＜5℃时，板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
均小于5℃且停电时间t＞10s；或者环境温度t
hj
＜5℃时，不小于5℃但小于7℃且停电时间t＞3600s；则判定为满足防冻条件。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
26.该系统可实现停电及防冻条件检测，在满足防冻条件时能够自动排水，防止机组
内发生水结冰问题。
27.此外，该系统还配置有别用采暖设备联动单元，可在机组停机时，控制备用采暖设备启动，以满足客户端在停电状态下的日常采暖需求。
附图说明
28.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
29.图1是本实用新型实施例中空气源热泵采暖机组的停电保护系统的连接结构示意图；
30.图2是本实用新型实施例中空气源热泵采暖机组的停电保护系统的结构图；
31.图3是本实用新型实施例中停电检测电路的电路结构图；
32.图4是本实用新型实施例中空气源热泵采暖机组的停电保护系统的控制方法流程图。
33.其中，100、环境温度传感器；101、第一水温传感器；102、第二水温传感器；103、出水温度传感器；200、控制板卡；201、停电检测单元；202、板换；203、缓冲水箱；204、电磁水阀；300、排水沟。
具体实施方式
34.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
35.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
36.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
37.本实施例提供一种空气源热泵采暖机组的停电保护系统，如图1和图2所示，包括控制单元及分别与其连接的停电检测单元201、报警推送单元、防冻保护单元及储能单元，其中，
38.所述停电检测单元201包括分别与空气源热泵采暖机组的12v和5v电源连接的用于检测相应电源工作状态的第一输入端和第二输入端，所述停机检测单元的输出端与控制单元连接；
39.所述报警推送单元包括远程通信模块、云服务器和用户端，所述控制单元与所述远程通信模块连接，并通过远程通信模块分别向云服务器和用户端发送停电报警推送信息；
40.所述防冻保护单元包括温度检测模块和排水电磁阀，所述温度检测模块和排水电磁阀均与控制单元连接；
41.所述储能单元，还分别和停电检测单元201、报警推送单元、防冻保护单元及备用采暖设备联动单元连接，当空气源热泵采暖机组的电源断电后，该储能单元为控制单元、停
电检测单元201、报警推送单元及防冻保护单元供电。
42.作为一种较优的实施方式，如图3所示，所述停电检测单元201包括停电检测电路，该停电检测电路包括多个电阻及一个三极管q1，其中，当空气源热泵采暖机组的12v或者5v电源断电后，三极管q1基极变为低电平，处于截止状态，此时，控制单元在三极管q1集电极采集到的高电平信号，判定为空气源热泵采暖机组断电；当空气源热泵采暖机组的12v和5v电源都恢复供电后，三极管q1基极变为高电平，处于饱和导通状态，集电极输出到控制单元变为低电平信号，则判断为空气源热泵采暖机组正常供电。
43.作为一种较优的实施方式，所述远程通信模块通过ttl或485通信总线与控制单元连接。
44.作为一种较优的实施方式，所述温度检测模块包括设置于空气源热泵采暖机组的外机部分的环境温度传感器100、设置于板换202上部的第一水温传感器101、设置于板换202下部的第二水温传感器102和设置于板换202出水口出的出水温度传感器103，所述排水电磁阀设置于空气源热泵采暖机组的缓冲水箱203排水口处的排水管道上。
45.作为一种较优的实施方式，所述储能单元包括与空气源热泵采暖机组的电源连接的超级电容或充电电池。
46.作为一种较优的实施方式，该系统还包括用于与备用采暖设备(如天然气供暖设备、燃气炉供暖、燃煤供暖等)连接用于控制备用采暖设备启动或关闭的备用采暖设备联动单元，该备用采暖设备联动单元分别和控制单元及储能单元连接，当空气源热泵采暖机组的电源断电后，所述控制单元控制备用采暖设备联动单元闭合以启动备用采暖设备；当空气源热泵采暖机组的电源接通后，所述控制单元控制备用采暖设备联动单元断开以断开备用采暖设备。
47.作为一种较优的实施方式，所述备用采暖设备联动单元包括联动开关，该联动开关的一端与控制单元连接，另一端与备用采暖设备连接。
48.本实用新型的另一个方面，提供一种如上所述的空气源热泵采暖机组的停电保护系统的控制方法，该方法包括如下步骤：
49.响应于停电信息，获取空气源热泵采暖机组的温度数据；其中，所述温度数据包括空气源热泵采暖机组外机部分所处的外部环境温度信息及空气源热泵采暖机组本身的温度信息；
50.根据所述温度数据判断是否满足防冻条件；
51.若满足防冻条件，则启动排水电磁阀排空机组及管道中的水。
52.作为一种较优的实施方式，所述空气源热泵采暖机组本身的温度信息包括板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
及外部环境温度t
hj
。
53.作为一种较优的实施方式，如图4所示，根据所述温度数据判断是否满足防冻条件的具体方法为：
54.若环境温度t
hj
≥5℃时，板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
均不小于3℃；或者，环境温度t
hj
＜5℃时，板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
均不小于7℃，则判定为不满足防冻条件；
55.若环境温度t
hj
≥5℃时，板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
均小于3℃；或者，环境温度t
hj
＜5℃时，板换下部水温t
bx
、板换上部水温t
bs
、出水温度t
cs
均小于5℃
且停电时间t＞10s；或者环境温度t
hj
＜5℃时，不小于5℃但小于7℃且停电时间t＞3600s；则判定为满足防冻条件，电磁水阀204打开将管路及缓冲水箱203中的水排至排水沟300中。
56.综上所述，该系统可实现停电及防冻条件检测，在满足防冻条件时能够自动排水，防止机组内发生水结冰问题。
57.此外，该系统还配置有别用采暖设备联动单元，可在机组停机时，控制备用采暖设备启动，以满足客户端在停电状态下的日常采暖需求。
58.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。