一种空气源热泵的防冻装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂电行业空气源热泵技术领域，尤其涉及一种空气源热泵的防冻装置。


背景技术：

2.空气源热泵采暖的原理是吸收空气中大量的低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，采暖过程中将热量通过冷凝器转移到水中，即使在低温环境下，通过热水循环也可以将热量传达室内。整个系统仅消耗极少的电能来驱动压缩机运转，吸收空气中免费热量，每耗1度电，可产生3度电以上的热量。
3.空气源热泵制热时，蒸发器从低温环境中吸取热量，冷媒蒸汽降压降温，经压缩机压缩后冷媒升压升温，高温蒸汽经过冷凝器释放出热量并将热量传递给水，供用户侧供暖。
4.锂电行业中机组是全天24小时工作的，利用空气源热泵机组在晚上温度比较低或者白天温度很低的时候制热，在低温环境下运行时，由于室外温度很低，蒸发器蒸发的时候会产生结霜现象，导致机组能效降低；或者因为空气源热泵机组产生的热量是通过水作为载体进行传热的，空气源热泵一旦因为系统故障被迫停机时，热泵机组冷凝器暴露在室外的一段水管会由于室外温度过低，可能会被冻坏，导致用户侧循环的水进入冷凝器装置，当再次通电时，水进入热泵机组内部，导致主机报废。
5.目前传统的解决方法是当空气源热泵一旦因为系统故障被迫停机时，强制开启用户侧泵整个水循环系统，这会导致机组能耗增高。


技术实现要素：

6.基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种空气源热泵的防冻装置，避免了蒸发器在低温下结霜现象，防止了热泵机组冷凝器暴露在室外的一段水管被冻坏，提高了机组能效，降低了机组能耗。
7.本实用新型提出的一种空气源热泵的防冻装置，包括氟循环机构、水循环机构和加热机构，氟循环机构与加热机构连接形成三号循环机构，水循环机构和加热机构连接形成二号循环机构。
8.进一步地，所述氟循环机构包括依次首尾连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述水循环机构包括第一主电磁阀、第二主电磁阀和第三主电磁阀，冷凝器、第一主电磁阀、第三主电磁阀、第二主电磁阀依次首尾连接，第一主电磁阀和第三主电磁阀的连接节点连接到用户侧进水管道上，第三主电磁阀和第二主电磁阀的连接节点依次连接到用户侧回水管道上。
9.进一步地，所述水循环机构还包括主温度计、主泄水阀和用户侧泵，主温度计、主泄水阀和用户侧泵依次连接后，主温度计连接到第三主电磁阀、第二主电磁阀的连接节点上，用户侧泵连接到用户侧回水管道上。
10.进一步地，所述三号循环机构还包括第一辅电磁阀、第二辅电磁阀、第三辅电磁阀
和第二辅泄水阀，蒸发器、第一辅电磁阀、加热机构、第二辅电磁阀、第三辅电磁阀和第二辅泄水阀依次首尾连接。
11.进一步地，所述加热机构包括加热泵和电加热丝，第一辅电磁阀、加热泵、电加热丝、第二辅电磁阀依次连接。
12.进一步地，二号循环机构还包括第一辅泄水阀，冷凝器、第一辅电磁阀、加热泵、电加热丝、第二辅电磁阀、第一辅泄水阀依次首尾连接。
13.进一步地，蒸发器的一侧设置有第二辅温度计，冷凝器的一侧设置有第一辅温度计。
14.本实用新型提供的一种空气源热泵的防冻装置的优点在于：本实用新型结构中提供的一种空气源热泵的防冻装置，三号循环机构的设置，避免了蒸发器在低温下结霜现象，避免了传统中当热泵机组在低温环境下运行时，由于室外温度很低，蒸发器蒸发的时候会产生结霜现象，导致机组能效降低的缺陷，提高了机组能效，降低了机组能耗；在氟循环机构和水循环机构之间增加二号循环机构，防止了热泵机组冷凝器暴露在室外的一段水管被冻坏，避免了传统中空气源热泵一旦因为系统故障被迫停机时，热泵机组冷凝器暴露在室外的一段水管会由于室外温度过低，可能会被冻坏，导致用户侧循环的水进入冷凝器装置，当再次通电时，水进入热泵机组内部，导致主机报废的缺陷。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.其中，1-氟循环机构，2-水循环机构，3-加热机构，4-二号循环机构，5-三号循环机构，11-压缩机，12-冷凝器，13-节流装置，14-蒸发器，15-第一辅温度计，16-第二辅温度计，21-第一主电磁阀，22-第二主电磁阀，23-第三主电磁阀，24-主温度计，25-主泄水阀，26-用户侧泵，31-加热泵，32-电加热丝，41-第一辅泄水阀，51-第一辅电磁阀，52-第二辅电磁阀，53-第三辅电磁阀，54-第二辅泄水阀。
具体实施方式
17.下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
18.如图1所示，本实用新型提出的一种空气源热泵的防冻装置，包括氟循环机构1、水循环机构2和加热机构3，氟循环机构1与加热机构3连接形成三号循环机构5，水循环机构2和加热机构3连接形成二号循环机构4。
19.其中氟循环机构1包括依次首尾连接的压缩机11、冷凝器12、节流装置13和蒸发器14，在蒸发器14外的管道旁另接一根pe管，该pe管将加热机构3和蒸发器14连接形成环路管道的三号循环机构5，该管道以及管道上加热机构3的设置，避免了蒸发器14在低温下结霜现象，避免了传统中当热泵机组在低温环境下运行时，由于室外温度很低，蒸发器蒸发的时候会产生结霜现象，导致机组能效降低的缺陷。
20.另外，氟循环机构1和水循环机构2共用冷凝器12，加热机构3还可以连接在冷凝器
12两侧，即在氟循环机构1和水循环机构2之间增加电加热循环(二号循环机构4)，防止了热泵机组冷凝器暴露在室外的一段水管被冻坏，避免了传统中空气源热泵一旦因为系统故障被迫停机时，热泵机组冷凝器暴露在室外的一段水管会由于室外温度过低，可能会被冻坏，导致用户侧循环的水进入冷凝器装置，当再次通电时，水进入热泵机组内部，导致主机报废的缺陷。
21.其中，氟循环机构1为空气源热泵机组内部循环系统，水循环机构2为用户侧循环的外部循环系统，二号循环机构4和三号循环机构5为室外系统管道。在蒸发器14的一侧设置第二辅温度计16，在冷凝器12的一侧设置第一辅温度计15，第一辅温度计15处于二号循环机构4上，用于监测冷凝器12进水管的水温数值，第二辅温度计16处于三号循环机构5上，用于监测蒸发器14外连接pe管中的水温数值。
22.另外，水循环机构2包括第一主电磁阀21、第二主电磁阀22和第三主电磁阀23，冷凝器12、第一主电磁阀21、第三主电磁阀23、第二主电磁阀22依次首尾连接，第一主电磁阀21和第三主电磁阀23的连接节点连接到用户侧进水管道上，第三主电磁阀23和第二主电磁阀22的连接节点依次连接主温度计24、主泄水阀25和用户侧泵26，然后连接到用户侧回水管道上，主温度计24用于监测用户侧回水管道的水温数值。
23.在本实施例中，加热机构3包括加热泵31和电加热丝32，三号循环机构5还包括第一辅电磁阀51、第二辅电磁阀52、第三辅电磁阀53和第二辅泄水阀54，蒸发器14、第一辅电磁阀51、加热泵31、电加热丝32、第二辅电磁阀52、第三辅电磁阀53和第二辅泄水阀54依次首尾连接。
24.二号循环机构4还包括第一辅泄水阀41、冷凝器12、第一辅电磁阀51、加热泵31、电加热丝32、第二辅电磁阀52、第一辅泄水阀41依次首尾连接。
25.将第一辅温度计15监测的冷凝器12进水管的水温数值计为t
辅1
；将第二辅温度计16监测的蒸发器14外连接pe管中的水温数值计为t
辅2
；将主温度计24监测的用户侧回水管道上的水温数值计为t
主1
；并传输至控制器进行处理。
26.当三号循环机构5中的第二辅温度计16测得的温度t
辅2
≤3℃时，控制器启动三号循环机构5，第一辅电磁阀51、加热泵31、电加热丝32、第二辅电磁阀52、第三辅电磁阀53开启，电加热丝32额外工作，用于加热，使得水温能较快升高，避免机组结霜；当三号循环机构5中的第二辅温度计16测得的温度t
辅2
＞3℃时，控制器启动三号循环机构5，第一辅电磁阀51、加热泵31、第二辅电磁阀52、第三辅电磁阀53开启，始终使得蒸发器14底盘管水管路保持循环，其温度不低于0℃，机组不至于结霜，避免空气源热泵机组因化霜导致的能效降低。
27.当氟循环机构1断电或者氟循环机构1故障不能正常工作时，系统内的水停止循环，第一辅电磁阀51、第二辅电磁阀52、第一辅泄水阀41、第三辅电磁阀53、第二辅泄水阀54开启，从第一辅泄水阀41和第二辅泄水阀54中排掉室外循环管道中的水，防止室外管道冻坏，具体如下：
28.具体为：当氟循环机构1断电时，系统内的水停止循环，当第一辅温度计15(t
辅1
)测得的温度t
辅1
≤3℃时，控制器启动二号循环机构4，即关闭第一主电磁阀21、第二主电磁阀22，开启第一辅电磁阀51、第二辅电磁阀52、加热泵31、电加热丝32，使得电加热丝32加热二号循环机构4中的水，始终使得水管中的水温＞0℃，以此避免二号循环机构4中的水不结冰；若监测的水管中的水温数值＞3℃时，暂停电加热功能，但加热泵31仍正常工作，即二号
循环机构4正常循环，但是电加热丝32不工作，直至t
辅1
≤3℃时电加热丝32重新通电开启加热功能；若要空气源热泵主机再次通电正常工作，需将二号循环机构4中的水加热至t
主1
＞3℃，即t
主1
》3℃时是空气源热泵主机再次通电正常工作的判定条件。
29.具体为：当氟循环机构1内循环出现故障不能正常工作，但室内系统可以正常使用时，第一辅温度计15(t
辅1
)测得的温度t
辅1
《3℃时，若氟循环机构1内循环系统故障未排除，系统仍处于故障状态，则第一辅电磁阀51、第二辅电磁阀52、第一辅泄水阀41、第二辅泄水阀54开启，排掉室外管道中的水；同时，室内系统管道保持正常循环，即第一辅电磁阀51关闭、第二辅电磁阀52关闭、第一主电磁阀21关闭、第二主电磁阀22关闭、第三主电磁阀23开启，用户侧进水与用户侧回水通过第三主电磁阀23连通。或者当室内系统管道出现故障不能正常工作时，但氟循环机构1可以正常使用时，同上述情况类似，第一辅温度计15测得t
辅1
《3℃时，若室内系统管道故障未排除，仍处于故障状态，则第一辅电磁阀51、第二辅电磁阀52、第一辅泄水阀41、第二辅泄水阀54开启，排掉室外管道中的水；若此时主温度计监测的t
主1
《1℃时，第一主电磁阀21、第二主电磁阀22、第三主电磁阀23、主泄水阀25开启，排掉室内循环管道中的水。
30.具体为：当氟循环机构1内循环系统和室内系统管道均不能正常工作时，第一辅温度计15监测的t
辅1
《3℃时，氟循环机构1内循环系统仍处于故障状态时，开启第一辅电磁阀51、第二辅电磁阀52、第一辅泄水阀41排掉室外水管中的水。或者主温度计测得t
主1
《1℃时，室内循环管道仍处于故障状态时，开启主电磁阀3、主泄水阀25排掉室内管路系统中的水。
31.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。