一种热泵机组节能保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种房间空调系统，具体地说，涉及一种水系统中央空调的热泵机组安全装置。
【背景技术】
[0002]空调即空气调节(air condit1ning)，是指用利用设备装置，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/热源设备、冷热介质输配系统、末端装置等几大部分和其他辅助设备。中央空调是相对大型的空调系统，现已普遍应用于各种建筑中。
[0003]中央空调一般分为氟系统和水系统两大类。以变频多联机为代表的氟系统中央空调受制于冷媒输送距离相对较短、室外设备与室内设备落差有要求并且一旦冷媒泄漏难以查找漏点等因素，在大型工程应用中较水系统中央空调有着天然的弱点。水系统中央空调一般包括冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成。
[0004]目前水系统水系统中央空调中多采用热泵作为制冷供暖设备，热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取能量，经过电力做功，输出可用的高品位热能设备，可以把消耗的电力变为3倍甚至3倍以上的热能，效率高、没有污染物排放，避免了传统燃油、燃气和电供能耗大、污染严重、费用高等缺点，是目前为止最清洁、经济的获取能源方式之一。
[0005]热泵机组，受水系统中央空调以水媒介借助终端设备放出热量(或冷量)的基本工作原理影响，有以下因素影响到水系统中央空调热泵机组的寿命和节能效果:
[0006](I)水系统空调采用的热泵作为热源(或冷源)，因供热(或制冷)面积变化调节不灵活，导致热泵用户侧回水温度不稳定，如果高于(或低于)热泵的设定温度，热泵压缩机将停止工作。由于水媒介传热属性限制整个系统响应速度较慢，这直接导致热泵压缩机频繁启动，由于启动瞬间电流比正常工作时要大，故而造成设备损害，使用寿命缩短，影响节能效果和运行费用。
[0007](2)热泵机组的启停频率达到KbE3次/小时，压缩机不再重新启动，而必须热泵厂家解除故障，也就是说，目前中央空调热泵机组预警保护参数及状态解除非厂家专业人员不能操作，对于向酒店这种由于季节及客流量等因素，供热(制冷面积)随时都会发生比较大的变化，一旦热泵机组暂停工作，将会带来非常大的不便和损失。
【实用新型内容】
[0008]为解决上述问题，本实用新型提供一种能够降低热泵机组的启停频率、进而降低热泵机组所承担的供热(或)制冷负荷，降低电能消耗的热泵机组节能保护装置。
[0009]本实用新型所述的热泵机组节能保护装置，包括太阳能集热器、地热交换器和蓄水保温箱，所述蓄水保温箱连接热泵机组用户侧回水管道和出水管道，热泵机组用户侧回水管道上设有感温探头；所述太阳能集热器与蓄水保温箱之间通过管道I和II构成回路，所述地热交换器和蓄水保温箱之间通过管道III和IV构成回路，蓄水保温箱的出水管道I和管道III上设有循环水泵，地热交换器和太阳能集热器的出水口处均设有感温探头；所述热泵机组节能保护装置还包括循环水泵控制器，循环水泵控制器与循环水泵之间设有控制信号线，循环水泵控制器与感温探头之间设有控制数据线。
[0010]在供热工况下，通过吸收太阳能热量加入到蓄水保温箱中，可以降低热泵机组供热负荷，延长热泵停机时间，从而达到供暖节能和降低热泵启停频率的效果。在制冷工况下，通过吸收地下冷源冷量加入到蓄水保温箱中，可以降低热泵机组制冷负荷，延长热泵停机时间，从而达到制冷节能和降低热泵启停频率的效果。无论在制热还是在制冷工况下，蓄水保温箱中的水本身有蓄热作用能延缓热泵机组停机后重新启动的时间，从而降低启停频率。
[0011]在供暖工况下，太阳能集热板吸收热能加热热泵机组用户侧供回水管道内的回水，从而降低热泵机组的热负荷；在制冷工况下，地下换热器吸收地下冷量为热泵机组用户侧回水管内回水降温，从而降低热泵机组的制冷负荷；循环水泵用来驱动管道内水流动；感温探头，用于获取热泵机组用户侧回水温度数据；循环泵控制器PLC根据感温探头获取的温度数据，判定所监控的循环水泵开关；数据线用于将感温探头温度数据传送至循环泵控制器PLC上；信号线用于将循环泵控制器PLC的信号传送到控制的循环泵上。
[0012]优选的，所述蓄水保温箱的进水管道II和管道IV上均设有止回阀，所述止回阀优选靠近蓄水保温箱安装，止回阀依靠管道内水流动而自动开、闭，用来防止水倒流的阀门。
[0013]优选的，所述管道1、管道I1、管道II1、管道IV、热泵机组用户侧回水管道和出水管道上设有温控阀，用于根据水温调节水流开关。
[0014]优选的，所述蓄水保温箱的容量为5m3。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:能够降低热泵机组的启动、停止的频率，进而能够降低热泵机组的工作负荷，降低电能消耗，延长整个热泵机组的使用寿命；同时本实用新型所使用的设备为清洁无污染设备，利用清洁无污染的太阳能，对环境友好无破坏。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型的工作流程图；
[0018]其中，10-太阳能集热器；20_地热交换器；30_蓄水保温箱；40_热泵机组用户侧回水管道；50_热泵机组用户侧出水管道；60_感温探头；70_循环水泵控制器；
[0019]31-管道I ;32_管道II ；33-管道III ;34_管道IV -Jl-控制信号线；72_控制数据线；
[0020]313-循环水泵；324-止回阀。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步解释。
[0022]如图1所示一种热泵节能保护装置，包括太阳能集热器10、地热交换器20和蓄水保温箱30 (容积根据热泵制冷工况下名义输出功率确定，选定标准为基础容量为5m3，每1Kff的热泵名义制冷容积增加Im3)，所述蓄水保温箱30连接热泵机组用户侧回水管道40和出水管道50，热泵机组用户侧回水管道40上设有感温探头60 ;所述太阳能集热器10与蓄水保温箱30之间通过管道I 31和II 32构成回路，所述地热交换器20和蓄水保温箱30之间通过管道III 33和IV 34构成回路，蓄水保温箱30的出水管道I 31和管道III 33上设有循环水泵313，地热交换器20和太阳能集热器10的出水口处均设有感温探头60 ;所述热泵机组节能保护装置还包括循环水泵控制器PLC70，循环水泵控制器PLC70与循环水泵313之间设有控制信号线71，循环水泵控制器PLC70与感温探头60之间设有控制数据线72。
[0023]蓄水保温箱30的进水管道II 32和管道IV 34上均设有止回阀324，所述止回阀324优选靠近蓄水保温箱30安装，所述管道I 31、管道II 32、管道III 33、管道IV 34、热泵机组用户侧回水管道40和出水管道50上设有温控阀。
[0024]本发明的工作过程是如图2所示:热泵机组人工启动或关闭时后，保护装置同步启动或关闭。在热泵机组工作的情况下，热泵机组节能保护装置通过热泵机组用户侧出水管道50将热泵用户侧出水引入蓄水保温箱30中、通过用户侧进水管道40将蓄水保温箱中水流向热泵机组用户册进水；蓄水保温箱30上的感温探头60感知温度Tl高于30°C，说明热泵机组处于供热工况，此时循环泵控制器PLC70收到Tl数据后将给出指令:管道III33上的循环泵313维持off关闭状态；同时比较地热交换器20出水口处感温探头60传到循环泵控制器PLC70上的温度数据T2与Tl，当Τ2ΧΓ1时，管道I 31上的循环泵313进入on启动状态，否则管道I 31上的循环泵313维持off关闭状态。
[0025]当Tl低于15°C时说明热泵机组处于制冷工况，此时循环泵控制器PLC上收到Tl数据后将给出指令:管道I 31上循环泵313维持off关闭状态，同时比较地热交换器20出水口处感温探头60传到循环泵控制器PLC70上的温度数据T3与Tl，当Τ1ΧΓ3时管道II 32上的循环泵313进入on启动状态，否则管道II 32上的循环泵313维持off关闭状态。
【主权项】
1.一种热泵机组节能保护装置，其特征在于，包括太阳能集热器(10)、地热交换器(20)和蓄水保温箱(30)， 所述蓄水保温箱(30)连接热泵机组用户侧回水管道(40)和出水管道(50)，热泵机组用户侧回水管道(40)上设有感温探头(60); 所述太阳能集热器(10)与蓄水保温箱(30)之间通过管道I (31)和管道II (32)构成回路，所述地热交换器(20)和蓄水保温箱(30)之间通过管道III (33)和管道IV (34)构成回路，蓄水保温箱(30)的出水管道I (31)和管道III (33)上设有循环水泵(313)，地热交换器(20)和太阳能集热器(10)的出水口处均设有感温探头(60); 所述热泵机组节能保护装置还包括循环水泵控制器(70)，循环水泵控制器(70)与循环水泵(313)之间设有控制信号线(71)，循环水泵控制器(70)与感温探头(60)之间设有控制数据线(72)。
2.根据权利要求1所述的热泵机组节能保护装置，其特征在于，所述蓄水保温箱(30)的进水管道II (32)和管道IV (34)上均设有止回阀(324)。
3.根据权利要求2所述的热泵机组节能保护装置，其特征在于，所述止回阀(324)靠近蓄水保温箱(30)设置。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的热泵机组节能保护装置，其特征在于，所述管道I (31)、管道II (32)、管道III (33)、管道IV (34)、热泵机组用户侧回水管道(40)和出水管道(50)上设有温控阀。
5.根据权利要求4所述的热泵机组节能保护装置，其特征在于，所述蓄水保温箱(30)的容量为5m3。
【专利摘要】本实用新型公开了一种热泵机组节能保护装置，属于水系统中央空调的热泵机组安全装置领域，用以解决现有的水空调热泵机组频繁启停的问题。本实用新型包括太阳能集热器、地热交换器和蓄水保温箱，在供热工况下，吸收太阳能热量加入到蓄水保温箱中，在制冷工况下，通过吸收地下冷源冷量加入到蓄水保温箱中，能够降低热泵机组供热和制冷负荷，能够降低热泵机组的启动、停止的频率，进而能够降低热泵机组的工作负荷，降低电能消耗，延长整个热泵机组的使用寿命；同时本实用新型所使用的设备为清洁无污染设备，利用清洁无污染的太阳能，对环境友好无破坏。
【IPC分类】F24J2-00, F24F3-00, F25B30-06, F24F11-00
【公开号】CN204574621
【申请号】CN201520221396
【发明人】闫应东
【申请人】青岛千家新能源有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月14日