專利名稱：智能定溫出水的一次加熱式熱泵熱水機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種定溫出水的熱泵熱水機，特別是該設備能夠采用電控的方法控制熱泵熱水機的出水溫度維持在一個設定值，并且可以進行遠程設定出水溫度。
背景技術：
目前熱泵熱水機的是生活熱水制造設備發(fā)展的趨向，在南方，某種意義上來說熱泵熱水機已經(jīng)成功代替了太陽能、鍋爐等加熱設備，成為生活熱水設備的首選產(chǎn)品?？諝庠礋岜脽崴畽C以其節(jié)能、環(huán)保、安全三個顯著的優(yōu)勢成為新一代的加熱設備。熱泵熱水機的加熱有一次性加熱和循環(huán)加熱兩者。在使用一次性加熱的場合，現(xiàn)有熱泵熱水機多數(shù)采用冷凝壓力調(diào)節(jié)閥或電磁(動)閥現(xiàn)場控制的方式，現(xiàn)有市場上的冷凝壓力調(diào)節(jié)閥的特點是能夠在20kg/cm2以下(冷凝壓力調(diào)節(jié)閥的工作壓力)對熱泵熱水機的冷凝壓力進行控制，進而改變冷凝出水溫度，由于不是直接對水溫進行控制，因此出水溫度及其不穩(wěn)定，且為了解決化霜時閥門關閉的問題，必須安裝一個旁通電磁閥，化霜是打開，給安裝也帶來了極大的不便，且容易出現(xiàn)化霜時水冷換熱器結(jié)冰爆裂的情況。而電磁(動)閥式的控制方式采用的是比例調(diào)節(jié)的方式，控制反應滯后較多，容易造成水溫不穩(wěn)定的情況。且由于這兩種普遍使用的方式設計的局限性，導致水溫調(diào)節(jié)只能在現(xiàn)場進行手動調(diào)節(jié)，滿足不了節(jié)省管理成本的要求。發(fā)明內(nèi)容為克服熱泵熱水機出水溫度不穩(wěn)、化霜時水冷冷凝器水路控制等一系列的問題，本發(fā)明專利提供了一種新的智能定溫出水的一次加熱式熱泵熱水機，該新型的熱泵熱水機系統(tǒng)包括空氣源熱泵系統(tǒng)和智能定溫出水系統(tǒng)組成，其中空氣源熱泵系統(tǒng)由壓縮機(1)、四通閥( 、冷凝器C3)、單向閥(7)、節(jié)流裝置(8)、蒸發(fā)器(9)等主要部分用管道依次連通成封閉系統(tǒng)；智能定溫出水系統(tǒng)由電動閥(6)、出水溫度傳感器(4)、PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置(5)組成；工作時采用由可編程控制器以及遠程網(wǎng)絡編程控制的比例積分微分控制控制方法，利用一個快開型的電動閥進行調(diào)節(jié)，首先采用PID調(diào)節(jié)的方式，可將熱泵熱水機的出水溫度誤差控制士 1°C以內(nèi)，其次化霜時無需靠旁通閥，直接程序控制，打開閥門，保證水流暢通，即可進行反向化霜；第三，由于采用遠程網(wǎng)絡控制，操作人員無需在現(xiàn)場進行手動調(diào)節(jié)，只需在遠程設置界面上進行設置即可。本技術采用的技術方案是通過PLC控制系統(tǒng)與溫控水閥來實現(xiàn)，通過安裝一個電動閥(6)在冷凝器(3)的進水管路上，出水溫度傳感器(4)安裝在冷凝器(3)的出口管路上，由PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置( 進行控制。PLC通過檢測系統(tǒng)的出水溫度值，再與系統(tǒng)所設定溫度值的偏差比較，通過PID(比例微分積分)控制模式來調(diào)節(jié)溫控水閥的開度，改變進入冷凝器的水流量從而達到調(diào)節(jié)出水溫度和穩(wěn)定出水溫度的控制功能。熱泵機組剛開啟時，通過短時間的調(diào)節(jié)過程，直到達到穩(wěn)定。而出水溫度以數(shù)字控制的形式進行設定，任何設置都無需對硬件進行更改。這將提高熱泵機組的運行穩(wěn)定性和壽命。化霜信號發(fā)出時，電動閥自動打開至最大開度，保持水流暢通。通過數(shù)據(jù)傳輸，溫度設置功能可設置在遠處計算機上，進行遠程操控，無需對硬件進行調(diào)整。


以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。附圖是本實用新型的原理圖，圖紙加粗的線條表示為熱泵系統(tǒng)的制冷劑管路，虛線為控制線路。附圖中1.壓縮機，2.四通閥，3.冷凝器，4.出水溫度傳感器，5. PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置，6.電動閥，7.單向閥，8.節(jié)流裝置，9.蒸發(fā)器。
具體實施方式
附圖中的智能定溫出水的一次加熱式熱泵熱水機，其系統(tǒng)包括空氣源熱泵系統(tǒng)、智能定溫出水系統(tǒng)組成。其中空氣源熱泵系統(tǒng)類似于公知的制冷系統(tǒng)，由壓縮機1、四通閥2、冷凝器3、單向閥7、節(jié)流裝置8、蒸發(fā)器9組成，按照公知的制冷系統(tǒng)的同樣方法將以上各部分用管道依次連通成封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)充以公知的工質(zhì)。智能定溫出水系統(tǒng)由電動閥6、出水溫度傳感器4、PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置5組成，電動閥6安裝在冷凝器3的進水管路上，出水溫度傳感器4安裝在冷凝器3的出口管路上，由PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置5進行控制。機組正常運行制熱水時，壓縮機1、四通閥2流向冷凝器3。高溫高壓的氣態(tài)工質(zhì)經(jīng)過冷凝器3，將熱量釋放給水后經(jīng)過節(jié)流裝置8，降壓后進入蒸發(fā)器9吸收熱量，再經(jīng)過四通閥2回到壓縮機1，完成一個循環(huán)。機組在啟動運行前電動閥處于前一次停機的開啟位置，系統(tǒng)運行后，PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置5通過采集出水溫度傳感器4的溫度數(shù)據(jù)，并與設定出水溫度進行比較，根據(jù)溫差值的大小，采用PID算法，對電動閥的開度進行調(diào)節(jié)，直至出水溫度等于設定值。運行中，PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置5始終跟蹤并比較出水溫度傳感器與設定溫度的值，并進行無級的微調(diào)，滿足出水恒溫要求。機組在冬季進行化霜時，PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置5接到化霜信號后，自動將電動閥開度調(diào)制最大，滿足化霜需求，并且化霜過程中如檢測到出水溫度低于2°C，隨即輸出一個停機信號，防止換熱器結(jié)冰脹裂。PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置5采用PLC控制，數(shù)字化設定的操作方式，機組的出水溫度可在該裝置上進行任意設定，而無需調(diào)節(jié)硬件裝置，并且具有網(wǎng)絡功能，能將數(shù)據(jù)傳輸至用戶端電腦，進行遠程設定。
權(quán)利要求1.一種智能定溫出水的一次加熱式熱泵熱水機，其系統(tǒng)包括空氣源熱泵系統(tǒng)和智能定溫出水系統(tǒng)組成，其中空氣源熱泵系統(tǒng)由壓縮機(1)、四通閥O)、冷凝器(3)、單向閥(7)、 節(jié)流裝置(8)、蒸發(fā)器(9)用管道依次連通成封閉系統(tǒng)；智能定溫出水系統(tǒng)由電動閥(6)、出水溫度傳感器G)、PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置( 組成；其特征是電動閥(6)安裝在冷凝器(3)的進水管路上，出水溫度傳感器(4)安裝在冷凝器(3)的出口管路上，由PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置( 進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能定溫出水的一次加熱式熱泵熱水機，其特征是智能定溫出水系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置(5)內(nèi)置PLC控制器并且?guī)в芯W(wǎng)絡通信接口。
專利摘要一種智能定溫出水的一次加熱式熱泵熱水機，其系統(tǒng)由空氣源熱泵系統(tǒng)、智能定溫出水系統(tǒng)組成，其中空氣源熱泵系統(tǒng)由壓縮機、四通閥、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器用管道依次連通成封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)充以公知的工質(zhì)；智能定溫出水系統(tǒng)由電動閥、出水溫度傳感器、PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置組成，其中電動閥安裝在冷凝器的進水管路上，出水溫度傳感器安裝在冷凝器的出口管路上，由PID調(diào)節(jié)及遠程網(wǎng)絡控制裝置進行控制。
文檔編號F24H4/02GK201945025SQ201020188159
公開日2011年8月24日 申請日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者胡龍 申請人:廣州科力新能源有限公司