专利名称：热泵供水系统智能加热柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热泵供水系统的控制领域，尤其是一种热泵供水系统智能加热 柜。
背景技术：
近年来，随着热泵供水系统技术地逐渐发展成熟，其推广应用范围也不断扩大，特 别是学校、医院等人口密集场所对热泵供水系统的需求更是日益增加。传统的热泵供水系 统通过热泵机组对大水箱直接加热，采用循环的方式，系统设计简单，没有复杂硬件连接。 但是，缺点亦相当明显，加热效率低，能效比也很低，需要专人现场看管，应用不方便，对环 境的依赖大。因此，如何在现有热泵供水系统的基础上进行改进和升级，最大限度地发掘系 统性能以满足客户和市场对高效安全、节能环保的追求，是当前热泵供水系统控制领域面 临的亟待解决的问题。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种热泵供水系统智能加热柜，以适应热泵 供水系统不同的应用，克服地理位置环境的限制，确保其稳定高效地运行。为解决上述技术问题采用如下技术方案热泵供水系统智能加热柜，包括主控制 器、加热控制器、流量计和第一球阀至第五球阀；主控制器与加热控制器通过RS485总线或 GPRS通信连接；第二球阀的一端接主水箱入水口，另一端同时接热泵机组出水口和第一球 阀的一端；第一球阀的另一端接小水箱入水口 ；流量计、第三球阀和第四球阀顺次连接，两 端分别接补水口和小水箱出水口 ；第五球阀的一端接主水箱出水口，另一端同时接热泵机 组入水口并与第三球阀和第四球阀连接部连通。采用本实用新型的热泵供水系统智能加热柜可把自来水先加热，然后再补入热泵 供水系统的主水箱中，具有一边用水一边补水的优点。在主水箱容积相同的情况下，可以比 常规的循环方式加热更多的水；另外，由于避免了冷水直接补入主水箱中，可防止一般循环 方式下冷热水混合造成的能效比下降。采用这种设计使得热泵供水系统能够方便地应用在 各种场合，增强了系统的安全性和稳定性，提高了运行效率，也便于智能化操控运行方式。
图1是本实用新型热泵供水系统智能加热柜的结构示意图。图2是本实用新型热泵供水系统智能加热柜的安装位置示意图。图中1主控制器，2加热控制器，3流量计，4第一球阀，5第二球阀，6第三球阀，7 第四球阀，8第五球阀，9主水箱入水口，10主水箱出水口，11小水箱入水口，12小水箱出水 口，13热泵机组入水口，14热泵机组出水口，15补水口，16热泵机组，17主水箱，18小水箱， 19自来水管，20循环泵，21水位检测器，22水箱温度检测器，23回水管，24供水泵，25供水 阀J6供水管，27回水阀，观热泵供水系统智能加热柜。
具体实施方式
如图1所述，本实用新型热泵供水系统智能加热柜(以下简称智能加热柜)包括 主控制器1、加热控制器2、流量计3和第一球阀至第五球阀；主控制器1与加热控制器2通 过RS485总线或GPRS通信连接；第二球阀5的一端接主水箱入水口 9，另一端同时接热泵 机组出水口 14和第一球阀4的一端；第一球阀4的另一端接小水箱入水口 11 ；流量计3、第 三球阀6(即进水阀)和第四球阀7(即内环阀)顺次连接，两端分别接补水口 15和小水箱 出水口 12 ；第五球阀8(即出水阀或大环阀)的一端接主水箱出水口 10，另一端同时接热泵 机组入水口 13并与第三球阀6和第四球阀4连接部连通。如图2所示，本实用新型的智能加热柜28安装在热泵供水系统中的热泵机组16 和主水箱17之间，一旁还设有一小水箱18，智能加热柜观通过相应的入水口和出水口分别 与三者双向相连，自来水管19从补水口 15接入智能加热柜观。智能加热柜的运行程序主控制器发出指令后，加热控制器根据智能加热柜内的水位及温度等条件作出相 应的动作。智能加热柜有停机、进水、加热和出水四种状态。主控制器发出停机指令时，智能加热柜进入停机状态，关闭循环泵，停掉热泵机 组，关闭所有阀门。主控制器发出补水指令时，检测智能加热柜水位，如果水位未达到上限，进入进水 阶段，进水阀和循环泵同时开启，打开内环阀让冷水经热泵机组补入到智能加热柜中；当加 热柜中的水位到达水位上限时，进入加热阶段，关闭进水阀，热泵机组与智能加热柜形成小 循环加热系统；当热泵机组的出水管水温达到设定的出水温度时，进入出水阶段，关闭内环 阀，打开出水阀，智能加热柜内的热水在循环泵的作用下经热泵机组流向主水箱；当智能加 热柜内的水位低至水位下限时，进入进水阶段，关闭出水阀，打开进水阀，周而复始，直至收 到主控制器的停止补水指令。主控制器发出循环加热指令后，智能加热柜进入进水阶段。此时，如果水位达到上 限，就会像补水加热时那样进入加热阶段，然后经出水阶段又回到进水阶段；在进水阶段， 关闭进水阀，打开大环阀、内环阀，主水箱的水经大环阀进入智能加热柜；经过一个延时之 后，智能加热柜里有了一定水量，关闭内环阀；然后打开出水阀，热泵机组与主水箱之间形 成大循环加热回路。为避免智能加热柜内的水被抽干，在水位低于下限时，会打开内环阀， 经过一个延时后，又回到刚才所述的大循环状态，加热柜一直保持在进水阶段。收到停止补水指令后，如果没有收到循环加热指令或收到了停机指令，智能加热 柜进入停机阶段，关闭热泵机组和所有阀门。一、加热柜补水工作过程当主控制器1根据定时、温度、水位设置及从水位检测器21测到水位及从水箱温 度检测器22测到的水箱温度判断需要进行直热补水时，通过RS485总线向加热控制器2发 送直热补水的指令。加热控制器2接到指令后，向热泵机组16发出运指令，控制第三球阀6、第一球阀 4打开而第二球阀5、第四球阀7、第五球阀8关闭，自来水经补水口 15 —流量计3 —第三 球阀6 —热泵机组入水口 13 —循环泵20 —热泵机组16 —热泵机组出水口 14 —第一球阀4 —小水箱入水口 11 —小水箱18。自来水经热泵机组16加热后进入小水箱18。当加热控制器2检测到小水箱18的水位已满时，关闭第三球阀6，打开第四球阀7 而第一球阀4、第二球阀5、第五球阀8状态不变。小水箱18中的水经小水箱18 —小水箱 出水口 12—第四球阀7—热泵机组入水口 13—循环泵20—热泵机组16—热泵机组出水 口 14 —第一球阀4 —小水箱入水口 11 —小水箱18，反复循环加热。当加热控制器2检测到热泵机组出水口 14中的水温已达了设定温度，关闭第一球 阀4，打开第二球阀5而第三球阀6、第四球阀7、第五球阀8状态不变。小水箱18的热水经 小水箱18 —小水箱出水口 12 —第四球阀7 —热泵机组入水口 13 —循环泵20 —热泵机组 16 —热泵机组出水口 14 —第二球阀5 —主水箱入水口 9 —主水箱17把小水箱18的热水 补到主水箱17中。当加热控制器2检测到小水箱18的水位过低时，打开第三球阀6、第一球阀4、关 闭第二球阀5、第四球阀7、第五球阀8，自来水经补水口 15 —流量计3 —第三球阀6 —热泵 机组入水口 13 —循环泵20 —热泵机组16 —热泵机组出水口 14 —第一球阀4 —小水箱入 水口 11 —小水箱18。自来水经热泵机组16加热后进入小水箱18。加热柜不断重复上述过程，直到主控制器1通过水位检测器21检测到热泵机组入 水口 13的水位已达了设定值时，通过RS485总线向加热控制器2发出停止补水指令。加热 控制器2收到后向热泵机组16发出停止工作的指令，并关闭第一球阀4、第二球阀5、第三 球阀6、第四球阀7、第五球阀8。二、循环保温工作过程当主控制器1通过水箱温度检测器22检测到水箱的温度低于保温温度时，通过 RS485总线向加热控制器2发出循环保温加热的指令。加热控制器2收到指令后，控制第四 球阀7、第二球阀5打开，第一球阀4、第三球阀6、第五球阀8关闭，并向热泵机组16发出运 行指令。主水箱17中的水经小水箱出水口 12 —第四球阀7 —热泵机组入水口 13 —循环 泵20 —热泵机组16 —热泵机组出水口 14 —第二球阀5 —主水箱入水口 9 —主水箱17路 径反复循环加热。当主控制器1检测到水箱温度检测器22的温度达到了设定的加热温度，则通过 RS485总线向加热控制器2发出停止循环保温加热指令。加热控制器2收到后，向热泵机组 16发出停机指令，然后关闭第一球阀4、第二球阀5、第三球阀6、第四球阀7、第五球阀8，停 止循环加热。三、供水工作过程。供水时段，主控制器1从水位检测器21和水箱温度检测器22检测到主水箱17中 的水量和温度满足供水的要要求时，启动供水泵24、打开供水阀25，主水箱17中的热水经 供水管沈流向用户，其中有部分经回水管23 —回水阀27 —主水箱17。当流经回水管23 的水温达到设定值时，主控制器1关闭回水管23，从而切断回水通道，达到减少热量损失的 目的。在供水期间，如水位检测器21检测到的水位低于设定值的10cm，主控制器1将通 过RS485总线向加热控制器2发出直热补水的指令。若水箱温度检测器22检测到水温低 于设定的保温水温，1将通过RS485总线向加热控制器2发出循环保温加热的指令。
权利要求1. 一种热泵供水系统智能加热柜，其特征在于包括主控制器、加热控制器、流量计和第 一球阀至第五球阀；所述主控制器与加热控制器通过RS485总线或GPRS通信连接；所述第 二球阀的一端接主水箱入水口，另一端同时接热泵机组出水口和第一球阀的一端；所述第 一球阀的另一端接小水箱入水口 ；所述流量计、第三球阀和第四球阀顺次连接，两端分别接 补水口和小水箱出水口 ；所述第五球阀的一端接主水箱出水口，另一端同时接热泵机组入 水口并与第三球阀和第四球阀连接部连通。
专利摘要本实用新型公开了一种热泵供水系统智能加热柜，包括主控制器、加热控制器、流量计和第一球阀至第五球阀；主控制器与加热控制器通过RS485总线或GPRS通信连接；第二球阀的一端接主水箱入水口，另一端同时接热泵机组出水口和第一球阀的一端；第一球阀的另一端接小水箱入水口；流量计、第三球阀和第四球阀顺次连接，两端分别接补水口和小水箱出水口；第五球阀的一端接主水箱出水口，另一端同时接热泵机组入水口并与第三球阀和第四球阀连接部连通。本实用新型的智能加热柜可把自来水先加热，再补入主水箱中，具有边用水边补水的优点。该设计使得热泵供水系统能够方便地应用在各种场合，增强了系统的安全性和稳定性，提高了运行效率，也便于智能化操控运行方式。
文档编号F24H9/20GK201875914SQ201020629730
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者华翔 申请人:广西申能达智能技术有限公司