一种风冷热泵控制系统及控制方法与流程

本发明涉及风冷热泵，具体为一种风冷热泵控制系统及控制方法。

背景技术：

1、风冷热泵是空调行业内区别于风冷冷水机组的一种空调机组，该设备基于压缩式制冷循环原理运行，利用冷媒作为载体，通过风机的强制换热从大气中吸取热量，然后将其传递到需要加热的空间或设备中。

2、具体来说，风冷热泵机组是由压缩机、换热器、节流器、吸热器等装置构成的一个循环系统。除了可以制取冷水的功能外，风冷热泵机组还能切换到制热工况制取热水，实现夏季制冷和冬季制热的功能。

3、风冷热泵在冬季制热运行时遇到的最大问题是蒸发器表面结霜,由于霜的形成与增长加大了蒸发器表面与空气间的传热热阻，增加了气流通过蒸发器时的流动阻力，改变了风机的工作节点，使通过蒸发器的空气流量下降，导致由空气向蒸发器的传热量下降。热泵机组的工作状况恶化，以致不能正常工作。因此，风冷热泵在结霜条件下运行时需适时除霜。

4、本申请提供一种风冷热泵控制系统及控制方法，以实现风冷热泵除霜的高效顺利进行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风冷热泵控制系统及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风冷热泵控制系统，包括数据采集模块和风冷热泵机组，所述数据采集模块电性连接有数据分析模块，所述数据分析模块电性连接有风冷热泵机组，所述风冷热泵机组包括压缩机，所述压缩机通过管道连接有机组模块单元，所述机组模块单元有若干个，所述机组模块单元包括：四通换向阀，所述四通换向阀通过管道连接有冷凝器，所述冷凝器通过管道连接有电子膨胀阀，所述电子膨胀阀一端通过管道连接有翅片蒸发器。

3、优选的，所述数据采集模块包括：温度传感器和霜层传感器，所述温度传感器包括用于检测环境温度的环境温度传感器和用于检测翅片温度的翅片温度传感器。

4、优选的，所述霜层传感器为电容探测器或声音振荡器任一种，所述电容探测器用于检测翅片蒸发器盘管外侧的介质常数，所述声音振荡器用于检测翅片蒸发器的共鸣频率。

5、优选的，所述数据分析模块包括控制主板，所述数据分析模块电性连接有数据输出模块，所述数据输出模块包括总线，所述总线电性连接有接口和电平转换，所述接口电性连接有遥控输出，所述电平转换有若干个，所述电平转换电性连接有以太网口、rs-232通信口和rs-486通信口。

6、优选的，所述风冷热泵机组还包括模式运行模块、负载控制模块、系统保护模块和备份记忆模块。

7、优选的，所述模式运行模块包括制冷模式、制热模式和除霜模式，所述负载控制模块用于风冷热泵电子元器件的控制，包括压缩机控制、四通换向阀控制、空调循环水泵控制、外风机控制、电机热控制，所述系统保护模块用于系统发生故障时的系统保护，所述备份记忆模块用于系统记忆设定的运行模式和参数。

8、一种风冷热泵控制方法，包括风冷热泵控制系统。

9、一种风冷热泵控制方法，包括以下步骤：

10、s1：选择除霜模式；

11、s2：风冷热泵控制系统进入除霜条件判断；

12、s3：当满足除霜条件后，风机停止运行，四通换向阀上电换向；

13、s4：然后进行除霜状态设备低压、高压和压缩机油压差保护延时检测；

14、s5：当s4中检测正常后，检测压缩机保护，水流量开关；

15、s6：当s5中检测正常后；除霜模式运行；

16、s7：然后进行除霜结束条件判断；

17、s8：当满足除霜结束条件后，故障检测且除霜模式终止倒计时开始；

18、s9：当故障检测正常，除霜模式终止倒计时结束后，四通换向阀失电，风机启动，压缩机运行时间清零；

19、s10：除霜结束，进入正常制热状态。

20、优选的，s2中进行除霜条件判断时，当除霜条件不满足时，风冷热泵机组(2)正常进入制热状态，s4中检测结果超出安全参数范围时，风冷热泵机组(2)显示故障并停机，s5中中检测结果出现故障时，风冷热泵机组显示故障并停机，s8中故障检测结果出现故障时，风冷热泵机组显示故障并停机。

21、优选的，s2中进行除霜条件判断时，需要同时满足翅片蒸发器翅片温度小于设定值、除霜时间间隔大于设定值、压缩机运行时间大于设定值、环境温度小于除霜环境温度设定值并保持一段时间、同时进入除霜的机组模块单元小于等于两个；s7进行除霜结束条件判断时需要满足翅片温度大于设定值、除霜时间大于设定值、风机启停次数达到设定值任一条件。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、本发明通过将风冷热泵控制系统的每一个翅片蒸发器与冷凝器做成一个独立的机组模块单元，独立除霜，系统化霜速度更快，运行稳定，水温不会因化霜造成波动，电子膨胀阀根据相应的蒸发器独立调节，制热蒸发，制冷冷凝效果更好，运行稳定，此外在进行除霜控制时，在除霜模式开启后，首先进行除霜模式的判断，通过对环境温度、翅片温度、机组模块单元除霜数量、压缩机运行时间以及除霜间隔时间的共同限制，控制除霜模式的开启，同时通过除霜结束条件判断对除霜模式进行结束，提高风冷热泵机组在使用过程中，除霜模式对各种工况的适应性，避免出现误动作产生不必要的除霜，造成降低机组运行效率、增加机组的工作状态来回变化产生的压力冲击以及四通换向阀的动作此时，对机组的可靠性产生不利影响的问题。

技术特征：

1.一种风冷热泵控制系统，包括数据采集模块(1)和风冷热泵机组(2)，其特征在于：所述数据采集模块(1)电性连接有数据分析模块(3)，所述数据分析模块(3)电性连接有风冷热泵机组(2)，所述风冷热泵机组(2)包括压缩机(201)，所述压缩机通过管道连接有机组模块单元，所述机组模块单元有若干个，所述机组模块单元包括：四通换向阀(202)，所述四通换向阀通过管道连接有冷凝器(203)，所述冷凝器(203)通过管道连接有电子膨胀阀(204)，所述电子膨胀阀(204)一端通过管道连接有翅片蒸发器(205)。

2.根据权利要求1所述的一种风冷热泵控制系统，其特征在于：所述数据采集模块(1)包括：温度传感器(101)和霜层传感器(102)，所述温度传感器包括用于检测环境温度的环境温度传感器和用于检测翅片温度的翅片温度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种风冷热泵控制系统，其特征在于：所述霜层传感器(102)为电容探测器或声音振荡器任一种，所述电容探测器用于检测翅片蒸发器盘管外侧的介质常数，所述声音振荡器用于检测翅片蒸发器的共鸣频率。

4.根据权利要求1所述的一种风冷热泵控制系统，其特征在于：所述数据分析模块(3)包括控制主板，所述数据分析模块(3)电性连接有数据输出模块(4)，所述数据输出模块(4)包括总线(401)，所述总线(401)电性连接有接口(402)和电平转换(403)，所述接口(402)电性连接有遥控输出(404)，所述电平转换(403)有若干个，所述电平转换(403)电性连接有以太网口、rs-232通信口和rs-486通信口。

5.根据权利要求4所述的一种风冷热泵控制系统，其特征在于：所述风冷热泵机组(2)还包括模式运行模块、负载控制模块、系统保护模块和备份记忆模块。

6.根据权利要求5所述的一种风冷热泵控制系统，其特征在于：所述模式运行模块包括制冷模式、制热模式和除霜模式，所述负载控制模块用于风冷热泵电子元器件的控制，包括压缩机控制、四通换向阀控制、空调循环水泵控制、外风机控制、电机热控制，所述系统保护模块用于系统发生故障时的系统保护，所述备份记忆模块用于系统记忆设定的运行模式和参数。

7.一种风冷热泵控制方法，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述的风冷热泵控制系统。

8.根据权利要求7所述的一种风冷热泵控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种风冷热泵控制系统，其特征在于：s2中进行除霜条件判断时，当除霜条件不满足时，风冷热泵机组(2)正常进入制热状态，s4中检测结果超出安全参数范围时，风冷热泵机组(2)显示故障并停机，s5中中检测结果出现故障时，风冷热泵机组(2)显示故障并停机，s8中故障检测结果出现故障时，风冷热泵机组(2)显示故障并停机。

10.根据权利要求8所述的一种风冷热泵控制系统，其特征在于：s2中进行除霜条件判断时，需要同时满足翅片蒸发器(205)翅片温度小于设定值、除霜时间间隔大于设定值、压缩机运行时间大于设定值、环境温度小于除霜环境温度设定值并保持一段时间、同时进入除霜的机组模块单元小于等于两个；s7进行除霜结束条件判断时需要满足翅片温度大于设定值、除霜时间大于设定值、风机启停次数达到设定值任一条件。

技术总结
本发明涉及风冷热泵技术领域，公开了一种风冷热泵控制系统及控制方法，包括数据采集模块和风冷热泵机组，所述数据采集模块电性连接有数据分析模块，所述数据分析模块电性连接有风冷热泵机组，所述机组模块单元包括：四通换向阀，所述四通换向阀通过管道连接有冷凝器，所述冷凝器通过管道连接有电子膨胀阀，所述电子膨胀阀一端通过管道连接有翅片蒸发器，本发明通过对环境温度、翅片温度、机组模块单元除霜数量、压缩机运行时间以及除霜间隔时间的共同限制，控制除霜模式的开启，同时通过除霜结束条件判断对除霜模式进行结束，提高风冷热泵机组在使用过程中，除霜模式对各种工况的适应性，避免出现误动作产生不必要的除霜。

技术研发人员：梅红星
受保护的技术使用者：江苏亚拓新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24