一种低温热泵的防冻系统的制作方法

本发明涉及热泵系统，特别涉及一种低温热泵的防冻系统。

背景技术：

1、热泵是一种通过循环流动制冷剂来传递热量，从而实现制热或制冷的装置。低温热泵和超低温热泵都属于热泵的一种。低温热泵通常用于制热、制热水等应用，工作温度范围从-35℃到50℃左右。

2、低温热泵的工作原理是通过制冷剂吸收低温环境中的热量，在压缩过程中将制冷剂的温度升高，然后利用冷凝器将高温制冷剂释放出的热量传递给室内环境，实现室内温度升高的效果。低温热泵通常采用比较常见的制冷剂，如r410a和r32等。

3、低温热泵，由于主要是应用于寒冷地区房间供暖供热以及制取生活热水的热泵，其自身的防冻性能尤为重要，是保证其正常工作的基础；现有的低温热泵的防冻技术具有以下缺点：

4、1：现有低温空气能热泵机组虽然具有完善的防冻保护系统，但水侧冻坏的问题也时有发生；

5、2：主要是由于热泵的防冻系统主要是针对热泵机组本身，对于面对不同的安装条件经常会出现保护失效，特别是对于机组供电电源不稳定的情况下。

技术实现思路

1、本发明目的之一在于提供了一种低温热泵的防冻系统，以解决上述技术问题。

2、本发明实施例提供的一种低温热泵的防冻系统，包括：热泵机组控制单元、循环泵控制单元、和防冻水泵控制单元；

3、其中，防冻水泵控制单元包括：采暖末端监测子单元、电源监测子单元和控制子单元；采暖末端监测子单元、电源监测子单元分别与控制子单元电连接；采暖末端监测子单元监测采暖末端的状态，控制子单元根据采暖末端的状态控制防冻水泵的工作。

4、优选的，热泵机组包括：压缩机、蒸发器、冷凝器和控制系统；热泵机组控制单元与控制系统通讯连接，控制热泵机组的开启。

5、优选的，循环泵包括：循环管路、泵组和第二控制系统；循环管路设置一端设置在热泵机组的水侧，另一端设置在热泵机组的输出侧；泵组设置在循环管路上；第二控制系统与循环泵控制单元通讯连接。

6、优选的，防冻水泵控制单元还包括：第一温度监测子单元和第二温度监测子单元；第一温度监测子单元设置在热泵机组外侧，监测外界环境温度；第二温度监测子单元设置在热泵机组的水侧，监测水侧的水温；当触发进入电源供电防冻的情况下时，外界环境温度大于预设的温度阈值时，控制防冻水泵不工作；当外界环境温度小于等于预设的温度阈值时，控制防冻水泵工作。

7、优选的，控制子单元还根据水侧的水温控制防冻水泵的工作时间。

8、优选的，控制子单元的控制步骤具体如下：

9、当防冻水泵进入运行状态时，每隔预设的第一采样间隔对水温进行采样，根据采样的温度的平均值和方差，从模式控制表确定出初始控制模式；

10、控制防冻水泵以初始控制模式工作；

11、在防冻水泵以初始控制模式下工作时，每隔预设的第二采样间隔对水温进行采样，以采样的温度的先后顺序，构建分析数据组，采用分析数据组从分析表中调取分析结果；

12、根据分析结果，对防冻水泵进行过程控制；

13、当水温大于等于预设的截止阈值时，控制防冻水泵停止工作。

14、优选的，防冻水泵的控制单元还包括：阈值修正单元，用于根据低温热泵的具体运行情况以及所处环境的变化情况，对温度阈值和/或截止阈值进行修正；

15、阈值修正单元执行如下操作：

16、以上次开机运行的特征数据、停机时间和所处环境的特征数据为查询项，查询预存的修正确定表，确定修正值。

17、优选的，防冻水泵包括：水泵组件、散热管路、吸热管路、发热组件和传热介质；吸热管路设置在发热组件内；吸热管路、散热管路分别与水泵组件连接；传热介质设置在散热管路和吸热管路内。

18、优选的，传热介质包括：水。

19、优选的，防冻水泵控制单元包括：电压监测单元；电压监测单元设置在热泵机组的电源端，监测热泵机组的电压；当电压小于等于预设的电压阈值时，控制子单元触发进入电源供电防冻模式。

20、本发明的低温热泵的防冻系统，一级防冻原理基于热泵机组来控制循环泵的工作达到防冻的效果；二级防冻原理是基于热泵机组的控制来控制热泵机组开启来达到防冻的效果；三级防冻原理是在市电无法正常供应来进行一二级防冻的情况下，启用三级防冻，由系统防冻水泵运行来达到系统防冻的效果；能在系统断电的情况下保证水路系统短时间能不会冻结。该防冻系统的关键在通过合理的防冻系统设计降低了防冻系统的ups电源的功率，从而大大降低了该系统的成本，使得该防冻系统正在能够应用到实际的采暖系统中。该防冻系统的应用能大大降低热泵机组在使用过程中的故障率（冻坏）。

21、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

22、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种低温热泵的防冻系统，其特征在于，包括：热泵机组控制单元、循环泵控制单元、和防冻水泵控制单元；

2.根据权利要求1所述的低温热泵的防冻系统，其特征在于，热泵机组包括：压缩机、蒸发器、冷凝器和控制系统；热泵机组控制单元与控制系统通讯连接，控制热泵机组的开启。

3.根据权利要求1所述的低温热泵的防冻系统，其特征在于，循环泵包括：循环管路、泵组和第二控制系统；循环管路设置一端设置在热泵机组的水侧，另一端设置在热泵机组的输出侧；泵组设置在循环管路上；第二控制系统与循环泵控制单元通讯连接。

4.根据权利要求1所述的低温热泵的防冻系统，其特征在于，防冻水泵控制单元还包括：第一温度监测子单元和第二温度监测子单元；第一温度监测子单元设置在热泵机组外侧，监测外界环境温度；第二温度监测子单元设置在热泵机组的水侧，监测水侧的水温；当触发进入电源供电防冻的情况下时，外界环境温度大于预设的温度阈值时，控制防冻水泵不工作；当外界环境温度小于等于预设的温度阈值时，控制防冻水泵工作。

5.根据权利要求4所述的低温热泵的防冻系统，其特征在于，控制子单元还根据水侧的水温控制防冻水泵的工作时间。

6.根据权利要求4所述的低温热泵的防冻系统，其特征在于，控制子单元的控制步骤具体如下：

7.根据权利要求4所述的低温热泵的防冻系统，其特征在于，防冻水泵的控制单元还包括：阈值修正单元，用于根据低温热泵的具体运行情况以及所处环境的变化情况，对温度阈值和/或截止阈值进行修正；

8.根据权利要求1所述的低温热泵的防冻系统，其特征在于，防冻水泵包括：水泵组件、散热管路、吸热管路、发热组件和传热介质；吸热管路设置在发热组件内；吸热管路、散热管路分别与水泵组件连接；传热介质设置在散热管路和吸热管路内。

9.根据权利要求7所述的低温热泵的防冻系统，其特征在于，传热介质包括：水。

10.根据权利要求1所述的低温热泵的防冻系统，其特征在于，防冻水泵控制单元包括：电压监测单元；电压监测单元设置在热泵机组的电源端，监测热泵机组的电压；当电压小于等于预设的电压阈值时，控制子单元触发进入电源供电防冻模式。

技术总结本发明提供一种低温热泵的防冻系统，包括：热泵机组控制单元、循环泵控制单元、和防冻水泵控制单元；其中，防冻水泵控制单元包括：采暖末端监测子单元、电源监测子单元和控制子单元；采暖末端监测子单元、电源监测子单元分别与控制子单元电连接；采暖末端监测子单元监测采暖末端的状态，控制子单元根据采暖末端的状态控制防冻水泵的工作。本发明的一级防冻原理基于热泵机组来控制循环泵的工作达到防冻的效果；二级防冻原理是基于热泵机组的控制来控制热泵机组开启来达到防冻的效果；三级防冻原理是在市电无法正常供应来进行一二级防冻的情况下，由系统防冻水泵运行来达到系统防冻的效果；能在系统断电的情况下保证水路系统短时间能不会冻结。技术研发人员：潘清安,李相宏,罗李天受保护的技术使用者：深圳市派沃新能源科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26