[实用新型]使用恒温流量阀控制的双系统一次加热式热泵热水机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用热泵的流体加热器及其控制方法，尤其涉及一种用于热泵热水机的恒温流量控制方法和使用该方法的双系统一次加热式热泵热水机组。

背景技术

当前煤炭、石油、天然气等“化石类能源”的不可再生性及全球储量的高速减少，带来了世界性的能源短缺，加上地球生态环境的日益恶化，使得保护生态环境、加速开发和利用可再生能源，成为人类紧迫而艰巨的任务。作为节能环保的空气源热泵热水机也得到了广泛认可，节能产品的美好市场前景，对传统制热水设备也产生了革命性的替代趋势。空气源热泵热水产品主要有一次加热式、循环加热式、静态加热式，一次加热式热泵热水机因为安装简单、工程水管路管径小工程成本低、冷水不进储热水箱而热水稳定等诸多优点得以大量推广。中国发明专利“一种多级串联水路一次加热式热泵热水机”（中国发明专利号ZL 200710143443.6，授权公告号CN 100501267C）公开了一种多级串联水路一次加热式热泵热水机，由至少两个相对独立的热泵系统和多级串联水系统组成，在终级（即最高级）热泵系统中加入冷凝液体制冷剂热回收器；其中：热水机组的进水连接至该制冷剂热回收器的进水口，该制冷剂热回收器的出水口连接至第一级热泵系统的冷凝器进水口，第一级热泵系统的冷凝器出水口连接至第二级热泵系统的冷凝器进水口，以此类推，直至终级热泵系统的冷凝器出水口；该制冷剂热回收器的氟侧进口接入终级热泵系统的冷凝器排出的液态制冷剂，该制冷剂热回收器的氟侧出口连接至终级热泵系统的节流装置进口。中国发明专利“一种比例调节型一次加热式热泵热水机”（中国发明专利号ZL201110096160.7，公开号CN102162681A）公开了一种比例调节型一次加热式热泵热水机，储热水箱通过管路与双系统冷凝器相连，双系统冷凝器设有两套制热系统，分别为制热系统一和制热系统二，制热系统一的上部出口与制热系统二的下部出口通过二通电磁阀相连，制热系统一的下部出口与制热系统二的上部出口相连，制热系统二的上部出口通过三通电磁阀与制热系统二的下部出口形成一个回路；储热水箱设有一个进水阀，进水阀通过三通比例温度调节阀与储热水箱相连，在三通比例温度调节阀和三通电磁阀之间设有水泵。该实用新型通过识别环境温度，把水系统水路并接改为串接形式，两个制热系统的水流量增加一倍，增加冷凝效果，提高热泵机组的制热量和能效，同时机组又能稳定、安全的运行。

但是，在开机、化霜、低环境温度、双系统中一台制冷系统损坏或者其中一个出水温度损坏等众多影响因素下，现有系统的控制逻辑存在很难实现长期安全、稳定、高效运行的问题。

实用新型内容

本实用新型的另一个目的是要提供一种使用恒温流量阀控制的双系统一次加热式热泵热水机组，解决机组在各种工况下高效、安全、稳定运行的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种使用恒温流量阀控制的双系统一次加热式热泵热水机组，包括热泵系统A，热泵系统B，供水加热系统C和恒温流量控制装置；热泵系统A和热泵系统B分别包括一组压缩机，四通阀，膨胀阀，翅片式换热器和气液分离器连接组成的空气源热泵，其特征在于：

所述的供水加热系统包括套管换热器，进水电磁阀，恒温流量阀和恒温水泵；自来水入口依次通过所述的进水电磁阀和恒温流量阀连接到所述套管换热器的冷水入口；储热水箱通过恒温进水口连接到所述套管换热器的恒温水入口，所述套管换热器的恒温水出口再通过恒温出水口连接到所述的储热水箱，构成恒温水循环回路；在所述的恒温流量阀的两端并联连接有旁通阀；

所述的恒温流量控制装置包括单片机控制单元，一组感温元件，一组开关信号元件和控制信号输出驱动单元；

所述的感温元件包括用于获取压缩机的排气温度Tp的排气温度传感器，用于获取水箱温度Ts的水箱温度传感器，用于获取套管换热器的出水温度Tw的出水温度传感器，用于获取翅片式换热器的翅片温度Tc的翅片温度传感器，以及用于获取环境温度Th的环境温度传感器；

所述的开关信号元件包括用于检测储热水箱水位上限和下限的水箱水位开关；

所述的单片机控制单元通过所述感温元件采集热泵机组和环境温度信号，通过所述开关信号元件采集所述热泵机组的开关量状态信号；产生进水电磁阀和压缩机的控制信号，根据排气温度Tp、出水温度Tw和出水温度设定值Tws，计算恒温流量阀开度设定值，并且产生恒温流量阀开度控制信号，根据水箱温度Ts和出水温度设定值Tws，产生恒温水泵的控制信号，根据出水温度Tw产生旁通阀的控制信号；