專利名稱：熱泵熱水機組自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱泵熱水機組自動控制裝置。
背景技術：
目前市場上見到的熱泵熱水機都是使用單機組，而且沒有合理利用峰谷電制熱能和蓄熱能達到節能的目的，只是利用逆卡諾循環原理提高了能效比。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種熱泵熱水機組自動控制裝置。
熱泵熱水機組自動控制裝置的處理器分別與線控器控制回路、模塊順序設置電路、輸出驅動電路、晶振電路、溫度模擬量采集電路、保護開關信號采集電路、濾波干擾電路、濾波整流電路相接，濾波整流電路與電源變壓電路相接，保護開關信號采集電路與輸入指示電路相接，輸出驅動電路與輸出指示電路相接。
本實用新型對熱泵熱水機進行模塊化自動控制，利用智能模糊控制技術充分實現對峰谷電時間自動控制和對熱泵熱水機制熱水系統、冷水系統、蓄熱水系統等各個環節進行全面控制，而且采用系統集成技術將各個控制系統在物理上、邏輯上和功能上互連在一起，實現它們之間的信息綜合、資源共享，在一個計算機平臺(處理器)上進行集中控制和統一管理，實現熱泵熱水機全系統的整體協調運行和綜合性能優化。
圖1是熱泵熱水機組自動控制裝置電路方框圖；圖2是熱泵熱水機組工程結構示意圖；圖3是熱泵熱水機組內部程序流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，熱泵熱水機組自動控制裝置的MC68HC處理器分別與由主要部件75176B組成的線控器控制回路、DIP-4組成的模塊順序設置電路、由ULN2003、JQX-115F和JXC-32F組成的輸出驅動電路、32.768MHZ晶振電路、14051B組成的溫度模擬量采集電路、B4S8組成的保護開關信號采集電路、濾波抗干擾電路、L7805CV和L7812CV組成的濾波整流電路相接，濾波整流電路與TDB-9-B5電源變壓電路相接，保護開關信號采集電路與輸入指示電路相接，輸出驅動電路與輸出指示電路相接。
整個熱泵熱水機組自動控制裝置由電源控制電路提供220V、16V和11.5V電源，經整流濾波后為各主芯片提供12V和5V直流電壓。線控器控制回路實現對控制器的各種控制和參數設定，模塊順序設置電路實現主從模塊的設定。處理器從溫度模擬量采集電路、輸入電路和保護開關信號采集電路讀入參數后，再經處理器內部程序的推算，最后由驅動電路和輸出電路實現對外的控制。控制器分別控制兩個壓縮機、兩個曲軸電加熱、一個輔助電加熱、一個室外風機、一個進水電磁閥、一個化霜電加熱、一個循環水泵和一個抽水水泵輸出。控制器使用的電源變壓器有兩個次級，一個通過整流濾波后作為控制器元器件的工作電壓，另一個直接作為保護開關的工作電壓。保護屏蔽開關用來屏蔽每個保護口輸入信號。當某個保護口的屏蔽開關撥到ON位置時，即將該保護信號屏蔽。如果某個保護口不用或不停機檢修時，可以應用該功能。控制器上檢測的保護開關信號有水流開關、相序/缺相保護開關、大水箱浮子開關、低液位浮子開關、高液位浮子開關以及每個壓縮機的高壓和低壓保護開關等。當保護開關閉合時，相應的紅色指示燈亮表示正常。地址設置開關是四位的撥碼開關。撥碼開關可以設置為16種狀態，設置信息見下表
下面對本實用新型做進一步的描述。HAC-F2S-BM型熱泵熱水機組自動控制裝置由若干控制器和一個或多個線控操作器組成。各部分都通過RS485通訊接口連接。自動控制裝置由1個到16個HAC-F2S-BM控制器和一個2004型線控操作器或多個4048型線控操作器組成。應用多個線控操作器時，各線控器并聯使用，系統各參數可以根據用戶要求進行更改，使用2004型線控操作器可以進行峰谷電時間控制。在這個系統中，至少要有一個地址為0的主控制器。從控制器最多可以連接15個，地址從1到15。在系統中，每個控制器必須設置為不同的地址，不能重復。每個從模塊控制器控制兩個壓縮機組，檢測本模塊的出水溫度和室外盤管溫度①、室外盤管溫度②、以及每臺壓縮機的排氣溫度。主模塊控制器除檢測本模塊的出水溫度和室外盤管溫度①、室外盤管溫度②、每臺壓縮機的排氣溫度外，同時檢測系統的總回水溫度和水箱溫度以及室外環境溫度。
如圖2所示，給出了本實用新型的一個實施例的設計方案示意圖。本例中1為冷水水箱，2為用戶端接口，3為蓄水箱浮子開關，4為自來水入口，5為蓄水箱，6為進水電磁閥，7為循環水泵，8為熱泵熱水機組，9為高液位浮子開關，10為加熱水箱，11為低液位浮子開關，12為抽水水泵。本實施例是這樣控制的當機組被強制開機或谷電時間到達執行開機后，循環水泵啟動，檢測水流開關和高液位浮子開關，水流開關正常同時滿足其它開機條件后則機組按開機流程執行開機。高液位浮子開關斷開則進水電磁閥開，閉合則關進水電磁閥。當加熱水箱溫度到達，主機進入待機狀態，蓄水箱浮子開關處于斷開狀態則抽水水泵啟動，抽水到蓄水水箱，加熱水箱水位使低液位浮子開關斷開則抽水水泵停止，循環水泵啟動，進水電磁閥開，二分鐘后主機重新啟動。加水到高液位浮子開關閉合則進水電磁閥關，循環加熱使水溫到達后再次抽水。當加熱水箱連續給蓄水箱供水使蓄水箱浮子開關閉合時，水泵2不允許啟動，同時加熱水箱水溫也到達目標溫度，則主機停機。
如圖3所示，在制熱水工作中，當控制器執行線控器的開機命令，或者在峰谷電時間到達要求開機時，控制器按照下面的流程進入開機流程。線控器上運行指示燈由紅色變成綠色。循環水泵啟動，持續檢測水流開關，進入制熱待機狀態。檢測高液位浮子開關是否斷開，斷開則開進水電磁閥，閉合則關進水電磁閥。水流開關正常同時加水二分鐘后，如果滿足壓縮機啟動條件，即溫度條件為T總回水≤T設-SP01，壓縮機停機時間≥EC01時，室外風機提前啟動；如果溫度條件和時間條件有一個不滿足，則繼續保持待機狀態。室外風機啟動SC04時間后，累計運行時間短的壓縮機先啟動，如果滿足另一臺壓縮機啟動的條件，則SC02時間后另一臺壓縮機也啟動。當加熱水箱溫度到達，主機進入待機狀態，蓄水箱浮子開關處于斷開狀態則抽水水泵啟動，抽水到蓄水水箱，加熱水箱水位使低液位浮子開關斷開則抽水水泵停止，循環水泵啟動，進水電磁閥開，二分鐘后主機重新啟動。加水到高液位浮子開關閉合則進水電磁閥關，水溫到達后再次抽水。當加熱水箱連續給蓄水箱供水使蓄水箱浮子開關閉合時，抽水水泵不允許啟動，同時加熱水箱水溫也到目標溫度，則主機停機。當控制器執行線控器的關機命令，或者在峰谷電時間到達要求關機時，或者因為故障原因關機時，或者加熱水箱水溫到達同時蓄水箱浮子開關閉合時，控制器按照下面的流程進行關機。線控器上指示燈由綠色變成紅色。1#壓縮機關閉，2#壓縮機關閉，室外風機延時SC05關閉，循環水泵延時1分鐘關閉。控制器根據系統回水溫度與設定溫度的比較來控制壓縮機的開停。當總回水溫度T總回水≤T設-SP01，同時壓縮機滿足啟動保護時間≥EC01時，壓縮機啟動制熱。若總回水溫度上升，當T總回水＞T設時，且壓縮機滿足運行時間≥EC02時，壓縮機停機處于待機狀態。T總回水≤T設下限時，壓縮機保持原狀態不變，這樣有一個設定的回差溫度SP01，避免壓縮機頻繁啟停。
用戶可以根據峰谷電時間對機組實現峰谷電控制模式，峰電時自動關機，谷電時自動開機運行。上述中SP01表示回差溫度，EC01表示壓縮機最小停機時間，EC02表示壓縮機最小運行時間，SC02表示各機組啟動間隔時間，SC04表示壓縮機啟動延時時間，SC05表示外風機延時關閉時間。
本實用新型在實現對機組的自動控制的同時，還增加了以下功能特點運行模式選擇、峰谷電控制功能選擇、溫度傳感器補償、制熱運行過載保護、水流不足溫差保護、冬季防凍保護、水流開關保護、壓縮機高壓、低壓保護、壓縮機運行和停機延時保護、負載分時順序啟停功能、壓縮機平衡磨損運行、密碼與限時運行功能、模塊自由組合、擴展功能、曲軸電加熱控制、化霜電加熱控制、輔助電加熱控制以及對各傳感器的故障保護。各種不同優先級別的故障保護，使得系統的運行更加穩定可靠。針對目前國內用電緊張的狀況，利用峰谷電控制模式，可以較好地避開高峰期用電，從而緩解電力緊張問題。同時模塊式的控制能較大幅度地提高利用率，避免資源的浪費，大大節約了能源，給人們的生活帶來方便、實惠。
權利要求1.一種熱泵熱水機組自動控制裝置，其特征在于處理器分別與線控器控制回路、模塊順序設置電路、輸出驅動電路、晶振電路、溫度模擬量采集電路、保護開關信號采集電路、濾波干擾電路、濾波整流電路相接，濾波整流電路與電源變壓電路相接，保護開關信號采集電路與輸入指示電路相接，輸出驅動電路與輸出指示電路相接。
專利摘要本實用新型公開了一種熱泵熱水機組自動控制裝置。熱泵熱水機組自動控制裝置的處理器分別與線控器控制回路、模塊順序設置電路、輸出驅動電路、晶振電路、溫度模擬量采集電路、保護開關信號采集電路、濾波干擾電路、濾波整流電路相接，濾波整流電路與電源變壓電路相接，保護開關信號采集電路與輸入指示電路相接，輸出驅動電路與輸出指示電路相接。本實用新型利用智能模糊控制技術充分實現對峰谷電時間自動控制和對熱泵熱水機制熱水系統、冷水系統、蓄熱水系統等各個環節進行全面控制，而且采用系統集成技術將各個控制系統在物理上、邏輯上和功能上互連在一起，在處理器上進行集中控制和統一管理，實現熱泵熱水機全系統的整體協調運行和綜合性能優化。
文檔編號G05B15/02GK2800334SQ20052001305
公開日2006年7月26日 申請日期2005年7月7日 優先權日2005年7月7日
發明者虞海燦 申請人:虞海燦