煙霧報警保護水模塊及風冷熱泵系統的製作方法

2023-09-20 14:13:45

專利名稱：煙霧報警保護水模塊及風冷熱泵系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調技術，尤其涉及一種煙霧報警保護水模塊及帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統。
背景技術：
多功能的風冷熱泵空調系統，除能夠將室外的免費能量搬運至室內，用於改善室內空氣品質外，還能夠通過設置水模塊這種熱交換設備，將系統冷媒中的熱量轉移到水中，並為水循環提供動力，廣泛用於冬季地板取暖或者平時生活熱水制熱等。風冷熱泵的原理是基於壓縮式製冷循環，利用冷媒作為載體，通過風機的強制換熱，與大氣中的熱量進行交換，完成吸收或者排放熱量，進而實現製冷或者制熱需求。因此，當室外溫度較低時，風冷熱泵的效率急劇下降，但此時系統的熱負荷卻上升，完全依靠風冷熱泵機組的工作效率是無法滿足取暖需求，為了能更好的滿足系統要求，需要用電輔加熱器進行輔助。現有風冷熱泵系統的水模塊中，電輔加熱器串接在水循環的管線上，在系統運行於制熱工況時起輔助加熱作用。但是，當系統缺水時，電輔加熱器內也會隨之出現水少或者水不循環，可能導致電加熱無水幹燒情況發生，非常危險。目前在風冷熱泵系統中，為防止電輔加熱器缺水幹燒情況的發生，主要的保護措施是在水模塊中設置溫度開關保護。但是，使用溫度開關保護，系統仍會存在一定隱患首先，空氣的熱傳導係數較低，在電加熱箱體無水情況下，因為空氣傳熱遲緩，溫度開關動作會出現延遲，即當開關動作時，電輔加熱器電加熱箱體已經是高溫，對保溫材料有加熱甚至引燃的隱患；其次，由於電加熱功率大(實踐中多在3KW以上)，加熱迅速，空載加熱幾分鐘就可以使電加熱箱體溫度在500°C以上，此時如果溫度開關保護失效，就會導致箱體保溫部件或其他塑料部件融化燃燒，也有引起火災的隱患因此，現有技術中存在風冷熱泵系統中的水模塊進行更有效防幹燒報警保護的需要。

實用新型內容本實用新型分別提供了一種煙霧報警保護水模塊，以及一種帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統，可以對電輔加熱器進行更有效的防幹燒報警保護。在本實用新型的實施例中，提供了一種煙霧報警保護水模塊，包括換熱器、電輔加熱器、水泵、煙霧傳感器和主控板換熱器完成冷媒與水之間的熱交換；電輔加熱器設置於水循環管路，實現對水的輔助加熱；水泵設置於水循環管路，用於提供水循環動力；煙霧傳感器輸出信號連接至主控板，該主控板根據煙霧傳感器輸出信號控制電輔加熱器電源的通斷。優選地，在上述主控板設置擴音器，依據煙霧傳感器輸出信號控制該擴音器發出報警提示。優選地，煙霧傳感器設置於水模塊的頂部。[0009]優選地，電輔加熱器設置在所述水循環的出水管路。優選地，換熱器為板式換熱器。在本實用新型的另一實施例中，提供了一種帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統，包括壓縮機、蒸發器、冷凝器和水模塊，水模塊與冷凝器並聯設置於風冷熱泵系統管路，該水模塊吸收系統冷媒的熱量實現對循環水的加熱；其中，水模塊包括換熱器、電輔加熱器、水泵、煙霧傳感器和主控板，換熱器完成冷媒與循環水之間的熱交換；電輔加熱器設置於水循環管路，實現對水的輔助加熱；水泵設置於水循環管路，用於提供水循環動力；煙霧傳感器輸出信號連接至主控板，該主控板根據煙霧傳感器輸出信號控制電輔加熱器電源的通斷。優選地，在上述主控板設置擴音器，依據煙霧傳感器輸出信號控制該擴音器發出報警提示。優選地，煙霧傳感器設置於水模塊的頂部。優選地，電輔加熱器設置在所述水循環的出水管路。優選地，換熱器為板式換熱器。優選地，還包括線控器音響，依據煙霧傳感器輸出信號控制線控器音響發出報警信號。優選地，水模塊的主控板依據所述煙霧傳感器輸出信號控制所述風冷熱泵系統的電源通斷。優選地，水模塊的水循環管路連接生活熱水系統，以及/或者地暖系統。本實用新型提出的技術方案，系考慮幹燒初期電輔加熱器保溫棉部分會有大量煙霧產生，故增加設置了煙霧傳感器，當檢測到有煙霧產生時，煙霧傳感器保護信號會在明火產生前，將保護信號發送到主控板，主控板停掉電輔加熱器電源供電，這樣在沒有持續加熱的情況下，電加熱溫度會逐漸降低，避免火災的發生。本實用新型的技術方案與現有單獨溫度開關的保護相比，提高了對電輔加熱器幹燒保護的反應速度，而且又增加了一重保護功能，因此能更有效地避免因電加熱本身故障引起火災的可能，減少用戶的損失。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，以下將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員而言，還可以根據這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。圖1是根據本實用新型的實施例的煙霧報警保護水模塊的系統結構圖。圖2是根據本實用新型的實施例的煙霧報警保護水模塊的控制原理圖。圖3是根據本實用新型的實施例的帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統結構圖。圖4是根據本實用新型的實施例的帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統控制原理圖。
具體實施方式
[0025]以下將結合附圖對本實用新型各實施例的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都屬於本實用新型所保護的範圍。圖1是根據本實用新型的實施例的煙霧報警保護水模塊的系統結構圖，如圖所示，本實施例中的煙霧報警保護水模塊I包括換熱器11、電輔加熱器12、水泵13、煙霧傳感器14和主控板MCU 15。水模塊I可用於多功能空調系統中，在完成室內空氣調節的同時，通過水模塊利用系統中冷媒的熱量製取熱水，實現取暖、生活熱水的製取等其他功能。本實施例中，換熱器11用來完成冷媒與水之間的熱交換，通過試驗分析，板式換熱器是較佳的型號選擇。電輔加熱器12設置於水循環管路，實現對水的輔助加熱，某些情況下，例如冬季室外溫度較低時，系統冷媒的熱量不能支撐水模塊製取熱水的需要，此時需要開啟電輔加熱器12，通過電加熱的方式輔助實現水模塊對循環水的制熱功能；水泵13設置於水循環管路，用於提供水循環動力；煙霧傳感器14設置在水模塊的箱體內，其輸出信號連接至主控板MCU 15。圖2是根據本實用新型的實施例的煙霧報警保護水模塊的控制原理圖，如圖所不，本實施例中主控板MCU 15根據煙霧傳感器14的輸出信號控制電輔加熱器12電源的通斷。當主控板MCU 15檢測到水模塊內有煙霧產生，表示此時因系統缺水導致了電輔加熱器幹燒，異常的高溫導致保溫棉等產生煙霧，故煙霧傳感器14的輸出信號顯示異常，主控板MCU 15接收該異常信號後及時動作，通過控制電輔加熱器12的電源繼電器，切斷對電輔加熱器12的供電，進而控制了進一步的電加熱，識別並控制了水模塊幹燒的危險。需要說明的是，在上述實施例中，可以在主控板MCU 15上設置擴音器，根據煙霧傳感器14的輸出信號控制該擴音器發出報警提示。而且，考慮到煙霧趨上行的運動特性，本實施例中，將煙霧傳感器14設置於水模塊的頂部，提高煙霧報警的反應速度，最大限度防止水模塊幹燒的危險。本實施例中，電輔加熱器12設置在換熱器11的出水口處，即位於水模塊的出水段，實驗證明，電輔加熱器12設置在出水段，可以在電輔加熱器12工作時，提高對循環水系統的制熱效果，短時間響應用戶的熱需求。當水溫滿足系統循環時，自動退出加熱，提高多功能系統的制熱季節性綜合能效比，節能效果明顯。圖3是根據本實用新型的實施例的帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統結構圖。如圖所示，本實施例的帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統由室外機2、冷凝器(室內空調)3、水模塊I和水模塊負載4組成。其中，室外機2包括壓縮機21、蒸發器22，其作用在於將室外空氣中的熱量通過冷媒「搬運」至系統中，用於室內空氣的溫度調節及水模塊中的製取熱水。冷凝器3位於室內空調組，實現系統冷媒與室內空氣的熱交換，改善室內空氣品質。本實施例中，水模塊I與冷凝器3並聯設置於風冷熱泵系統管路，該水模塊I吸收系統冷媒的熱量實現對循環水的加熱。本實施例中，水模塊I包括換熱器11、電輔加熱器12、水泵13、煙霧傳感器14和主控板15，其內部結構、連接關係及工作原理與本實用新型的上述實施例一中的煙霧報警保護水模塊相同，此處不再贅述。圖4是根據本實用新型的實施例的帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統控制原理圖。如圖所示，本實施例中，在水模塊I中設置了煙霧傳感器14，該煙霧傳感器14的輸出信號連接至主控板15，主控板15根據煙霧傳感器14的輸出信號控制電輔加熱器12電源的通斷。同時，當主控板15接收到的煙霧傳感器14的輸出信號異常時，本實施例中還發出風冷熱泵系統總電源斷開信號，將風冷熱泵空調系統的整個電源切斷，防止火災帶來的更大危害。本實施例中，煙霧傳感器14安裝在電輔加熱器12的頂部，當電輔加熱器12缺水幹燒時，內部會有煙霧產生，積聚到電輔加熱器12的頂部鈑金處，煙霧傳感器12接收到煙霧信號後，通過電信號反饋給主控板MCUl5，在毫秒級的時間內，主控板15控制電輔加熱器12電源的交流接觸器輔助觸點，斷開主觸點，跳開電輔加熱器12電加熱的電源。而且，當主控板15檢測到煙霧傳感器14有報警保護信號發出時，切斷所有外部負載電源，室外機停機。電源斷開後，電加熱停止加熱，防止進一步危險的發生，同時主控板MCU15給線控器發出煙霧危險信號，提醒用戶，有高溫引起火災的可能，需要聯繫專業人員進行處理。同時，在主控板15上，也可單獨外接擴音器，根據煙霧傳感器的輸出信號發出報警提示音。本實施例中，水模塊的負載4連接水模塊的水循環管路，利用其中的熱水作功，例如連接室內地暖系統41或生活熱水系統42，或者，同時負載生活熱水及地暖。顯然，本領域技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若對本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種煙霧報警保護水模塊，其特徵在於，包括換熱器、電輔加熱器、水泵、煙霧傳感器和主控板，所述換熱器完成冷媒與水之間的熱交換；所述電輔加熱器設置於水循環管路，實現對水的輔助加熱；所述水泵設置於水循環管路，用於提供水循環動力；所述煙霧傳感器輸出信號連接至所述主控板，該主控板根據所述煙霧傳感器輸出信號控制所述電輔加熱器電源的通斷。
2.根據權利要求1所述的煙霧報警保護水模塊，其特徵在於，所述主控板設置擴音器，依據所述煙霧傳感器輸出信號控制該擴音器發出報警提示。
3.根據權利要求1或2所述的任一煙霧報警保護水模塊，其特徵在於，所述煙霧傳感器設置於水模塊的頂部。
4.根據權利要求3所述的煙霧報警保護水模塊，其特徵在於，所述電輔加熱器設置在所述水循環的出水管路。
5.根據權利要求4所述的煙霧報警保護水模塊，其特徵在於，所述換熱器為板式換熱器。
6.一種帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統，包括壓縮機、蒸發器、冷凝器和水模塊，其特徵在於 所述水模塊與所述冷凝器並聯設置於所述風冷熱泵系統管路，該水模塊吸收系統冷媒的熱量實現對循環水的加熱； 所述水模塊包括換熱器、電輔加熱器、水泵、煙霧傳感器和主控板，所述換熱器完成冷媒與循環水之間的熱交換；所述電輔加熱器設置於水循環管路，實現對水的輔助加熱；所述水泵設置於水循環管路，用於提供水循環動力；所述煙霧傳感器輸出信號連接至所述主控板，該主控板根據所述煙霧傳感器輸出信號控制所述電輔加熱器電源的通斷。
7.根據權利要求6所述的帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統，其特徵在於，所述主控板設置擴音器，依據所述煙霧傳感器輸出信號控制該擴音器發出報警提示。
8.根據權利要求6所述的帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統，其特徵在於，所述水模塊的主控板依據所述煙霧傳感器輸出信號控制所述風冷熱泵系統的電源通斷。
9.根據權利要求6所述的帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統，其特徵在於，所述水模塊的水循環管路連接生活熱水系統。
10.根據權利要求6所述的帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統，其特徵在於，所述水模塊的水循環管路連接地暖系統。
專利摘要本申請公開了一種煙霧報警保護水模塊以及帶有煙霧報警保護水模塊的風冷熱泵系統。所述水模塊包括換熱器、電輔加熱器、水泵、煙霧傳感器和主控板換熱器完成冷媒與水之間的熱交換；電輔加熱器設置於水循環管路，實現對水的輔助加熱；水泵設置於水循環管路，用於提供水循環動力；煙霧傳感器輸出信號連接至主控板，該主控板根據煙霧傳感器輸出信號控制電輔加熱器電源的通斷。本實用新型由於在水模塊中設置了煙霧傳感器，主控板可以在水模塊幹燒初期就停掉電輔加熱器電源供電，保護了系統設備，降低了火災風險。
文檔編號F25B49/02GK202902718SQ20122054809
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者張獻林, 鄧玉平 申請人:青島海信日立空調系統有限公司