一种利用宽温热泵的集中温度控制系统论文和设计-方颖

全文摘要

本实用新型公开了一种利用宽温热泵的集中温度控制系统，包括热泵单元、空调单元、生活热水单元和冰点温度运行装置，冰点温度运行装置包括空气能换热塔和加料装置，空气能换热塔内存储有液体，空气能换热塔顶部设有换气装置，空气能换热塔的底部设有换热塔出水管，空气能换热塔的侧面高于最高液体液面处设有换热塔入水管；加料装置与空气能换热塔相连用于控制向空气能换热塔输入防冻液；换热塔入水管和换热塔出水管之间连接有浓度检测装置，浓度检测装置与控制终端相连，控制终端还与加料装置相连接。宽温热泵冰点温度运行装置确保空气能换热塔内的水在冬天不会结冰，使宽温热泵可以在任何季节均正常使用。

主设计要求

1.一种利用宽温热泵的集中温度控制系统，其特征是，包括热泵单元、空调单元、生活热水单元和冰点温度运行装置，热泵单元同时与空调单元、生活热水单元和冰点温度运行装置相连接，冰点温度运行装置包括空气能换热塔和加料装置，空气能换热塔内存储有液体，空气能换热塔顶部设有换气装置，空气能换热塔的底部设有换热塔出水管，空气能换热塔的侧面高于最高液体液面处设有换热塔入水管；加料装置与空气能换热塔相连用于控制向空气能换热塔输入防冻液；换热塔入水管和换热塔出水管之间连接有浓度检测装置，浓度检测装置与控制终端相连所述控制终端为MCU，所述的浓度检测装置通过传感器模数输入电路与控制终端电连接，所述传感器模数输入电路包括LM518芯片和电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电容C41、电容C42、稳压二极管D41，浓度检测传感器的输出端分别与电阻R41的两端连接，电阻R41的第一端通过电阻R43与LM518芯片的第二引脚连接，LM518芯片的第一引脚通过电阻R42与LM518芯片的第二引脚连接，LM518芯片的第一引脚还他用过电阻R46与控制终端的一个模拟量输入口连接，电阻R46的第一端通过稳压二极管D41接地，电阻R46的第二端通过电容C42接地，电阻R41的第二端通过电阻R44与LM518芯片的第三引脚连接，LM518芯片的第三引脚通过电阻R45接地，LM518芯片的第四引脚接地，LM518芯片的第八引脚接电源，控制终端还与加料装置相连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种利用宽温热泵的集中温度控制系统，其特征在于，所述控制终端连接有数据存储电路，所述数据存储电路包括AT24C16芯片和电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C31、电容C32、电容C33，AT24C16芯片的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚均接地，AT24C16芯片的第八引脚接电源，AT24C16芯片第八引脚通过电容C31接地，AT24C16芯片的第八引脚通过电阻R31接AT24C16芯片第六引脚，AT24C16芯片的第五引脚通过电阻R32接AT24C16芯片第五引脚，AT24C16芯片第五引脚通过电阻R33接控制终端的一个IO口，AT24C16芯片第五引脚还通过电容C32接地，AT24C16芯片第六引脚通过电阻R34接控制终端的一个IO口，AT24C16芯片第六引脚还通过电容C33接地。

3.根据权利要求1所述的一种利用宽温热泵的集中温度控制系统，其特征是，冰点温度运行装置还包括防冻液存储箱，加料装置包括加料装置本体、第一导水管、第二导水管和截止阀，在空气能换热塔的侧面低于换热塔入水管处设有第一导水管，空气能换热塔的底部设有第二导水管，第一导水管和第二导水管均与加料装置本体相连，第二导水管上设有截止阀，防冻液存储箱一端与第一导水管相连，另一端与截止阀相连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种利用宽温热泵的集中温度控制系统，其特征是，所述的换气装置是风扇。

5.根据权利要求1或3所述的一种利用宽温热泵的集中温度控制系统，其特征是，冰点温度运行装置还包括液位检测单元，液位检测单元与控制终端相连接。

6.根据权利要求5所述的一种利用宽温热泵的集中温度控制系统，其特征是，所述的液位检测单元包括浮球和红外线发射接收装置，浮球设置在液面上，红外线发射接收装置设置在空气能换热器顶部，红外线发射接收装置用于采集浮球高度信息。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，尤其是指一种利用宽温热泵的集中温度控制系统。

背景技术

宽温热泵在工作时，容易碰到一个问题：与空气进行能量交换的空气能换热塔，由于和外部空气相接触，在中国北方等冬季较冷的区域，空气能换热塔内的水温极容易到冰点以下使水结冰，导致空气能换热塔的水无法流通，空气能换热塔失去效果影响宽温热泵的正常使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中宽温热泵的空气能换热塔内的水在冬天容易结冰影响使用效果的缺点，提供一种利用宽温热泵的集中温度控制系统。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种利用宽温热泵的集中温度控制系统，其特征是，包括热泵单元、空调单元、生活热水单元和冰点温度运行装置，热泵单元同时与空调单元、生活热水单元和冰点温度运行装置相连接，冰点温度运行装置包括空气能换热塔和加料装置，空气能换热塔内存储有液体，空气能换热塔顶部设有换气装置，空气能换热塔的底部设有换热塔出水管，空气能换热塔的侧面高于最高液体液面处设有换热塔入水管；加料装置与空气能换热塔相连用于控制向空气能换热塔输入防冻液；换热塔入水管和换热塔出水管之间连接有浓度检测装置，所述控制终端为MCU，所述的浓度检测装置通过传感器模数输入电路与控制终端电连接，所述传感器模数输入电路包括LM518芯片和电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电容C41、电容C42、稳压二极管D41，浓度检测传感器的输出端分别与电阻R41的两端连接，电阻R41的第一端通过电阻R43与LM518芯片的第二引脚连接，LM518芯片的第一引脚通过电阻R42与LM518芯片的第二引脚连接，LM518芯片的第一引脚还他用过电阻R46与控制终端的一个模拟量输入口连接，电阻R46的第一端通过稳压二极管D41接地，电阻R46的第二端通过电容C42接地，电阻R41的第二端通过电阻R44与LM518芯片的第三引脚连接，LM518芯片的第三引脚通过电阻R45接地，LM518芯片的第四引脚接地，LM518芯片的第八引脚接电源，控制终端还与加料装置相连接。空气能换热塔在夏季成为蒸发式冷却塔，在冬季成为冷凝式热源塔。换热塔入水管和换热塔出水管使水能进行回收利用。浓度检测装置用于检测液体内防冻液的浓度，若浓度低于警戒值，则表示空气能换热塔内的液体容易结冰，此时加料装置向空气能换热塔内输入防冻液确保液体不会结冰，若浓度高于设定值，则加料装置停止向空气能换热塔输入防冻液。

作为一种优选方案，冰点温度运行装置还包括防冻液存储箱，加料装置包括加料装置本体、第一导水管、第二导水管和截止阀，在空气能换热塔的侧面低于换热塔入水管处设有第一导水管，空气能换热塔的底部设有第二导水管，第一导水管和第二导水管均与加料装置本体相连，第二导水管上设有截止阀，防冻液存储箱一端与第一导水管相连，另一端与截止阀相连接。若空气能换热塔内的液体高于第一导水管，则截止阀打开，液体回流至防冻液存储箱内存储。需要再利用，加料装置从防冻液存储箱提取防冻液回输至空气能换热塔。此设计增加了防冻液的重复使用，利于环保节约成本。

作为一种优选方案，换气装置是风扇。

作为一种优选方案，冰点温度运行装置还包括液位检测单元，液位检测单元与控制终端相连接。液位检测单元用于检测空气能换热塔的液面高度，当液面高度高于设定的阈值时则表示整个系统运行故障，需要相关人员及时处理。

作为一种优选方案，所述的液位检测单元包括浮球和红外线发射接收装置，浮球设置在液面上，红外线发射接收装置设置在空气能换热器顶部，红外线发射接收装置用于采集浮球高度信息。

作为一种优选方案，所述控制终端连接有数据存储电路，所述数据存储电路包括AT24C16芯片和电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C31、电容C32、电容C33，AT24C16芯片的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚均接地，AT24C16芯片的第八引脚接电源，AT24C16芯片第八引脚通过电容C31接地，AT24C16芯片的第八引脚通过电阻R31接AT24C16芯片第六引脚，AT24C16芯片的第五引脚通过电阻R32接AT24C16芯片第五引脚，AT24C16芯片第五引脚通过电阻R33接控制终端的一个IO口，AT24C16芯片第五引脚还通过电容C32接地，AT24C16芯片第六引脚通过电阻R34接控制终端的一个IO口，AT24C16芯片第六引脚还通过电容C33接地。

本实用新型的有益效果是，利用宽温热泵的集中温度控制系统确保空气能换热塔内的水在冬天不会结冰，使宽温热泵可以在任何季节均正常使用。且本实用新型较为环保，运行成本较低。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本发明的一种控制终端数据存储电路原理图；

图3是本发明的一种传感器模数输入电路原理图。

其中：1、空气能换热塔，2、换气装置，3、换热塔入水管，4、换热塔出水管，5、加料装置，6、浓度检测装置，7、防冻液存储箱，８、第一导水管，９、第二导水管，１０、截止阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步描述。

实施例：一种利用宽温热泵的集中温度控制系统，包括热泵单元、空调单元、生活热水单元和冰点温度运行装置，热泵单元同时与空调单元、生活热水单元和冰点温度运行装置相连接。冰点温度运行装置如图１所示，包括空气能换热塔和加料装置，空气能换热塔内存储有液体，空气能换热塔顶部设有换气装置，换气装置是风扇；空气能换热塔的底部设有换热塔出水管，空气能换热塔的侧面高于最高液体液面处设有换热塔入水管；加料装置与空气能换热塔相连用于控制向空气能换热塔输入防冻液；换热塔入水管和换热塔出水管之间连接有浓度检测装置，浓度检测装置与控制终端相连，控制终端还与加料装置相连接。

冰点温度运行装置还包括防冻液存储箱，加料装置包括加料装置本体、第一导水管、第二导水管和截止阀，本实施例中的加料装置为加料泵，加料泵通过驱动电路与控制终端连接，加料装置在空气能换热塔的侧面低于换热塔入水管处设有第一导水管，空气能换热塔的底部设有第二导水管，第一导水管和第二导水管均与加料装置本体相连，第二导水管上设有截止阀，防冻液存储箱一端与第一导水管相连，另一端与截止阀相连接。

冰点温度运行装置还包括液位检测单元，液位检测单元与控制终端相连接。液位检测单元包括浮球和红外线发射接收装置，浮球设置在液面上，红外线发射接收装置设置在空气能换热器顶部，红外线发射接收装置用于采集浮球高度信息。

空气能换热塔在夏季成为蒸发式冷却塔，在冬季成为冷凝式热源塔。换热塔入水管和换热塔出水管使水能进行回收利用。浓度检测装置用于检测液体内防冻液的浓度，若浓度低于警戒值，则表示空气能换热塔内的液体容易结冰，此时加料装置向空气能换热塔内输入防冻液确保液体不会结冰，若浓度高于设定值，则加料装置停止向空气能换热塔输入防冻液。若空气能换热塔内的液体高于第一导水管，则截止阀打开，液体回流至防冻液存储箱内存储。需要再利用，加料装置从防冻液存储箱提取防冻液回输至空气能换热塔。此设计增加了防冻液的重复使用，利于环保节约成本。

本实施例中，所述控制终端为MCU，所述的浓度检测传感器通过传感器模数输入电路与控制终端电连接，所述传感器模数输入电路包括LM518芯片和电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电容C41、电容C42、稳压二极管D41，浓度检测传感器的输出端分别与电阻R41的两端连接，电阻R41的第一端通过电阻R43与LM518芯片的第二引脚连接，LM518芯片的第一引脚通过电阻R42与LM518芯片的第二引脚连接，LM518芯片的第一引脚还他用过电阻R46与控制终端的一个模拟量输入口连接，电阻R46的第一端通过稳压二极管D41接地，电阻R46的第二端通过电容C42接地，电阻R41的第二端通过电阻R44与LM518芯片的第三引脚连接，LM518芯片的第三引脚通过电阻R45接地，LM518芯片的第四引脚接地，LM518芯片的第八引脚接电源。

控制终端连接有数据存储电路，所述数据存储电路包括AT24C16芯片和电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电容C31、电容C32、电容C33，AT24C16芯片的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚均接地，AT24C16芯片的第八引脚接电源，AT24C16芯片第八引脚通过电容C31接地，AT24C16芯片的第八引脚通过电阻R31接AT24C16芯片第六引脚，AT24C16芯片的第五引脚通过电阻R32接AT24C16芯片第五引脚，AT24C16芯片第五引脚通过电阻R33接控制终端的一个IO口，AT24C16芯片第五引脚还通过电容C32接地，AT24C16芯片第六引脚通过电阻R34接控制终端的一个IO口，AT24C16芯片第六引脚还通过电容C33接地。

设计图

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