一种具有防冻监测的地暖多联机及其防冻控制方法

摘要

本发明公开了一种具有防冻监测的地暖多联机及其防冻控制方法，还包括设于室外换热器处且用于检测获取环境温度值的环境温度单元、设于室内机处且用于检测获取内机温度值的室内机温度单元、设于水力换热器的水流路上且用于检测获取水温值的第一温度单元、以及设于水力换热器的冷媒流路出口上且用于检测获取液管温度值的第二温度单元；所述地暖多联机包括地暖模式和非地暖模式，有效地提升室内机、室外机及水力模块三者之间的联动防冻保护，提高了地暖多联及在使用过程中的可靠性，从系统整体解决产生冻裂换热器的根本原因，极大地降低回液、冻裂的风险。

权利要求

1.一种具有防冻监测的地暖多联机的防冻控制方法，所述地暖多联机包括室内机（100）、室外机（200）、地暖模块（300）、环境温度单元（221）、室内机温度单元（140）、第一温度单元（350）以及第二温度单元（311），其中，所述室外机（200）包括压缩机（210）、室外换热器（220）、第一四通阀（230）和第二四通阀（240），所述地暖模块（300）包括水力换热器（310）和地暖盘管（320），所述室内机（100）包括至少两台并联布置的室内换热器（110），每台室内换热器（110）配置有一个室内机温度单元（140），所述第一四通阀（230）分别与压缩机（210）的输出端、室内机（100）、第二四通阀（240）、压缩机（210）的回气端连接，所述第二四通阀（240）分别与室外换热器（220）、压缩机（210）的回气端、水力换热器（310）的冷媒流路连接；

所述室内机（100）经膨胀阀（130）、第一电磁阀（120）与室外换热器（220）连接；所述水力换热器（310）的冷媒流路另一端经第一单向阀（250）旁通连接于第一电磁阀（120）和室外换热器（220）之间，所述水力换热器（310）的水流路两端与地暖盘管（320）连接，所述水力换热器（310）的水流路两端分别通过进水管和出水管与地暖盘管（320）连接，所述出水管上设有电辅热单元（340），所述进水管上设有循环水泵（330）；其特征在于：所述地暖多联机包括地暖模式和非地暖模式，其中，

在地暖模式下，第一四通阀（230）和第二四通阀（240）失电且关闭第一电磁阀（120），在此运行期间，室内机温度单元（140）实时检测获取内机温度值，若检测到内机温度值低于0℃，则启用室内防冻检测保护；

在非地暖模式下，第一四通阀（230）和第二四通阀（240）得电且启用第一电磁阀（120），在此运行期间，环境温度单元（221）实时检测获取环境温度值以及第二温度单元（311）实时检测获取液管温度值，其中，当所检测的环境温度值与液管温度值之间的温度差值大于或等于预定的第一温差且液管温度值低于额定液管温度，则启用地暖防冻检测保护；当所检测的环境温度值与液管温度值之间的温度差值小于预定的第一温差时，则启用水利防冻检测保护；

在启用室内防冻检测保护时，首先关闭膨胀阀（130），随后再次由室内机温度单元（140）检测内机温度值，其中，若检测到内机温度值升高并高于0℃，则报第一电磁阀（120）故障；

若检测到内机温度值持续低于0℃，则报第一电磁阀（120）和膨胀阀（130）故障。

2.根据权利要求1所述的一种具有防冻监测的地暖多联机的防冻控制方法，其特征在于：在启用地暖防冻检测保护时，室外机（200）停机。

3.根据权利要求1所述的一种具有防冻监测的地暖多联机的防冻控制方法，其特征在于：在启用水利防冻检测保护时，环境温度单元（221）实时检测获取环境温度值以及第一温度单元（350）实时检测获取水温值，其中，当检测到环境温度值低于额定环境温度，且水温值不高于额定水温时，则开启循环水泵（330）运转额定时间，随后第一温度单元（350）第二次检测获取水温值。

4.根据权利要求3所述的一种具有防冻监测的地暖多联机的防冻控制方法，其特征在于：若第二次检测的水温值依旧不高于额定水温时，则开启电辅热单元（340）进行加热额定时间，随后第一温度单元（350）第三次检测获取水温值；反之，若第二次检测的水温值依旧高于额定水温时，则关闭循环水泵（330）并退出水利防冻检测保护。

5.根据权利要求4所述的一种具有防冻监测的地暖多联机的防冻控制方法，其特征在于：若第三次检测到的水温值高于额定水温时，则延迟额定时间关闭循环水泵（330）和电辅热模块，并退出水利防冻检测保护。

6.根据权利要求4所述的一种具有防冻监测的地暖多联机的防冻控制方法，其特征在于：若第三次检测到的水温值依旧不高于额定水温时，地暖多联机则切换至地暖模式，由室外机（200）对水力 换热器进行强制加热，直至实时检测的水温值高于额定保护温度后，退出水利防冻检测保护并且切换至非地暖模式正常运行。

说明书

一种具有防冻监测的地暖多联机及其防冻控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及地暖多联机的技术领域，尤其是指一种具有防冻监测的地暖多联机及其防冻控制方法。

背景技术

[0002] 现有的地暖多联机二联供系统中，既有多联机系统，也有水力模块的水机系统，为了确保地暖多联机的正常切换运行，需要在低温环境下对不工作的机组系统进行有效防冻
保护，而现有的防冻措施方式中，对于水机系统而言，仅依靠检测水力模块的温度，不涉及
到主机的检测，治标不治本；而对于多联机系统而言，经依靠检测室内机温度，不涉及到主
机的检测，治标不治本。上述的多联机系统、水机系统的防冻措施均是单独控制，不涉及室
外机，缺少整体地全面防冻保护。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有防冻监测的地暖多联机及其防冻控制方法。

[0004] 为了实现上述的目的，本发明所提供的一种具有防冻监测的地暖多联机，所述地暖多联机包括室内机、室外机和地暖模块，所述室外机包括压缩机、室外换热器、第一四通
阀和第二四通阀，所述地暖模块包括水力换热器和地暖盘管，所述第一四通阀的d、e、c和s
接口分别与压缩机的输出端、室内机、第二四通阀的g接口、压缩机的回气端连接，所述第二
四通阀的h、i、f接口分别与室外换热器、压缩机的回气端、水力换热器的冷媒流路一端连
接；所述室内机经膨胀阀、第一电磁阀与室外换热器连接；所述水力换热器的冷媒流路另一
端经第一单向阀旁通连接于第一电磁阀和室外换热器之间，所述水力换热器的水流路两端
分别通过进水管和出水管与地暖盘管连接，其中，所述出水管上设有电辅热单元，所述进水
管上设有循环水泵；还包括设于室外换热器处且用于检测获取环境温度值的环境温度单
元、设于室内机处且用于检测获取内机温度值的室内机温度单元、设于水力换热器的水流
路上且用于检测获取水温值的第一温度单元、以及设于水力换热器的冷媒流路出口上且用
于检测获取液管温度值的第二温度单元。

[0005] 进一步，所述第一温度单元由分别设在水力换热器的水流路的进水位置和出水位置的水温传感器组成，通过两水温传感器分别检测获取水力换热器的出水温度和进水温
度。

[0006] 进一步，所述室内机包括至少两台并联布置的室内换热器，其中，每台室内换热器配置有一个室内机温度单元，并且每个并且室内机温度单元由设在室内换热器中部位置的
中部温度传感器以及设在室内换热器出口处的出口温度传感器组成，通过中部温度传感器
和出口温度传感器分别检测获取室内换热器的中部温度和出口温度。

[0007] 一种具有防冻监测的地暖多联机的防冻控制方法，所述地暖多联机包括地暖模式和非地暖模式，其中，

[0008] 在地暖模式下，第一四通阀和第二四通阀失电且关闭第一电磁阀，在此运行期间，室内机温度单元实时检测获取内机温度值，若检测到内机温度值低于0℃，则启用室内防冻
检测保护。

[0009] 在非地暖模式下，第一四通阀和第二四通阀得电且启用第一电磁阀，在此运行期间，环境温度单元实时检测获取环境温度值以及第二温度单元实时检测获取液管温度值，
其中，当所检测的环境温度值与液管温度值之间的温度差值大于或等于预定的第一温差且
液管温度值低于额定液管温度，则启用地暖防冻检测保护；当所检测的环境温度值与液管
温度值之间的温度差值小于预定的第一温差时，则启用水利防冻检测保护。

[0010] 进一步，在启用室内防冻检测保护时，首先关闭膨胀阀，随后再次由室内机温度单元检测内机温度值，其中，若检测到内机温度值升高并高于0℃，则报第一电磁阀故障；若检
测到内机温度值持续低于0℃，则报第一电磁阀和膨胀阀故障。

[0011] 进一步，在启用地暖防冻检测保护时，室外机停机。

[0012] 进一步，在启用水利防冻检测保护时，环境温度单元实时检测获取环境温度值以及第一温度单元实时检测获取水温值，其中，当检测到环境温度值低于额定环境温度，且水
温值不高于额定水温时，则开启循环水泵运转额定时间，随后第一温度单元第二次检测获
取水温值。

[0013] 进一步，若第二次检测的水温值依旧不高于额定水温时，则开启电辅热单元进行加热额定时间，随后第一温度单元第三次检测获取水温值；反之，若第二次检测的水温值依
旧高于额定水温时，则关闭循环水泵并退出水利防冻检测保护。

[0014] 进一步，若第三次检测到的水温值高于额定水温时，则延迟额定时间关闭循环水泵和电辅热模块，并退出水利防冻检测保护。

[0015] 进一步，若第三次检测到的水温值依旧不高于额定水温时，地暖多联机则切换至地暖模式，由室外机对水利换热器进行强制加热，直至实时检测的水温值高于额定保护温
度后，退出水利防冻检测保护并且切换至非地暖模式正常运行。

[0016] 本发明采用上述的方案，其有益效果在于：通过提出在地暖模式下设置有地暖防冻防护，以及在非地暖模式下设置有室内防冻检测保护和水利防冻检测保护，从而有效地
提升室内机、室外机及水力模块三者之间的联动防冻保护，提高了地暖多联及在使用过程
中的可靠性，从系统整体解决产生冻裂换热器的根本原因，极大地降低回液、冻裂的风险。

附图说明

[0017] 图1为本发明的地暖多联机的连接组成示意图。

[0018] 图2位本发明的防冻控制方法的流程示意图。

[0019] 其中，100‑室内机，110‑室内换热器，120‑第一电磁阀，130‑膨胀阀，140‑室内机温度单元，141‑中部温度传感器，142‑出口温度传感器，200‑室外机，210‑压缩机，220‑室外换
热器，221‑环境温度单元，230‑第一四通阀，240‑第二四通阀，250‑单向阀，300‑地暖模块，
310‑水力换热器，311‑第二温度单元，320‑地暖盘管，330‑循环水泵，340‑电辅热单元，350‑
第一温度单元。

具体实施方式

[0020] 为了便于理解本发明，下面参照附图对本发明进行更全面地描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述
的实施方式。提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

[0021] 参见附图1所示，本实施例的一种具有防冻检测的地暖多联机，包括室内机100、室外机200和地暖模块300，其中，室外机200包括压缩机210、室外换热器220、第一四通阀230
和第二四通阀240；地暖模块300包括水力换热器310和地暖盘管320。

[0022] 在本实施例中，第一四通阀230的d、e、c和s接口分别与压缩机210的输出端、室内机100、第二四通阀240的g口、压缩机210的回气端连接，第二四通阀240的h、i、f接口分别与
室外换热器220、压缩机210的回气端、水力换热器310的冷媒流路一端连接，室内机100经膨
胀阀130、第一电磁阀120与室外换热器220连接；水力换热器310的冷媒流路另一端经第一
单向阀250旁通连接于第一电磁阀120和室外换热器220之间，所述水力换热器310的水流路
两端分别通过进水管和出水管与地暖盘管320连接，其中，所述出水管上设有电辅热单元
340，所述进水管上设有循环水泵330。

[0023] 进一步，本实施例的室内机100由至少两台并联设置的室内换热器110组成，即，每台室内换热器110均配置有一个膨胀阀130，再经分歧管相汇于第一电磁阀120处。

[0024] 在本实施例中，还包括设于室外换热器220处且用于检测获取环境温度值的环境温度单元221、设于室内机100处且用于检测获取内机温度值的室内机温度单元140、设于水
力换热器310的水流路上且用于检测获取水温值的第一温度单元350、以及设于水力换热器
310的冷媒流路出口上且用于检测获取液管温度值的第二温度单元311，其中，本实施例的
第二温度单元311设在冷媒流路至单向阀250的管路之间。

[0025] 进一步，本实施例的第一温度单元350由分别设在水力换热器310的水流路的进水位置和出水位置的水温传感器组成，两水温传感器所检测的出水温度和进水温度构成了水
温值，由此，当出水温度或进水温度中任意一项达到预定的温度判断要求，则认定水温值达
到相应的温度判断要求，从而提升温度检测判断的灵敏度和准确性。

[0026] 进一步，本实施例的每台室内换热器110配置有一个室内机温度单元140，并且本实施例的室内机温度单元140由设在室内换热器110中部位置的中部温度传感器141以及设
在室内换热器110出口处的出口温度传感器142组成，所检测的中部温度和出口温度便构成
了内机温度值（T11），由此，当中部温度或进水温度中任意一项达到语音的温度判断要求，
则认定室内机温度单元140达到相应的温度判断要求，从而提升温度检测判断的灵敏度和
准确性。

[0027] 为了便于理解，结合上述的地暖多联机的防冻控制方法做出进一步说明。

[0028] 参见附图2所示，本实施例的地暖多联机包括地暖模式和非地暖模式，并且可在地暖模式和非地暖模式之间进行切换。

[0029] 在地暖模式下，第一四通阀230和第二四通阀240失电且关闭第一电磁阀120（第一四通阀230的d和c接口、e和s接口相通，第二四通阀240g和f接口、h和i接口相通），此时的冷
媒流路为：由压缩机210送出的高温高压冷媒经第一四通阀230d‑c接口、第二四通阀240的
g‑f接口后流入水力换热器310中进行放热（用于对水力换热器310的水流路加热，加热后的
热水从出水管输送至地暖盘管320处），随后放热后的冷媒经单向阀250流入室外换热器220
中进行吸热，吸热后的冷媒经第二四通阀240的e‑s接口流回压缩机210。

[0030] 在此运行期间，室内机温度单元140实时检测获取内机温度值（T11），若检测到内机温度值低于0℃（T11＜0℃），则启用室内防冻检测保护。在启用室内防冻检测保护时，首
先关闭膨胀阀130，随后再次由室内机温度单元140检测内机温度值（T12），其中，若检测到
内机温度值升高并高于0℃（T12＞0℃），则证明是第一电磁阀120故障无法正常关闭，报第
一电磁阀120故障，提醒及警示使用者；若检测到内机温度值持续低于0℃（T12≤0℃），则证
明是第一电磁阀120和膨胀阀130均无法正常关闭，报第一电磁阀120和膨胀阀130故障，提
醒及警示使用者。

[0031] 进一步，为了能够及时反应启用室内防冻检测保护，只要有任意一台室内机100的中部温度传感器141或出口温度传感器142所检测到的温度值低于0℃，则认定满足内机温
度值低于0℃（T11＜0℃）的判断条件。

[0032] 在非地暖模式下，第一四通阀230和第二四通阀240得电且启用第一电磁阀120（第一四通阀230的d‑e接口、c‑s接口相通，第二四通阀240的g‑h接口、f‑i接口相通），，此时的
冷媒流路为：由压缩机210送出的高温高压冷媒经第一四通阀230的d‑e接口流入室内机100
中放热，随后放热后的冷媒经膨胀阀130、第一电磁阀120流入室外换热器220中吸热，吸热
后的冷媒经第二四通阀240的h‑i接口流回压缩机210。

[0033] 在此运行期间，环境温度单元221实时检测获取环境温度值（T4）以及第二温度单元311实时检测获取液管温度值（T3C），其中，当所检测的环境温度值与液管温度值之间的
温度差值大于或等于预定的第一温差（T4‑T3C≥5℃），且液管温度值低于额定液管温度
（T3C＜2℃），则启用地暖防冻检测保护。具体地，在启用地暖防冻检测保护时，室外机200停
机，直至退出地暖防冻检测保护（满足T4‑T3C＜5℃或T3C≥2℃时，退出地暖防冻检测保
护）。

[0034] 另外，当所检测的环境温度值与液管温度值之间的温度差值小于预定的第一温差（T4‑T3C＜5℃），则启用水利防冻检测保护。具体地，在启用水利防冻检测保护时，环境温度
单元221实时检测获取环境温度值（T4）以及第一温度单元350实时检测获取水温值（Tw），其
中，当检测到环境温度值低于额定环境温度（T4＜7℃），且水温值不高于额定水温（Tw≤3
℃）时，则开启循环水泵330运转额定时间（额定时间为2min），随后第一温度单元350第二次
检测获取水温值。

[0035] 进一步，若第二次检测的水温值依旧不高于额定水温（Tw≤3℃）时，则开启电辅热单元340进行加热额定时间（额定时间为2min），随后第一温度单元350第三次检测获取水温
值。反之，若第二次检测的水温值依旧高于额定水温（Tw＞3℃）时，则关闭循环水泵330并退
出水利防冻检测保护。

[0036] 进一步，若第三次检测到的水温值依旧不高于额定水温（Tw≤3℃）时，地暖多联机则切换至地暖模式（第一四通阀230和第二四通阀240失电且第一电磁阀120关闭），从而由
热泵系统对水利换热器进行强制加热，直至实时检测的水温值高于额定保护温度后（Tw＞
25℃），退出水利防冻检测保护并且切换至非地暖模式正常运行。反之，若第三次检测到的
水温值高于额定水温（Tw＞3℃）时，则延迟额定时间（额定时间20s）关闭循环水泵330和电
辅热模块，并退出水利防冻检测保护。

[0037] 以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技
术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。
故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所做的等同等效变化，均应涵盖于
本发明的保护范围内。