CN107421182B - 一种空气源热泵烘干机的除霜控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气源热泵烘干机的除霜控制装置及方法,该方法根据室外环境温度的不同区间,计算室外盘管温度、室外蒸发器的出风风速、压缩机累计运行时间和压缩机连续运行时间是否满足除霜条件,若满足则进入除霜动作;开始除霜动作时开始计算除霜时间,计算除霜时间和室外盘管温度是否满足除霜退出条件,若满足则退出除霜动作。本发明通过室外主控板根据室外环境温度以及不同的除霜条件计算是否控制压缩机进行除霜动作,从而实现准确地判断和执行除霜,避免误操作导致能量浪费;同时还根据压缩机除霜时间自动调节除霜时间间隔,避免频繁除霜导致烘房的热量损失。本发明作为一种空气源热泵烘干机的除霜控制装置及方法可广泛应用于热泵领域。
Description
技术领域
本发明涉及热泵领域,尤其是一种空气源热泵烘干机的除霜控制装置及方法。
背景技术
随着现代工业烘干及现代化食品加工业的发展,工业食品、农副产品加工领域的节能减排及生产安全越来越多引起政府的重视,空气能热泵烘干机由于安全环保及节能广泛应用食品加工及农副产品加工业中。相比较传统农副产品烘干,其燃烧煤易发生火灾、燃煤产生大量污物及CO和CO2、需要人每24小时看守、不节能、需要熟手不断探索且费用高,而空气能热泵烘干机用电不易发生火灾、用电无污物产生、自动控制无需人工看守、、节能三分之一、专业工程师设计自动化程序控制效果好且费用低。
由以上对比可见,空气能热泵烘干机有着无比的优越,其超强的制热能及除霜性能保证在低环境中仍能很好的制热。一般空气能热泵烘干机依据室外盘管温度判断室外冷凝器是否结霜并除霜,但这种除霜方法除霜性能一般。在低温干燥的地区,会出现室外盘管温度很低,但是没有结霜的现象,此时会误动作频繁进入除霜。而在沿海低温潮湿的地区,又会出现虽进除霜,但除霜不干净的现象。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的目的是:一种能准确准判断室外蒸发器是否结霜、除霜后迅速恢复制热的空气源热泵烘干机的除霜控制装置。
为了解决上述技术问题,本发明的另一目的是:一种能准确准判断室外蒸发器是否结霜、除霜后迅速恢复制热的空气源热泵烘干机的除霜控制方法。
本发明所采用的技术方案是:一种空气源热泵烘干机的除霜控制装置,包括有线控器、室外主控板和集中控制器,所述线控器与室外主控板之间通信连接,所述室外主控板与集中控制器通信连接,所述室外主控板连接有室外风机、室外盘管温度传感器、室外环境温度传感器、室外风速传感器和四通换向阀,所述室外风速传感器用于检测热泵烘干机中的室外蒸发器出风风速,所述集中控制器连接有烘房电加热组件。
进一步,所述室外主控板还连接有电子膨胀阀和室外底盘加热组件,所述集中控制器还连接有烘房盘管温度传感器、烘房湿度传感器、烘房温度传感器、烘房排湿风机和烘房循环风机。
进一步,所述室外环境温度传感器和室外盘管温度传感器采用的规格均为:R25℃=50KΩ,B=3470K。
本发明所采用的另一技术方案是:一种空气源热泵烘干机的除霜控制方法,包括有以下步骤:
S1、初始化压缩机除霜运行间隔时间Ti;
S2、开始制热后,由室外主控板实时检测室外环境温度Ta、室外盘管温度Tp、室外蒸发器出风风速S、压缩机累计运行时间t和压缩机连续运行时间;
S3、根据室外环境温度Ta的不同区间,计算室外盘管温度Tp、室外蒸发器的出风风速S、压缩机累计运行时间t和压缩机连续运行时间是否满足除霜条件,若满足则进入除霜动作;
S4、开始除霜动作时开始计算除霜时间t0,计算除霜时间t0和室外盘管温度Tp是否满足除霜退出条件,若满足则退出除霜动作。
进一步,还包括有步骤S5:根据除霜时间t0自动调节压缩机除霜运行间隔时间Ti。
进一步,所述步骤S3具体为:
当室外环境温度Ta满足Ta>-3℃时:若室外盘管温度Tp<-2℃并保持3分钟,压缩机连续运行大于5分钟,压缩机累计运行时间t大于压缩机除霜运行间隔时间Ti,且室外蒸发器出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-7℃<Ta≤-3℃时:若室外盘管温度Tp<0℃,Ta-Tp>3℃并保持3分钟,压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于压缩机除霜运行间隔时间Ti,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-12℃<Ta≤-7℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,压缩机累计运行时间t大于3小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-18℃<Ta ≤-12℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于4小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足Ta≤-18℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于5小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作。
进一步,所述步骤S4具体为:开始除霜动作时开始计算除霜时间t0,若除霜时间t0大于10秒且室外盘管温度Tp大于13℃,或除霜时间t0大于10分钟,则退出除霜动作。
进一步,所述步骤S5具体为:
当除霜时间t0小于1分钟时,则压缩机除霜运行间隔时间Ti增加10分钟;
当除霜时间t0大于1分钟且小于3分钟时,则压缩机除霜运行间隔时间Ti减少10分钟;
当除霜时间t0大于3分钟时,则压缩机除霜运行间隔时间Ti减少20分钟。
进一步,所述压缩机除霜运行间隔时间Ti的值最少为45分钟、最多为120分钟。
本发明的有益效果是:本发明装置通过采集室外盘管温度、室外环境温度、室外蒸发器出风风速、压缩机累计运行时间和压缩机连续运行时间数据,由室外主控板根据室外环境温度以及不同的除霜条件计算是否控制压缩机进行除霜动作,从而实现准确地判断和执行除霜,避免误操作导致能量浪费。
本发明的另一有益效果是:本发明方法通过采集室外盘管温度、室外环境温度、室外蒸发器出风风速、压缩机累计运行时间和压缩机连续运行时间数据,由室外主控板根据室外环境温度以及不同的除霜条件计算是否控制压缩机进行除霜动作,从而实现准确地判断和执行除霜,避免误操作导致能量浪费;同时还根据压缩机除霜时间自动调节除霜时间间隔,避免频繁除霜导致烘房的热量损失。
附图说明
图1为本发明装置的结构框图;
图2为本发明方法的步骤流程图;
图3为本发明一具体实施例的除霜动作时序图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
参照图1,一种空气源热泵烘干机的除霜控制装置,包括有线控器、室外主控板和集中控制器,所述线控器与室外主控板之间通信连接,所述室外主控板与集中控制器通信连接,所述室外主控板连接有室外风机、室外盘管温度传感器、室外环境温度传感器、室外风速传感器和四通换向阀,所述室外风速传感器用于检测热泵烘干机中的室外蒸发器出风风速,所述集中控制器连接有烘房电加热组件。
其中室外主控板用于根据获取的传感器数据计算是否满足除霜条件以及是否满足退出除霜条件,其中传感器数据至少包括有室外盘管温度、室外环境温度、室外蒸发器出风风速、压缩机累计运行时间和压缩机连续运行时间等。
装置执行动作的具体时序如图3所示:进入除霜各部件动作时,压缩机停止,同时烘房电加热组件强制开启;2min后室外风机停止,四通换向阀上电;1min后压缩机开启。
退出除霜各部件动作时,压缩机停止,室外风机由最高风速开启运行1min,将室外冷凝器翅片是的水吹掉。四通换向阀失电,压缩机开启正常制热,同时烘房电加热组件关闭。
进一步作为优选的实施方式,所述室外主控板还连接有电子膨胀阀和室外底盘加热组件,所述集中控制器还连接有烘房盘管温度传感器、烘房湿度传感器、烘房温度传感器、烘房排湿风机和烘房循环风机。
进一步作为优选的实施方式,所述室外环境温度传感器和室外盘管温度传感器采用的规格均为:R25℃=50KΩ,B=3470K。
参照图2,一种空气源热泵烘干机的除霜控制方法,包括有以下步骤:
S1、初始化压缩机除霜运行间隔时间Ti;
S2、开始制热后,由室外主控板实时检测室外环境温度Ta、室外盘管温度Tp、室外蒸发器出风风速S、压缩机累计运行时间t和压缩机连续运行时间;
S3、根据室外环境温度Ta的不同区间,计算室外盘管温度Tp、室外蒸发器的出风风速S、压缩机累计运行时间t和压缩机连续运行时间是否满足除霜条件,若满足则进入除霜动作;
S4、开始除霜动作时开始计算除霜时间t0,计算除霜时间t0和室外盘管温度Tp是否满足除霜退出条件,若满足则退出除霜动作。
进一步作为优选的实施方式,还包括有步骤S5:根据除霜时间t0自动调节压缩机除霜运行间隔时间Ti。
进一步作为优选的实施方式,所述步骤S3具体为:
当室外环境温度Ta满足Ta>-3℃时:若室外盘管温度Tp<-2℃并保持3分钟,压缩机连续运行大于5分钟,压缩机累计运行时间t大于压缩机除霜运行间隔时间Ti,且室外蒸发器出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-7℃<Ta≤-3℃时:若室外盘管温度Tp<0℃,Ta-Tp>3℃并保持3分钟,压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于压缩机除霜运行间隔时间Ti,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-12℃<Ta≤-7℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,压缩机累计运行时间t大于3小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-18℃<Ta ≤-12℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于4小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足Ta≤-18℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于5小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作。
进一步作为优选的实施方式,所述步骤S4具体为:开始除霜动作时开始计算除霜时间t0,若除霜时间t0大于10秒且室外盘管温度Tp大于13℃,或除霜时间t0大于10分钟,则退出除霜动作。
进一步作为优选的实施方式,所述步骤S5具体为:
当除霜时间t0小于1分钟时,则压缩机除霜运行间隔时间Ti增加10分钟;
当除霜时间t0大于1分钟且小于3分钟时,则压缩机除霜运行间隔时间Ti减少10分钟;
当除霜时间t0大于3分钟时,则压缩机除霜运行间隔时间Ti减少20分钟。
例如当除霜时间t0<1min时,则第二次进入除霜压缩机的运行时间t1=50+20=70min;若第二次除霜时间1min<t0<3min,则第三次进入除霜压缩机需要的运行时间t1=70-10=60min。依次类推,根据压缩机每次除霜时间的长短,来自动调节下一次压缩机进入除霜的运行时间。蒸发器结霜的厚与薄,直接决定了压缩机除霜时间的长短,而压缩机除霜时间又推算出压缩机下一次除霜的运行时间,这样每除一次除霜都能自动调节压缩机运行时间,以避免压缩无霜而误动作除霜或除霜不干净现象。
进一步作为优选的实施方式,所述压缩机除霜运行间隔时间Ti的值最少为45分钟、最多为120分钟。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以作出种种的等同变换或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种空气源热泵烘干机的除霜控制装置,其特征在于:包括有线控器、室外主控板和集中控制器,所述线控器与室外主控板之间通信连接,所述室外主控板与集中控制器通信连接,所述室外主控板连接有室外风机、室外盘管温度传感器、室外环境温度传感器、室外风速传感器和四通换向阀,所述室外风速传感器用于检测热泵烘干机中的室外蒸发器出风风速,所述集中控制器连接有烘房电加热组件;
当室外环境温度Ta满足Ta>-3℃时:若室外盘管温度Tp<-2℃并保持3分钟,压缩机连续运行大于5分钟,压缩机累计运行时间t大于压缩机除霜运行间隔时间Ti,且室外蒸发器出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-7℃<Ta≤-3℃时:若室外盘管温度Tp<0℃,Ta-Tp>3℃并保持3分钟,压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于压缩机除霜运行间隔时间Ti,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-12℃<Ta≤-7℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,压缩机累计运行时间t大于3小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-18℃<Ta ≤-12℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于4小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足Ta≤-18℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于5小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作。
2.根据权利要求1所述的一种空气源热泵烘干机的除霜控制装置,其特征在于:所述室外主控板还连接有电子膨胀阀和室外底盘加热组件,所述集中控制器还连接有烘房盘管温度传感器、烘房湿度传感器、烘房温度传感器、烘房排湿风机和烘房循环风机。
3.根据权利要求1所述的一种空气源热泵烘干机的除霜控制装置,其特征在于:所述室外环境温度传感器和室外盘管温度传感器采用的规格均为:R25℃=50KΩ,B=3470K。
4.一种空气源热泵烘干机的除霜控制方法,其特征在于,包括有以下步骤:
S1、初始化压缩机除霜运行间隔时间Ti;
S2、开始制热后,由室外主控板实时检测室外环境温度Ta、室外盘管温度Tp、室外蒸发器出风风速S、压缩机累计运行时间t和压缩机连续运行时间;
S3、根据室外环境温度Ta的不同区间,计算室外盘管温度Tp、室外蒸发器的出风风速S、压缩机累计运行时间t和压缩机连续运行时间是否满足除霜条件,若满足则进入除霜动作;
S4、开始除霜动作时开始计算除霜时间t0,计算除霜时间t0和室外盘管温度Tp是否满足除霜退出条件,若满足则退出除霜动作;
所述步骤S3具体为:
当室外环境温度Ta满足Ta>-3℃时:若室外盘管温度Tp<-2℃并保持3分钟,压缩机连续运行大于5分钟,压缩机累计运行时间t大于压缩机除霜运行间隔时间Ti,且室外蒸发器出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-7℃<Ta≤-3℃时:若室外盘管温度Tp<0℃,Ta-Tp>3℃并保持3分钟,压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于压缩机除霜运行间隔时间Ti,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-12℃<Ta≤-7℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,压缩机累计运行时间t大于3小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足-18℃<Ta ≤-12℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于4小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作;
当室外环境温度Ta满足Ta≤-18℃时:若压缩机连续运行大于5分钟,并且压缩机累计运行时间t大于5小时,且室外蒸发器的出风风速S下降15%,则满足除霜条件,控制压缩机进入除霜动作。
5.根据权利要求4所述的一种空气源热泵烘干机的除霜控制方法,其特征在于:还包括有步骤S5:根据除霜时间t0自动调节压缩机除霜运行间隔时间Ti。
6.根据权利要求4所述的一种空气源热泵烘干机的除霜控制方法,其特征在于:所述步骤S4具体为:开始除霜动作时开始计算除霜时间t0,若除霜时间t0大于10秒且室外盘管温度Tp大于13℃,或除霜时间t0大于10分钟,则退出除霜动作。
7.根据权利要求4所述的一种空气源热泵烘干机的除霜控制方法,其特征在于,所述步骤S5具体为:
当除霜时间t0小于1分钟时,则压缩机除霜运行间隔时间Ti增加10分钟;
当除霜时间t0大于1分钟且小于3分钟时,则压缩机除霜运行间隔时间Ti减少10分钟;
当除霜时间t0大于3分钟时,则压缩机除霜运行间隔时间Ti减少20分钟。
8.根据权利要求7所述的一种空气源热泵烘干机的除霜控制方法,其特征在于:所述压缩机除霜运行间隔时间Ti的值最少为45分钟、最多为120分钟。
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