CN109405526A - 一种自调式除湿烘干热泵的控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种自调式除湿烘干热泵的控制系统及方法，通过设置的温度检测单元与动作执行单元的协作、形成温度与湿度的可调式适配响应；动作执行单元设有闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元；闭式冷媒循环单元内设有温度调节单元；闭式风循环单元内设有湿度调节单元；温度调节单元设有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；湿度调节单元形成有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节；通过配置合适的以上四种调节，形成与低温保湿模式、低温除湿模式、中温烘干模式、高温烘干模式及通风模式相适配的自调式除湿烘干。
Description
技术领域
本发明属于烘干领域，具体涉及一种自调式除湿烘干热泵的控制系统及方法。
背景技术
目前市场上需要热风烘干的场所越来越多，如烟草烘干、粮食烘干、药材烘干、果蔬烘干等烘干场所，烘干主要用煤炉、气炉、电炉进行烘干。煤、气都是不可再生的战略性能源，不是国家推广的方向，电炉因为耗能大、运行费用高，也不适宜进行批量推广。上述的众多原因，因为热泵节能、环保、烘干品质高等众多优点，现在正逐步为市场所接受。现市场上烘干热泵主要有两种，一种为热风排湿型烘干，这种烘干方式适合于需求出水快，烘干需求的温度高的场所；另外一种为除湿型烘干，适用于烘干出水速率低，烘干温度低的场所。
申请号为201811069549.0的发明申请，公开了一种“除湿烘干机除湿控制方法、装置、设备和除湿烘干机”，该方法包括：接收对除湿烘干机的压缩机采集得到的压力数据，根据压力数据和预设的压力阈值得到压力差值，根据压力差值和预设的开度调节范围生成开度调节指令并发送到风门调节装置，风门调节装置设置于除湿烘干机的换热器，开度调节指令用于控制风门调节装置调节换热器的迎风风速。
申请号为201820421693.5的实用新型申请，公开了一种“除湿烘干机及烤房”，该除湿烘干机包括压缩机、与压缩机的一端连接的冷凝器，与冷凝器连接的节流元件，分别与节流元件连接的第一电磁阀和第二电磁阀，与第二电磁阀连接的第一蒸发器，与第一蒸发器连接的第一单向阀，通过第一端口与第二电磁阀连接的四通换向阀，两端分别与四通换向阀的第二端口和第三端口连接的第二蒸发器，与四通换向阀的第四端口连接的第二单向阀，以及分别与第二电磁阀和第二电磁阀电连接的控制器，第一单向阀和第二单向阀均与压缩机的另一端连接。
申请号为20172155193.7的实用新型申请，公开了“一种除湿烘干一体机”，包括四通换向阀、机体和分别安装于机体内的冷凝器、压缩机及蒸发器，压缩机与四通换向阀连接并连通，蒸发器分别与四通换向阀和冷凝器连接并连通，冷凝器与四通换向阀连接并连通，机体与烘房的出口和进口连接并连通，冷凝器位于机体的出口处，并在机体的出口处安装有第一风机，机体的进口能够与冷凝器所在空间连通，通过冷媒液依次流经压缩机、四通换向阀、蒸发器、冷凝器、四通换向阀和压缩机以使从烘房流出的热风经过冷凝器除湿冷却后形成干燥的冷风并进入烘房内对物料冷却降温。
发明内容
为解决以上问题，本发明创新出一种自调式除湿烘干热泵的控制系统及方法，可以根据不同工艺工况的需求，自动调节蒸发器和冷凝器的面积，不仅满足低温工况除湿的要求，也能保证高温除湿烘干要求，保证产品的烘干效果和降低产品的运行费用，一机多能。其技术方案具体如下：
一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
在所述控制系统内设有温度检测单元及动作执行单元，通过温度检测单元与动作执行单元的协作、形成控制系统内的温度与湿度的可调式适配响应，
所述动作执行单元包括有：闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元；
于闭式冷媒循环单元内设有温度调节单元；
于闭式风循环单元内设有湿度调节单元；
通过温度检测单元与温度调节单元的协作，形成对闭式冷媒循环单元内冷凝端冷凝面积的调节，以建立对控制系统温度的适配性响应调节；
通过温度检测单元与温度调节单元的协作，形成对闭式冷媒循环单元内蒸发端蒸发面积的调节，并结合温度检测单元与湿度调节单元的协作，形成对风循环单元内蒸发端风量的调节，以建立基于蒸发面积调节与风量调节两因素、形成的适配性湿度调节。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
所述闭式冷媒单元由依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(6)、汽液分离器(7)及压缩机(1)构成；
所述的闭式风循环单元由依次连接的烘干房(11)、回风腔(12)、蒸发器(6)、冷凝器(2)、送风腔(14)及烘干房(11)构成；
所述温度调节单元通过建立、闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节与闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节实现；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，通过在冷凝器(2)通往蒸发器(6)的冷媒管路上依次设置第一电子膨胀阀(3)与调节换热器(4)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，通过在调节换热器(4)通往蒸发器(6)的冷媒管路上设置第二电子膨胀阀(5)形成。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
在回风腔(12)通往蒸发器(6)的管路上还设置三通比例风阀(9)，所述三通比例风阀的另一出口通过管路连接至调节换热器(4)的进风口；
调节换热器(4)的出风口与蒸发器(6)的出风口并联连接至混风腔(13)，混风腔(13)的出风口管路连接至冷凝器(2)的进风口。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
温度检测单元包括有：设于冷凝器出风口的第一温度传感器，用于实时检测当前送风温度；
设于蒸发器冷媒出口的第二温度传感器，用于实时检测当前蒸发温度。
一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：根据温度检测单元及动作执行单元，形成热泵内温度与湿度的可调式适配响应；
所述动作执行单元包括有：闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元；
于闭式冷媒循环单元内设有温度调节单元；
于闭式风循环单元内设有湿度调节单元；
在所述温度调节单元内设有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
在所述湿度调节单元内形成有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节；
在所述温度检测单元内设有：用于实时检测当前送风温度的第一温度传感器；
用于实时检测当前蒸发温度的第二温度传感器；
所述的控制方法包括如下步骤：
S1：启动闭式冷媒循环单元、闭式风循环单元、温度检测单元；根据当前目标温湿度建立对温度调节单元与湿度调节单元的调节；
S2：当当前目标为低温保湿时，
开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节为全开状态，根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
关闭基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节为全开状态；
S3：当当前目标为低温除湿时，
根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，根据目标湿度开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，以形成基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节与基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节的第一除湿；
根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，根据目标湿度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节，以形成基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节的第二除湿；
通过第一除湿与第二除湿形成与低温除湿适配的调节；
S4：当当前目标为中温烘干时，
开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节为全开状态，根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
根据目标湿度、以1:1的比例开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节；
S5：当当前目标为高温烘干时，
开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节为全开状态，根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
根据目标湿度、以7:3的比例开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
所述闭式冷媒循环单元由依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(6)、汽液分离器(7)及压缩机(1)构成；
所述的闭式风循环单元由依次连接的烘干房(11)、回风腔(12)、蒸发器(6)、冷凝器(2)、送风腔(14)及烘干房(11)构成；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，通过在冷凝器(2)通往蒸发器(6)的冷媒管路上依次设置第一电子膨胀阀(3)与调节换热器(4)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，通过在调节换热器(4)通往蒸发器(6)的冷媒管路上设置第二电子膨胀阀(5)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，通过在回风腔通往蒸发器的管路上设置三通比例风阀(9)，并通过三通比例风阀(9)及相应管道连接回风腔(12)与调节换热器(4)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节，通过三通比例风阀(9)与相应管道连接回风腔(12)与蒸发器(6)形成。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
在所述的闭式风循环单元中设有送风风机(10)，
当当前目标为通风时，关闭闭式冷媒循环单元，开启闭式风循环单元中的送风风机。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S2、S3、S4、S5中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，具体为：根据烘干房内的露点温度、吸气温度、蒸发温度三个参数综合调节。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S2中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，以蒸发温度高于露点温度2度为设定依据。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S3中所述的“第一除湿”，以蒸发温度低于露点温度2度为设定依据；
步骤S3中所述的“第二除湿”，以蒸发温度高于露点温度4度为设定依据。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S4中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，以蒸发温度高于露点温度6度为设定依据。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S5中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，以蒸发温度高于露点温度10度为设定依据。
本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统及方法，通过在控制系统内建立温度检测单元及动作执行单元，通过温度检测单元与动作执行单元的协作、形成控制系统内的温度与湿度的可调式适配响应；所述动作执行单元包括有：闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元；于闭式冷媒循环单元内设有温度调节单元；于闭式风循环单元内设有湿度调节单元；在所述温度调节单元内设有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；在所述湿度调节单元内形成有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节；通过配置合适的基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节、于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节，形成与低温保湿模式、低温除湿模式、中温烘干模式、高温烘干模式及通风模式相适配的自调式除湿烘干。
根据以上的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统及方法，可以根据不同工艺工况的需求，自动调节蒸发器和冷凝器的面积，不仅满足低温工况除湿的要求，也能保证高温除湿烘干要求，保证产品的烘干效果和降低产品的运行费用，一机多能；其中，设计出的调节型换热器，使得可根据烘干的各个阶段需要的温度、湿度，建立相应机组自动调节除湿量和升温的速度响应，形成自动调节热交换的形成；其中，通过第一电子膨胀阀与第二电子膨胀阀的双节电子膨胀阀节流控制，自动调节节流深度，从而改变机组在不同干、湿球温度时的除湿量多少；本发明的一种自调式除湿烘干热泵系统，可根据识别不同露点温度，在不同烘干阶段，控制蒸发温度，来控制除湿烘干的速度；通过三通比例调节风阀的应用，创新出自动风量调节技术，来调节机组的蒸发温度和冷凝温度，满足各阶段烘干的质量，机组同时达到高效节能的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意框图；
图2为本发明中的控制方法步序流程图；
图3为本发明的控制系统结构示意图；
图4为本发明实施例中的冷媒循环结构示意图；
图5为本发明实施例的风循环单元结构示意图。
图中，
1为压缩机；
2为冷凝器；
3为第一电子膨胀阀；
4为调节换热器；
5为第二电子膨胀阀；
6为蒸发器；
7为汽液分离器；
9为三通比例风阀；
10为送风风机；
11为烘干房；
12为回风腔；
13为混风腔；
14为送风腔。
具体实施方式
下面，根据说明书附图和具体实施方式对本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统及方法作进一步具体说明。
如图1所示的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
在所述控制系统内设有温度检测单元及动作执行单元，通过温度检测单元与动作执行单元的协作、形成控制系统内的温度与湿度的可调式适配响应，
所述动作执行单元包括有：闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元；
于闭式冷媒循环单元内设有温度调节单元；
于闭式风循环单元内设有湿度调节单元；
通过温度检测单元与温度调节单元的协作，形成对闭式冷媒循环单元内冷凝端冷凝面积的调节，以建立对控制系统温度的适配性响应调节；
通过温度检测单元与温度调节单元的协作，形成对闭式冷媒循环单元内蒸发端蒸发面积的调节，并结合温度检测单元与湿度调节单元的协作，形成对风循环单元内蒸发端风量的调节，以建立基于蒸发面积调节与风量调节两因素、形成的适配性湿度调节。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
所述闭式冷媒单元由依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(6)、汽液分离器(7)及压缩机(1)构成；
所述的闭式风循环单元由依次连接的烘干房(11)、回风腔(12)、蒸发器(6)、冷凝器(2)、送风腔(14)及烘干房(11)构成；
所述温度调节单元通过建立、闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节与闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节实现；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，通过在冷凝器(2)通往蒸发器(6)的冷媒管路上依次设置第一电子膨胀阀(3)与调节换热器(4)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，通过在调节换热器(4)通往蒸发器(6)的冷媒管路上设置第二电子膨胀阀(5)形成。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
在回风腔(12)通往蒸发器(6)的管路上还设置三通比例风阀(9)，所述三通比例风阀的另一出口通过管路连接至调节换热器(4)的进风口；
调节换热器(4)的出风口与蒸发器(6)的出风口并联连接至混风腔(13)，混风腔(13)的出风口管路连接至冷凝器(2)的进风口。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
温度检测单元包括有：设于冷凝器出风口的第一温度传感器，用于实时检测当前送风温度；
设于蒸发器冷媒出口的第二温度传感器，用于实时检测当前蒸发温度。
如图2所示的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：根据温度检测单元及动作执行单元，形成热泵内温度与湿度的可调式适配响应；
所述动作执行单元包括有：闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元；
于闭式冷媒循环单元内设有温度调节单元；
于闭式风循环单元内设有湿度调节单元；
在所述温度调节单元内设有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
在所述湿度调节单元内形成有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节；
在所述温度检测单元内设有：用于实时检测当前送风温度的第一温度传感器；
用于实时检测当前蒸发温度的第二温度传感器；
所述的控制方法包括如下步骤：
S1：启动闭式冷媒循环单元、闭式风循环单元、温度检测单元；根据当前目标温湿度建立对温度调节单元与湿度调节单元的调节；
S2：当当前目标为低温保湿时，
开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节为全开状态，根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
关闭基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节为全开状态；
S3：当当前目标为低温除湿时，
根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，根据目标湿度开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，以形成基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节与基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节的第一除湿；
根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，根据目标湿度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节，以形成基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节的第二除湿；
通过第一除湿与第二除湿形成与低温除湿适配的调节；
S4：当当前目标为中温烘干时，
开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节为全开状态，根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
根据目标湿度、以1:1的比例开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节；
S5：当当前目标为高温烘干时，
开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节为全开状态，根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
根据目标湿度、以7:3的比例开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
所述闭式冷媒循环单元由依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(6)、汽液分离器(7)及压缩机(1)构成；
所述的闭式风循环单元由依次连接的烘干房(11)、回风腔(12)、蒸发器(6)、冷凝器(2)、送风腔(14)及烘干房(11)构成；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，通过在冷凝器(2)通往蒸发器(6)的冷媒管路上依次设置第一电子膨胀阀(3)与调节换热器(4)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，通过在调节换热器(4)通往蒸发器(6)的冷媒管路上设置第二电子膨胀阀(5)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，通过在回风腔通往蒸发器的管路上设置三通比例风阀(9)，并通过三通比例风阀(9)及相应管道连接回风腔(12)与调节换热器(4)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节，通过三通比例风阀(9)与相应管道连接回风腔(12)与蒸发器(6)形成。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
在所述的闭式风循环单元中设有送风风机(10)，
当当前目标为通风时，关闭闭式冷媒循环单元，开启闭式风循环单元中的送风风机。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S2、S3、S4、S5中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，具体为：根据烘干房内的露点温度、吸气温度、蒸发温度三个参数综合调节。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S2中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，以蒸发温度高于露点温度2度为设定依据。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S3中所述的“第一除湿”，以蒸发温度低于露点温度2度为设定依据；
步骤S3中所述的“第二除湿”，以蒸发温度高于露点温度4度为设定依据。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S4中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，以蒸发温度高于露点温度6度为设定依据。
根据本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S5中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，以蒸发温度高于露点温度10度为设定依据。
工作原理及实施例
如图3所示，本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，包括有温度检测单元与动作执行单元，在所述的动作执行单元内形成有闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元，所述闭式冷媒单元由依次连接的压缩机1、冷凝器2、蒸发器6、汽液分离器7及压缩机1构成；
所述的闭式风循环单元由依次连接的烘干房11、回风腔12、蒸发器6、冷凝器2、送风腔14及烘干房11构成；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，通过在冷凝器2通往蒸发器6的冷媒管路上依次设置第一电子膨胀阀3与调节换热器4形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，通过在调节换热器4通往蒸发器6的冷媒管路上设置第二电子膨胀阀5形成；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，通过在回风腔通往蒸发器的管路上设置三通比例风阀9，并通过三通比例风阀9及相应管道连接回风腔12与调节换热器4形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节，通过三通比例风阀(9)与相应管道连接回风腔12与蒸发器6形成。
闭式冷媒循环回路：(参照图4)
压缩机排出的高温高压气体制冷剂流入到冷凝器冷凝，释放热量后，流入到第一电子膨胀阀进行一次节流，节流后的液态制冷剂流入到调节换热器，进行二次热交换后流到第二电子膨胀阀进行二次节流，节流后的低温液态制冷剂流入到蒸发器中吸收热量后，成为低温气态制冷剂，进入汽液分离器后，被压缩机吸气口吸入。
风循环说明：(参照图5)
烘干房回来的风通过回风口进入回风腔，通过三通比例风阀分配进入调节换热器和蒸发器风量，经过蒸发器和和调节换热器的风出来后在混风腔混合，再进行冷凝器吸收热量，到送风腔后，由送风机送入烘干房；或经过蒸发器和和调节换热器的风出来后在混风腔混合后直接送至送风腔，由送风机送入烘干房。
模式动作技术说明：
低温保湿模式：此模式下，需求烘房环境温度控制在30-40度，不进行排湿，保证空气中大量高湿度。此模式下，三通比例全部向蒸发器6打开，调节换热器侧此时通风量为0。压缩机开机运行，第一电子膨胀阀全部打开，第二电子膨胀阀开度根据烘干房内的露点温度、吸气温度、蒸发温度三个参数综合调节开度大小，保证压缩机不回液的情况下，蒸发温度高于露点温度2度左右，尽量减少机组除湿的现象发生。同时此时回风的风量也全部经过蒸发器，蒸发器处于大风量状态下，机组的蒸发温度升高，也会高于露点温度，机组的除湿效果也很小，烘房能保证在一个较为恒定的温度和较高的湿度。
低温高除湿模式：此模式下，压缩机开机运行，第一电子膨胀阀根据调节换热器中的蒸发温度调节，保证蒸发温度低于烘房中的露点温度2度左右，调节换热器进行初级除湿，经过调节换热器的制冷剂通过第二电子膨胀阀进行二次节流降压，再流入到蒸发器中进行蒸发除湿，第二电子膨胀阀的开度根据烘干房内的露点温度、吸气温度、蒸发温度三个参数综合调节开度大小，保证压缩机不回液的情况下，蒸发温度低于露点温度4度左右，机组通过蒸发器进行大量除湿，降低空气中的湿度。三通调节风阀根据调节换热器和蒸发器两者的蒸发温度，自动进行调节风量的分配，保证两者都能正常进行除湿。
中温烘干模式：此模式下烘房需求的环境温度55度左右，压缩机开机运行，三通比例风阀50％向蒸发器6打开。压缩机开机运行，第一电子膨胀阀全部打开，此时调节换热器串接到冷器中，作为机组冷凝使用，增大了机组的冷凝面积，降低了机组的高压侧压力。第二电子膨胀阀开度根据烘干房内的露点温度、吸气温度、蒸发温度三个参数综合调节开度大小，保证压缩机不回液的情况下，蒸发温度低于露点温度6度左右，降低机组的蒸发压力，保证机组不会过载运行，同时机组的除湿效果也处于非常理想的状态。烘房能保证在一个干燥的中温工况。
高温烘干模式：此模式下烘房需求的环境温度65度-75度左右，三通比例风阀30％向蒸发器6打开。压缩机开机运行，第一电子膨胀阀全部打开，此时调节换热器串接到冷器中，作为机组冷凝使用，增大了机组的冷凝面积和冷凝风量，降低了机组的高压侧压力。第二电子膨胀阀开度根据烘干房内的露点温度、吸气温度、蒸发温度三个参数综合调节开度大小，保证压缩机不回液的情况下，蒸发温度低于露点温度10度左右，降低机组的蒸发压力，保证机组不会过载运行，同时机组的除湿效果也处于非常理想的状态。烘房能保证在一个干燥的高温工况。
降温通风模式：此时压缩机关闭，只开启送风机，进行风系统循环。
本发明的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统及方法，通过在控制系统内建立温度检测单元及动作执行单元，通过温度检测单元与动作执行单元的协作、形成控制系统内的温度与湿度的可调式适配响应；所述动作执行单元包括有：闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元；于闭式冷媒循环单元内设有温度调节单元；于闭式风循环单元内设有湿度调节单元；在所述温度调节单元内设有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；在所述湿度调节单元内形成有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节；通过配置合适的基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节、于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节，形成与低温保湿模式、低温除湿模式、中温烘干模式、高温烘干模式及通风模式相适配的自调式除湿烘干。
根据以上的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统及方法，可以根据不同工艺工况的需求，自动调节蒸发器和冷凝器的面积，不仅满足低温工况除湿的要求，也能保证高温除湿烘干要求，保证产品的烘干效果和降低产品的运行费用，一机多能；其中，设计出的调节型换热器，使得可根据烘干的各个阶段需要的温度、湿度，建立相应机组自动调节除湿量和升温的速度响应，形成自动调节热交换的形成；其中，通过第一电子膨胀阀与第二电子膨胀阀的双节电子膨胀阀节流控制，自动调节节流深度，从而改变机组在不同干、湿球温度时的除湿量多少；本发明的一种自调式除湿烘干热泵系统，可根据识别不同露点温度，在不同烘干阶段，控制蒸发温度，来控制除湿烘干的速度；通过三通比例调节风阀的应用，创新出自动风量调节技术，来调节机组的蒸发温度和冷凝温度，满足各阶段烘干的质量，机组同时达到高效节能的目的。
Claims (12)
1.一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
在所述控制系统内设有温度检测单元及动作执行单元，通过温度检测单元与动作执行单元的协作、形成控制系统内的温度与湿度的可调式适配响应，
所述动作执行单元包括有：闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元；
于闭式冷媒循环单元内设有温度调节单元；
于闭式风循环单元内设有湿度调节单元；
通过温度检测单元与温度调节单元的协作，形成对闭式冷媒循环单元内冷凝端冷凝面积的调节，以建立对控制系统温度的适配性响应调节；
通过温度检测单元与温度调节单元的协作，形成对闭式冷媒循环单元内蒸发端蒸发面积的调节，并结合温度检测单元与湿度调节单元的协作，形成对风循环单元内蒸发端风量的调节，以建立基于蒸发面积调节与风量调节两因素、形成的适配性湿度调节。
2.根据权利要求1所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
所述闭式冷媒单元由依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(6)、汽液分离器(7)及压缩机(1)构成；
所述的闭式风循环单元由依次连接的烘干房(11)、回风腔(12)、蒸发器(6)、冷凝器(2)、送风腔(14)及烘干房(11)构成；
所述温度调节单元通过建立、闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节与闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节实现；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，通过在冷凝器(2)通往蒸发器(6)的冷媒管路上依次设置第一电子膨胀阀(3)与调节换热器(4)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，通过在调节换热器(4)通往蒸发器(6)的冷媒管路上设置第二电子膨胀阀(5)形成。
3.根据权利要求2所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
在回风腔(12)通往蒸发器(6)的管路上还设置三通比例风阀(9)，所述三通比例风阀的另一出口通过管路连接至调节换热器(4)的进风口；
调节换热器(4)的出风口与蒸发器(6)的出风口并联连接至混风腔(13)，混风腔(13)的出风口管路连接至冷凝器(2)的进风口。
4.根据权利要求2所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制系统，其特征在于：
温度检测单元包括有：设于冷凝器出风口的第一温度传感器，用于实时检测当前送风温度；
设于蒸发器冷媒出口的第二温度传感器，用于实时检测当前蒸发温度。
5.一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：根据温度检测单元及动作执行单元，形成热泵内温度与湿度的可调式适配响应；
所述动作执行单元包括有：闭式冷媒循环单元与闭式风循环单元；
于闭式冷媒循环单元内设有温度调节单元；
于闭式风循环单元内设有湿度调节单元；
在所述温度调节单元内设有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
在所述湿度调节单元内形成有：基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节、基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节；
在所述温度检测单元内设有：用于实时检测当前送风温度的第一温度传感器；
用于实时检测当前蒸发温度的第二温度传感器；
所述的控制方法包括如下步骤：
S1：启动闭式冷媒循环单元、闭式风循环单元、温度检测单元；根据当前目标温湿度建立对温度调节单元与湿度调节单元的调节；
S2：当当前目标为低温保湿时，
开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节为全开状态，根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
关闭基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节为全开状态；
S3：当当前目标为低温除湿时，
根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，根据目标湿度开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，以形成基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节与基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节的第一除湿；
根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，根据目标湿度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节，以形成基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节的第二除湿；
通过第一除湿与第二除湿形成与低温除湿适配的调节；
S4：当当前目标为中温烘干时，
开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节为全开状态，根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
根据目标湿度、以1:1的比例开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节；
S5：当当前目标为高温烘干时，
开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节为全开状态，根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节；
根据目标湿度、以7:3的比例开启基于闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节与基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节。
6.根据权利要求5所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
所述闭式冷媒循环单元由依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、蒸发器(6)、汽液分离器(7)及压缩机(1)构成；
所述的闭式风循环单元由依次连接的烘干房(11)、回风腔(12)、蒸发器(6)、冷凝器(2)、送风腔(14)及烘干房(11)构成；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端冷凝面积的调节，通过在冷凝器(2)通往蒸发器(6)的冷媒管路上依次设置第一电子膨胀阀(3)与调节换热器(4)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节，通过在调节换热器(4)通往蒸发器(6)的冷媒管路上设置第二电子膨胀阀(5)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的冷凝端热交换风量的调节，通过在回风腔通往蒸发器的管路上设置三通比例风阀(9)，并通过三通比例风阀(9)及相应管道连接回风腔(12)与调节换热器(4)形成；
所述闭式冷媒循环单元内的蒸发端热交换风量的调节，通过三通比例风阀(9)与相应管道连接回风腔(12)与蒸发器(6)形成。
7.根据权利要求5所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
在所述的闭式风循环单元中设有送风风机(10)，
当当前目标为通风时，关闭闭式冷媒循环单元，开启闭式风循环单元中的送风风机。
8.根据权利要求5所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S2、S3、S4、S5中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，具体为：根据烘干房内的露点温度、吸气温度、蒸发温度三个参数综合调节。
9.根据权利要求5所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S2中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，以蒸发温度高于露点温度2度为设定依据。
10.根据权利要求5所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S3中所述的“第一除湿”，以蒸发温度低于露点温度2度为设定依据；
步骤S3中所述的“第二除湿”，以蒸发温度高于露点温度4度为设定依据。
11.根据权利要求5所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S4中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，以蒸发温度高于露点温度6度为设定依据。
12.根据权利要求5所述的一种自调式除湿烘干热泵的控制方法，其特征在于：
步骤S5中所述的“根据目标温度开启基于闭式冷媒循环单元内的蒸发端蒸发面积的调节”，以蒸发温度高于露点温度10度为设定依据。
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Denomination of invention: A control system and method of self-adjusting dehumidification drying heat pump Effective date of registration: 20211231 Granted publication date: 20210420 Pledgee: Nantong Branch of China Postal Savings Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIANGSU TENESUN ELECTRICAL APPLIANCE Co.,Ltd. Registration number: Y2021980017381 |