CN109442753B - 一种精确控温型热泵热风炉控制方法 - Google Patents

一种精确控温型热泵热风炉控制方法 Download PDF

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Abstract

一种精确控温型热泵热风炉控制系统及控制方法，于所述控制系统内设有温度检测单元、恒温调节单元及送风单元；所述控制系统通过温度检测单元与恒温调节单元的协作，于送风单元内供入与设定温度匹配的热风。本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制系统及控制方法，针对粮食烘干热泵系统运行的特殊性，解决了热泵热风炉在外界环境温度变化、热泵进风温度变化、翅片结霜和化霜等各种变化工况时，通过系统的创新型设计和智能控制逻辑，实现多级不同制热能力的投入选择和精确控制的直流变频调节系统，实现热泵在正常运行时，保证热泵的出风温度控制在与设定温度的差值维持在±0.3度之内，保证烘干物料的品质和烘干量。

Description

一种精确控温型热泵热风炉控制方法
技术领域
本发明属于粮食烘干领域，具体涉及一种精确控温型热泵热风炉控制方法。
背景技术
近年来，我国粮食烘干机械设备行业获得快速的发展，但整体上还是处于市场比较混乱，产品技术落后，企业创新能力差、研发能力较弱，一次性购置成本偏高等阶段，亟需从政策法规、市场层面、技术层面等，推动烘干机行业持续健康和有序发展。现有的粮食烘干技术有自然风干，晒干、燃烧化学燃料烘干、电加热、红外，微波干燥等，热泵产品无任何燃烧排放物，制冷剂选用环保制冷剂，对臭氧层零污染，是较好的环保型产品；设备全自动控制，无需人员蹲守，节省了人力成本。但是，现在市场上的热泵热风炉处于刚推广阶段，还有许多技术需要创新和突破。
目前市场上使用的热泵热风炉仍存在问题：1.系统冬季运行时，室外环境温度低，蒸发温度降低，蒸发器表面易结上厚厚的霜层，从而导致机组出风温度也随之下降，达不到烘干的温度要求。2.现在市场上销售的产品基本上都是由多个压缩机组成，当热泵热风炉的进风温度变化时，自动加载或卸载压缩机来达到设定的出风温度需求，但是每加卸载一台压缩机，从而会出现出风温度有8度左右的温度波动，从而导致粮食烘干温度不均匀，有的时段，烘干效果差。3.环境温度低时，机组因为需要化霜，化霜出风温度也会降低，从而影响出风的温度的稳定性。
申请号为201711235733.3的发明申请，公开了“一种自动化控温的热风炉”，包括加热炉出料口，下部温度检测装置，上部温度检测装置，加料口，排放口，自动加热装置，手动阀门，电动阀，流量计，带有精准温控系统的电加热带，自动热风炉；加料炉出料口位于柱体状加热炉侧面内部靠上的位置带有上部温度检测装置，加料口位于柱体状加热炉顶端，自动热风炉内部带有螺旋状布设的管道，自动热风炉的侧面带有精准温控系统的电加热带。
申请号为2018101585190的发明申请，公开了“一种低品位余热回收系统”，包括冲渣水换热单元、冲渣蒸汽换热单元、热风炉取热单元、锅炉烟气取热单元、控温水箱、闪蒸器、循环水泵和海水淡化蒸发器；冲渣水换热单元、冲渣蒸汽换热单元、热风炉取热单元、锅炉烟气取热单元、控温水箱、闪蒸器和循环水泵顺次串联，且循环水泵的出口与冲渣水换热单元的进口连接，闪蒸器的出口与海水淡化蒸发器连接，冲渣水换热单元的热源为冲渣水，冲渣蒸汽换热单元的热源为冲渣蒸汽，热风炉取热单元的热源为热风炉烟气，锅炉烟气取热单元的热源为锅炉烟气。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供了一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其技术方案具体如下：
一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
通过设置的温度检测单元与恒温调节单元的协作，于送风单元内供入与设定温度匹配的热风；
于恒温调节单元形成有基础调节端及辅助调节端；
于基础调节端形成有第一基础调节端及第二基础调节端；
所述第一基础调节端由依次连接的第一定频压缩机(1-1)、第一冷凝器(1-2)、第一过滤器(1-3)、第一电子膨胀阀(1-4)、第一蒸发器(1-5)、第一汽液分离器(1-6)构成；
所述第二基础调节端由依次连接的第一变频压缩机(2-1)、第二冷凝器(2-2)、第二过滤器(2-3)、第二电子膨胀阀(2-4)、第二蒸发器(2-5)、第二汽液分离器(2-6)构成；
于辅助调节端形成有第一辅助调节端、第二辅助调节端及第三辅助调节端；
所述第一辅助调节端由依次连接的第二定频压缩机(3-1)、第三冷凝器(3-2)、第三过滤器(3-3)、第三电子膨胀阀(3-4)、第三蒸发器(3-5)、第三汽液分离器(3-6)构成；
所述第二辅助调节端由依次连接的第三定频压缩机(4-1)、第三冷凝器(3-2)、第四过滤器(4-3)、第四电子膨胀阀(4-4)、第四蒸发器(4-5)、第四汽液分离器(4-6)构成；
所述第三辅助调节端由依次连接的第四定频压缩机(5-1)、第四冷凝器(4-2)、第五过滤器(5-3)、第五电子膨胀阀(5-4)、第五蒸发器(5-5)、第五汽液分离器(5-6)构成；
所述的“通过设置的温度检测单元与恒温调节单元的协作，于送风单元内供入与设定温度匹配的热风”，具体包括如下步骤：
S1：开启第一基础调节端，通过温度检测单元实时检测当前出风温度；
并将实时检测的当前出风温度与设定温度进行比较，
当设定温度与当前出风温度的差值小于等于零时；只维系第一基础调节端的开启；
当设定温度与当前出风温度的差值大于零且小于等于10时，开启第二基础调节端并根据设定进行相应调节；
当设定温度与当前出风温度的差值大于10时，开启第一辅助调节端；
S2：在开启第一辅助调节端的基础上，通过温度检测单元实时检测当前出风温度，并将实时检测的当前出风温度与设定温度进行比较，
当设定温度与当前出风温度的差值大于零且小于等于10时，开启第二基础调节端并根据设定进行相应调节；
当设定温度与当前出风温度的差值大于10时，开启第二辅助调节端；
S3：在开启第二辅助调节端的基础上，通过温度检测单元实时检测当前出风温度，并将实时检测的当前出风温度与设定温度进行比较，
当设定温度与当前出风温度的差值大于零且小于等于10时，开启第二基础调节端并根据设定进行相应调节；
当设定温度与当前出风温度的差值大于10时，开启第三辅助调节端。
根据本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
于第二基础调节端形成有基于频率设置的频率段、基于设定温度与实际出风温度两者的差值T差设置的温差区间段；并根据温差区间段与频率段形成第二基础调节端的变频调节，具体包括如下步骤：
S11：当差值T差在温差区间段内按温差上升模式运行时，依据频率段建立第一变频调节模式；
S12：当差值T差在温差区间段内按温差下降模式运行时，依据频率段建立第二变频调节模式；
S13：当差值T差在温差区间段内按温差恒定模式运行时，依据频率段建立第三变频调节模式。
根据本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
所述温差区间段包括依次连续形成的A、B、C、D、E、F、G、H，共计8个区间段；
所述频率段包括依次设置的F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13，共计14个频率段；
所述的F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13频率段，对应的频率分别为：0、30、37、45、50、55、60、65、70、75、80、90、100、110；
所述的A、B、C、D、E、F、G、H温差区间段，在温差下降模式下对应的温差区间分别为：[8，10)、[4，8)、[1，4)、[0.5，1)、[0.3，0.5)、[0，0.3)、[-0.3，0)、(-∞，-0.3)；
所述的A、B、C、D、E、F、G、H温差区间段，在温差上升模式下对应的温差区间分别为：[8，10)、[5.5，8)、[3.5，5.5)、[1.5，3.5)、[0.8，1.5)、[0.3，0.8)、[-0.5，0.3)、(-∞，-0.5)；
步骤S11具体为：当差值T差在温差区间段内按温差上升模式运行时，依据频率上升一档/区间形成第一变频调节模式的调节；
步骤S12具体步骤如下：
S121：检测当前温差差值T差的下降速率，并将下降速率与参考下降速率值进行比较，
当当前温差差值T差的下降速率大于等于参考下降速率时，进入步骤S122；
当当前温差差值T差的下降速率小于参考下降速率时，进入步骤S123；
S122：依据频率下降一档/区间形成第二变频调节模式的调节；
S123：维持当前频率段所对应的频率，直至温差差值T差落入F温差区间段后，依据频率下降一档/区间形成第二变频调节模式的调节；
步骤S13具体步骤如下：
S131：当差值T差在温差区间段内按温差恒定模式运行时，检测当前差值T差所在的温差区间；
S132：当当前差值T差处于A-E温差区间时，按“将当前频率依照频率段顺序上升一档”的调节方式进行；
S133：当当前差值T差处于F温差区间时，维系当前频率不变；
S134：当当前差值T差处于G温差区间时，按“下降一档”的方式进行变频调节；
S135：当当前差值T差处于H温差区间时，关闭第二基础调节端。
根据本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
通过设置的化霜单元，于第一基础调节端形成第一化霜作业、于第二基础调节端形成第二化霜作业、于第一辅助调节端形成第三化霜作业、于第二辅助调节端形成第四化霜作业、于第三辅助调节端形成第五化霜作业，基于第一化霜作业、第二化霜作业、第三化霜作业、第四化霜作业、第五化霜作业建立化霜单元内：同时检测五个化霜作业的化霜条件、按序控制形成一次投入一个化霜作业的化霜运行模式，
于第一基础调节端、第二基础调节端、第一辅助调节端、第二辅助调节端、第三辅助调节端分别设有第一定频压缩机、第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机；
所述的化霜运行模式具体步骤如下：
S21：检测当前投入运行的化霜作业，
S22：当当前投入运行的为第一化霜作业时，于第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中，检测投入运行情况，
若第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中有未投入运行的压缩机，则开启相应压缩机；
若第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机全部投入运行，则按“10秒5Hz”的方式对第一变频压缩机进行变频调节；
S23：当当前投入运行的为第二化霜作业时，于第一定频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中，检测投入运行情况，
若第二定频压缩机、第一定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中有未投入运行的压缩机，则开启相应压缩机；
若第二定频压缩机、第一定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机全部投入运行，则按“10秒3Hz”的方式对第一变频压缩机进行变频调节；
S24：当当前投入运行的为第三化霜作业、或第四化霜作业、或第五化霜作业时，于相应的其余压缩机中检测投入运行情况，
当其余压缩机中有未投入运行的压缩机，则开启相应压缩机；
若其余压缩机全部投入运行，则先按照“当前频率段+4个档”的方式进行频率段的调节(若基于当前频率段不能形成“当前频率段+4个档”的调节方式，则直接在F13频率段进行变频调节)，然后按“10秒5Hz”的方式对第一变频压缩机进行变频调节。
根据本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
所述的参考下降速率为1区间/2分钟。
根据本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
所述的温差恒定模式为：温差处于同一温差区间大于等于3min。
根据本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
步骤S134中，若3min内温差下降达0.5℃，则温差每下降0.5℃，按频率下降一档的方式进行调频；
所述G温差区间的运行频率为[F1，F3]。
根据本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
还包括通过设置的电加热单元构成对恒温调节单元的辅助调节，用以控制出风温度与设定值匹配。
根据本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
所述的第一定频压缩机为高温12HP定频设置；
所述的第二变频压缩机为8HP直流变频设置；
所述的第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机，均为6HP定频设置。
本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，针对粮食烘干热泵系统运行的特殊性，解决了热泵热风炉在外界环境温度变化、热泵进风温度变化、翅片结霜和化霜等各种变化工况时，通过系统的创新型设计和智能控制逻辑，实现多级不同制热能力的投入选择和精确控制的直流变频调节系统，实现热泵在正常运行时，保证热泵的出风温度控制在与设定温度的差值维持在±0.3度之内，保证烘干物料的品质和烘干量。
其通过自身调节和控制，提高在低环境温度和机组除霜时的制热能力，同时也能在变工况时精确控制热泵热风炉的出风温度，保证烘干的品质和节约产品的运行费用。
综述，本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，
1、采用多定一变技术，通过定变组合，自动调节运行模式，即节约了机组的成本，同时又可以满足不同工况条件下，出风温度精确控制的目的。
2、第一变频压缩机采用直流全直流变频技术，无级精确控制，频率可最降到10HZ。
3、第一基础调节端采用高温压缩系统，可以保证出风温度最高可达到85度。
4、采用热气旁通化霜技术，每个热泵机组在化霜的同时，还可以进行制热，根据结霜的情况和化霜的效果，合理调配制热和化霜的流量分配。
5、设置排气喷液除温技术，保证不会出现排气温度过高，润滑油不会高温碳化，从而损坏压缩机。
6、创新出热泵热风炉直流变频控制技术，保证出风温快速达到设定温度，同时又能保证出风温度达到设定的温度±0.3度。
7、通过变频调节，可以保证机组在翅片结霜时，还能达到出风设定温度的要示。
附图说明
图1为本发明中控制系统的结构示意框图；
图2为本发明中控制方法的控制步序示意图；
图3为本发明的控制方法中的第二基础调节端的控制步序示意图；
图4为本发明中第二基础调节端在温差下降模式下的控制步序示意图；
图5为本发明中第二基础调节端在温差恒定模式下的控制步序示意图；
图6为本发明的控制方法中的化霜运行模式的步序示意图；
图7为本发明实施例中的控制逻辑图；
图8为本发明实施例中的系统结构示意图；
图9为本发明实施例中的启动目标频率控制示意图；
图10为本发明实施例中的运行频率控制示意图。
图中，
1-1为第一定频压缩机；
1-2为第一冷凝器；
1-3为第一过滤器；
1-4为第一电子膨胀阀；
1-5为第一蒸发器；
1-6为第一汽液分离器；
2-1为第一变频压缩机；
2-2为第二冷凝器；
2-3为第二过滤器；
2-4为第二电子膨胀阀；
2-5为第二蒸发器；
2-6为第二汽液分离器；
3-1为第二定频压缩机；
3-2为第三冷凝器；
3-3为第三过滤器；
3-4为第三电子膨胀阀；
3-5为第三蒸发器；
3-6为第三汽液分离器；
4-1为第三定频压缩机；
4-3为第四过滤器；
4-4为第四电子膨胀阀；
4-5为第四蒸发器；
4-6为第四汽液分离器；
5-1为第四定频压缩机；
4-2为第四冷凝器；
5-3为第五过滤器；
5-4为第五电子膨胀阀；
5-5为第五蒸发器；
5-6为第五汽液分离器；
1-7为第一注液阀；
1-8为第一注液毛细管；
2-7为第二注液阀；
2-8为第二注液毛细管。
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精确控温型热泵热风炉控制方法作进一步具体说明。
如图2所示的一种精确控温型热泵热风炉控制方法依赖如图1所示的一种精确控温型热泵热风炉控制系统进行，通过设置的温度检测单元与恒温调节单元的协作，于送风单元内供入与设定温度匹配的热风；
于恒温调节单元形成有基础调节端及辅助调节端；
于基础调节端形成有第一基础调节端及第二基础调节端；
于辅助调节端形成有第一辅助调节端、第二辅助调节端及第三辅助调节端；
所述第一基础调节端由依次连接的第一定频压缩机(1-1)、第一冷凝器(1-2)、第一过滤器(1-3)、第一电子膨胀阀(1-4)、第一蒸发器(1-5)、第一汽液分离器(1-6)构成；
所述第二基础调节端由依次连接的第一变频压缩机(2-1)、第二冷凝器(2-2)、第二过滤器(2-3)、第二电子膨胀阀(2-4)、第二蒸发器(2-5)、第二汽液分离器(2-6)构成；
所述第一辅助调节端由依次连接的第二定频压缩机(3-1)、第三冷凝器(3-2)、第三过滤器(3-3)、第三电子膨胀阀(3-4)、第三蒸发器(3-5)、第三汽液分离器(3-6)构成；
所述第二辅助调节端由依次连接的第三定频压缩机(4-1)、第三冷凝器(3-2)、第四过滤器(4-3)、第四电子膨胀阀(4-4)、第四蒸发器(4-5)、第四汽液分离器(4-6)构成；
所述第三辅助调节端由依次连接的第四定频压缩机(5-1)、第四冷凝器(4-2)、第五过滤器(5-3)、第五电子膨胀阀(5-4)、第五蒸发器(5-5)、第五汽液分离器(5-6)构成；
所述的“通过设置的温度检测单元与恒温调节单元的协作，于送风单元内供入与设定温度匹配的热风”，具体包括如下步骤：
S1：开启第一基础调节端，通过温度检测单元实时检测当前出风温度；
并将实时检测的当前出风温度与设定温度进行比较，
当设定温度与当前出风温度的差值小于等于零时；只维系第一基础调节端的开启；
当设定温度与当前出风温度的差值大于零且小于等于10时，开启第二基础调节端并根据设定进行相应调节；
当设定温度与当前出风温度的差值大于10时，开启第一辅助调节端；
S2：在开启第一辅助调节端的基础上，通过温度检测单元实时检测当前出风温度，并将实时检测的当前出风温度与设定温度进行比较，
当设定温度与当前出风温度的差值大于零且小于等于10时，开启第二基础调节端并根据设定进行相应调节；
当设定温度与当前出风温度的差值大于10时，开启第二辅助调节端；
S3：在开启第二辅助调节端的基础上，通过温度检测单元实时检测当前出风温度，并将实时检测的当前出风温度与设定温度进行比较，
当设定温度与当前出风温度的差值大于零且小于等于10时，开启第二基础调节端并根据设定进行相应调节；
当设定温度与当前出风温度的差值大于10时，开启第三辅助调节端。
其中，
于第二基础调节端形成有基于频率设置的频率段、基于设定温度与实际出风温度两者的差值T差设置的温差区间段；并根据温差区间段与频率段形成第二基础调节端的变频调节，具体包括如下步骤(如图3所示)：
S11：当差值T差在温差区间段内按温差上升模式运行时，依据频率段建立第一变频调节模式；
S12：当差值T差在温差区间段内按温差下降模式运行时，依据频率段建立第二变频调节模式；
S13：当差值T差在温差区间段内按温差恒定模式运行时，依据频率段建立第三变频调节模式。
其中，
所述温差区间段包括依次连续形成的A、B、C、D、E、F、G、H，共计8个区间段；
所述频率段包括依次设置的F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13，共计14个频率段；
所述的F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13频率段，对应的频率分别为：0、30、37、45、50、55、60、65、70、75、80、90、100、110；
所述的A、B、C、D、E、F、G、H温差区间段，在温差下降模式下对应的温差区间分别为：[8，10)、[4，8)、[1，4)、[0.5，1)、[0.3，0.5)、[0，0.3)、[-0.3，0)、(-∞，-0.3)；
所述的A、B、C、D、E、F、G、H温差区间段，在温差上升模式下对应的温差区间分别为：[8，10)、[5.5，8)、[3.5，5.5)、[1.5，3.5)、[0.8，1.5)、[0.3，0.8)、[-0.5，0.3)、(-∞，-0.5)；
步骤S11具体为：当差值T差在温差区间段内按温差上升模式运行时，依据频率上升一档/区间形成第一变频调节模式的调节；
步骤S12具体步骤如下(如图4所示)：
S121：检测当前温差差值T差的下降速率，并将下降速率与参考下降速率值进行比较，
当当前温差差值T差的下降速率大于等于参考下降速率时，进入步骤S122；
当当前温差差值T差的下降速率小于参考下降速率时，进入步骤S123；
S122：依据频率下降一档/区间形成第二变频调节模式的调节；
S123：维持当前频率段所对应的频率，直至温差差值T差落入F温差区间段后，依据频率下降一档/区间形成第二变频调节模式的调节；
步骤S13具体步骤如下(如图5所示)：
S131：当差值T差在温差区间段内按温差恒定模式运行时，检测当前差值T差所在的温差区间；
S132：当当前差值T差处于A-E温差区间时，按“将当前频率依照频率段顺序上升一档”的调节方式进行；
S133：当当前差值T差处于F温差区间时，维系当前频率不变；
S134：当当前差值T差处于G温差区间时，按“下降一档”的方式进行变频调节；
S135：当当前差值T差处于H温差区间时，关闭第二基础调节端。
其中，
通过设置的化霜单元，于第一基础调节端形成第一化霜作业、于第二基础调节端形成第二化霜作业、于第一辅助调节端形成第三化霜作业、于第二辅助调节端形成第四化霜作业、于第三辅助调节端形成第五化霜作业，基于第一化霜作业、第二化霜作业、第三化霜作业、第四化霜作业、第五化霜作业建立化霜单元内：同时检测五个化霜作业的化霜条件、按序控制形成一次投入一个化霜作业的化霜运行模式，
于第一基础调节端、第二基础调节端、第一辅助调节端、第二辅助调节端、第三辅助调节端分别设有第一定频压缩机、第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机；
所述的化霜运行模式具体步骤如下：
S21：检测当前投入运行的化霜作业，
S22：当当前投入运行的为第一化霜作业时，于第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中，检测投入运行情况，
若第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中有未投入运行的压缩机，则开启相应压缩机；
若第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机全部投入运行，则按“10秒5Hz”的方式对第一变频压缩机进行变频调节；
S23：当当前投入运行的为第二化霜作业时，于第一定频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中，检测投入运行情况，
若第二定频压缩机、第一定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中有未投入运行的压缩机，则开启相应压缩机；
若第二定频压缩机、第一定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机全部投入运行，则按“10秒3Hz”的方式对第一变频压缩机进行变频调节；
S24：当当前投入运行的为第三化霜作业、或第四化霜作业、或第五化霜作业时，于相应的其余压缩机中检测投入运行情况，
当其余压缩机中有未投入运行的压缩机，则开启相应压缩机；
若其余压缩机全部投入运行，则先按照“当前频率段+4个档”的方式进行频率段的调节(若基于当前频率段不能形成“当前频率段+4个档”的调节方式，则直接在F13频率段进行变频调节)，然后按“10秒5Hz”的方式对第一变频压缩机进行变频调节。
其中，
所述的参考下降速率为1区间/2分钟。
其中，
所述的温差恒定模式为：温差处于同一温差区间大于等于3min。
其中，
步骤S134中，若3min内温差下降达0.5℃，则温差每下降0.5℃，按频率下降一档的方式进行调频；
所述G温差区间的运行频率为[F1，F3]。
其中，
还包括通过设置的电加热单元构成对恒温调节单元的辅助调节，用以控制出风温度与设定值匹配。
其中，
所述的第一定频压缩机为高温12HP定频设置；
所述的第二变频压缩机为8HP直流变频设置；
所述的第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机，均为6HP定频设置。
工作原理及实施例
制冷系统工作流程：压缩机吸入低温低压的气态制冷剂，通过压缩做功后变为高温高压的气态，一路进入冷凝器，另一进入化霜电磁阀。通过冷凝器降温变成液态，散发的热量转移到被加热的空气中，进入电子膨胀阀进行节流降压，节流降压后的制冷剂流入到蒸发器中，通过蒸发器吸收空气中的热量变为气态制冷剂流入到汽液分中，再被压缩机口吸入，如此形成一个闭式热力循环系统。
热泵热风系统工作流程：新风通过冷凝器一、二、三、四进行多级串联加热，由送风机送入到烘干塔中。当第一基础调节端、第一辅助调节端的排气温度超过110度时，打开注液阀，进行喷液降温。当蒸发器的翅片温度达到化霜进入的条件时，打开化霜电磁阀进行热气旁通化霜，同时进行化霜均衡模式，只允许一台机组化霜，当同时两台机组达到化霜条件时，实现自动等待除霜功能。第一变频压缩机采用8HP直流变频压缩机，第二、三、四定频压缩机采用6HP定频压缩机，第一定频压缩机采用高温12HP压缩机。机组具体动作流程的控制逻辑图如图7所示。
第一变频压缩机的直流变频控制方式：
压缩机的频率序列
控制器对压缩机的运行频率控制采用根据温差分段控制方法，将整个运行频率范围分为13个频率段，各频段频率上限值由数据表确定。
序列代号 F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13
制热频率 0 30 37 45 50 55 60 65 70 75 80 90 100 110
3.2.1压缩机频率控制
按设定温度和出风温度温差按下图所示频率启动：
3.2.1.1启动目标频率控制(参见图9)
3.2.1.2运行频率控制
压缩机启动后，按以下规则进行运行(参见图10)：
a.运行过程中,当温差按图10区间向上变化时,按频率上升一档/区间运行(频率处理都以当前实际频率来处理)。
温差区间向下变化时：若温差以超过1区间/2分钟的速率下降，则按频率下降
一档/区间运行，否则保持到E区以下再按频率下降一档/区间运行。(频率处理都以当前实际频率来处理)。
b.运行过程中,当温差处于同一区间达3min时,按以下规则变化频率:(频率处理都以当前实际频率来处理)
A-—E:把当前频率上升一档运行(当前频率是F13时不变)
F:频率保持不变
G：频率下降一档，直至F1，若3分钟内温差下降达0.5℃，则温差每下降
0.5℃，频率下降一档，直至F1。G区最高运行频率不超过F3。
H：停压缩机
C、升降频速率，F9-F13 2Hz/分；F4-F8 1Hz/分；F1-F3 0.5Hz/分；
化霜控制逻辑：
第一定频压缩机化霜时，这时如果有压缩机处于停止状态，则立即投入相应的压缩机，如果压缩机都处于工作状态，此按10秒5HZ升降频率动作，直至最高档，如还不能满足要求，则投入辅助电加热，保证出风温度。
第二、三、四定频压缩机化霜时，这时如果有压缩机处于停止状态，则立即投入相应的压缩机，如果压缩机都处于工作状态，此按10秒3HZ升降频率动作，直至最高档，如还不能满足要求，则投入辅助电加热，保证出风温度。
第一变频压缩机化霜时，这时如果有压缩机处于停止状态，则立即投入相应的压缩机，如果压缩机都处于工作状态，此在原有的频率档的基础上跳升4个档，直到最高档，然后按此按10秒5HZ升降频率动作，直至最高档，如还不能满足要求，则投入辅助电加热，保证出风温度。
本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，针对粮食烘干热泵系统运行的特殊性，解决了热泵热风炉在外界环境温度变化、热泵进风温度变化、翅片结霜和化霜等各种变化工况时，通过系统的创新型设计和智能控制逻辑，实现多级不同制热能力的投入选择和精确控制的直流变频调节系统，实现热泵在正常运行时，保证热泵的出风温度控制在与设定温度的差值维持在±0.3度之内，保证烘干物料的品质和烘干量。
其通过自身调节和控制，提高在低环境温度和机组除霜时的制热能力，同时也能在变工况时精确控制热泵热风炉的出风温度，保证烘干的品质和节约产品的运行费用。
综述，本发明的一种精确控温型热泵热风炉控制系统及控制方法，
1、采用多定一变技术，通过定变组合，自动调节运行模式，即节约了机组的成本，同时又可以满足不同工况条件下，出风温度精确控制的目的。
2、第一变频压缩机采用直流全直流变频技术，无级精确控制，频率可最降到10HZ。
3、第一基础调节端采用高温压缩系统，可以保证出风温度最高可达到85度。
4、采用热气旁通化霜技术，每个热泵机组在化霜的同时，还可以进行制热，根据结霜的情况和化霜的效果，合理调配制热和化霜的流量分配。
5、设置排气喷液除温技术，保证不会出现排气温度过高，润滑油不会高温碳化，从而损坏压缩机。
6、创新出热泵热风炉直流变频控制技术，保证出风温快速达到设定温度，同时又能保证出风温度达到设定的温度±0.3度。
7、通过变频调节，可以保证机组在翅片结霜时，还能达到出风设定温度的要示。

Claims (9)

1.一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
通过设置的温度检测单元与恒温调节单元的协作，于送风单元内供入与设定温度匹配的热风；
于恒温调节单元形成有基础调节端及辅助调节端；
于基础调节端形成有第一基础调节端及第二基础调节端；
所述第一基础调节端由依次连接的第一定频压缩机(1-1)、第一冷凝器(1-2)、第一过滤器(1-3)、第一电子膨胀阀(1-4)、第一蒸发器(1-5)、第一汽液分离器(1-6)构成；
所述第二基础调节端由依次连接的第一变频压缩机(2-1)、第二冷凝器(2-2)、第二过滤器(2-3)、第二电子膨胀阀(2-4)、第二蒸发器(2-5)、第二汽液分离器(2-6)构成；
于辅助调节端形成有第一辅助调节端、第二辅助调节端及第三辅助调节端；
所述第一辅助调节端由依次连接的第二定频压缩机(3-1)、第三冷凝器(3-2)、第三过滤器(3-3)、第三电子膨胀阀(3-4)、第三蒸发器(3-5)、第三汽液分离器(3-6)构成；
所述第二辅助调节端由依次连接的第三定频压缩机(4-1)、第三冷凝器(3-2)、第四过滤器(4-3)、第四电子膨胀阀(4-4)、第四蒸发器(4-5)、第四汽液分离器(4-6)构成；
所述第三辅助调节端由依次连接的第四定频压缩机(5-1)、第四冷凝器(4-2)、第五过滤器(5-3)、第五电子膨胀阀(5-4)、第五蒸发器(5-5)、第五汽液分离器(5-6)构成；
所述的“通过设置的温度检测单元与恒温调节单元的协作，于送风单元内供入与设定温度匹配的热风”，具体包括如下步骤：
S1：开启第一基础调节端，通过温度检测单元实时检测当前出风温度；
并将实时检测的当前出风温度与设定温度进行比较，
当设定温度与当前出风温度的差值小于等于零时；只维系第一基础调节端的开启；
当设定温度与当前出风温度的差值大于零且小于等于10时，开启第二基础调节端并根据设定进行相应调节；
当设定温度与当前出风温度的差值大于10时，开启第一辅助调节端；
S2：在开启第一辅助调节端的基础上，通过温度检测单元实时检测当前出风温度，并将实时检测的当前出风温度与设定温度进行比较，
当设定温度与当前出风温度的差值大于零且小于等于10时，开启第二基础调节端并根据设定进行相应调节；
当设定温度与当前出风温度的差值大于10时，开启第二辅助调节端；
S3：在开启第二辅助调节端的基础上，通过温度检测单元实时检测当前出风温度，并将实时检测的当前出风温度与设定温度进行比较，
当设定温度与当前出风温度的差值大于零且小于等于10时，开启第二基础调节端并根据设定进行相应调节；
当设定温度与当前出风温度的差值大于10时，开启第三辅助调节端。
2.根据权利要求1所述的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
于第二基础调节端形成有基于频率设置的频率段、基于设定温度与实际出风温度两者的差值T差设置的温差区间段；并根据温差区间段与频率段形成第二基础调节端的变频调节，具体包括如下步骤：
S11：当差值T差在温差区间段内按温差上升模式运行时，依据频率段建立第一变频调节模式；
S12：当差值T差在温差区间段内按温差下降模式运行时，依据频率段建立第二变频调节模式；
S13：当差值T差在温差区间段内按温差恒定模式运行时，依据频率段建立第三变频调节模式。
3.根据权利要求2所述的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
所述温差区间段包括依次连续形成的A、B、C、D、E、F、G、H，共计8个区间段；
所述频率段包括依次设置的F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13，共计14个频率段；
所述的F0、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12、F13频率段，对应的频率分别为：0、30、37、45、50、55、60、65、70、75、80、90、100、110；
所述的A、B、C、D、E、F、G、H温差区间段，在温差下降模式下对应的温差区间分别为：[8，10)、[4，8)、[1，4)、[0.5，1)、[0.3，0.5)、[0，0.3)、[-0.3，0)、(-∞，-0.3)；
所述的A、B、C、D、E、F、G、H温差区间段，在温差上升模式下对应的温差区间分别为：[8，10)、[5.5，8)、[3.5，5.5)、[1.5，3.5)、[0.8，1.5)、[0.3，0.8)、[-0.5，0.3)、(-∞，-0.5)；
步骤S11具体为：当差值T差在温差区间段内按温差上升模式运行时，依据频率上升一档/区间形成第一变频调节模式的调节；
步骤S12具体步骤如下：
S121：检测当前温差差值T差的下降速率，并将下降速率与参考下降速率值进行比较，
当当前温差差值T差的下降速率大于等于参考下降速率时，进入步骤S122；
当当前温差差值T差的下降速率小于参考下降速率时，进入步骤S123；
S122：依据频率下降一档/区间形成第二变频调节模式的调节；
S123：维持当前频率段所对应的频率，直至温差差值T差落入F温差区间段后，依据频率下降一档/区间形成第二变频调节模式的调节；
步骤S13具体步骤如下：
S131：当差值T差在温差区间段内按温差恒定模式运行时，检测当前差值T差所在的温差区间；
S132：当当前差值T差处于A-E温差区间时，按“将当前频率依照频率段顺序上升一档”的调节方式进行；
S133：当当前差值T差处于F温差区间时，维系当前频率不变；
S134：当当前差值T差处于G温差区间时，按“下降一档”的方式进行变频调节；
S135：当当前差值T差处于H温差区间时，关闭第二基础调节端。
4.根据权利要求1所述的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
通过设置的化霜单元，于第一基础调节端形成第一化霜作业、于第二基础调节端形成第二化霜作业、于第一辅助调节端形成第三化霜作业、于第二辅助调节端形成第四化霜作业、于第三辅助调节端形成第五化霜作业，基于第一化霜作业、第二化霜作业、第三化霜作业、第四化霜作业、第五化霜作业建立化霜单元内：同时检测五个化霜作业的化霜条件、按序控制形成一次投入一个化霜作业的化霜运行模式，
于第一基础调节端、第二基础调节端、第一辅助调节端、第二辅助调节端、第三辅助调节端分别设有第一定频压缩机、第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机；
所述的化霜运行模式具体步骤如下：
S21：检测当前投入运行的化霜作业，
S22：当当前投入运行的为第一化霜作业时，于第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中，检测投入运行情况，
若第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中有未投入运行的压缩机，则开启相应压缩机；
若第一变频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机全部投入运行，则按“10秒5Hz”的方式对第一变频压缩机进行变频调节；
S23：当当前投入运行的为第二化霜作业时，于第一定频压缩机、第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中，检测投入运行情况，
若第二定频压缩机、第一定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机中有未投入运行的压缩机，则开启相应压缩机；
若第二定频压缩机、第一定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机全部投入运行，则按“10秒3Hz”的方式对第一变频压缩机进行变频调节；
S24：当当前投入运行的为第三化霜作业、或第四化霜作业、或第五化霜作业时，于相应的其余压缩机中检测投入运行情况，
当其余压缩机中有未投入运行的压缩机，则开启相应压缩机；
若其余压缩机全部投入运行，则先按照“当前频率段+4个档”的方式进行频率段的调节，然后按“10秒5Hz”的方式对第一变频压缩机进行变频调节。
5.根据权利要求3所述的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
所述的参考下降速率为1区间/2分钟。
6.根据权利要求3所述的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
所述的温差恒定模式为：温差处于同一温差区间大于等于3min。
7.根据权利要求3所述的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
步骤S134中，若3min内温差下降达0.5℃，则温差每下降0.5℃，按频率下降一档的方式进行调频；
所述G温差区间的运行频率为[F1，F3]。
8.根据权利要求1所述的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
还包括通过设置的电加热单元构成对恒温调节单元的辅助调节，用以控制出风温度与设定值匹配。
9.根据权利要求4所述的一种精确控温型热泵热风炉控制方法，其特征在于：
所述的第一定频压缩机为高温12HP定频设置；
所述的第一变频压缩机为8HP直流变频设置；
所述的第二定频压缩机、第三定频压缩机、第四定频压缩机，均为6HP定频设置。
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