CN110926198A - 热泵烘干系统、烘干方法、装置及控制器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种太阳能热泵混合烘干系统、烘干方法、装置及控制器，涉及能源应用技术领域，其中，太阳能热泵混合烘干系统，包括：热泵系统、包含至少一个热交换回路的太阳能热交换系统，以及送风管和第一回风管；所述热泵系统的冷凝器出风口经所述送风管与烘干房的送风口连通，形成送风道；冷凝器入风口经所述第一回风管与所述烘干房的回风口连通，形成第一回风道；一个所述热交换回路贯穿所述冷凝器入风口，用于与所述冷凝器入风口处的空气进行热交换，该系统可提高烘干性能、提高系统可靠性，并兼顾减少对环境造成的污染。

Description

热泵烘干系统、烘干方法、装置及控制器

技术领域

本申请属于能源应用技术领域，具体涉及一种热泵烘干系统、烘干方法、装置及控制器。

背景技术

近年来，热泵烘干已成为热泵行业炙手可热的主题，由于传统晾晒烘干工艺和燃料烘干技术的局限性，热泵烘干技术正在逐渐替换传统烘干技术，成为一种新型高效的烘干技术。

传统开式热泵热风烘干机：室外蒸发器吸收烘干房外空气的热量并转移到烘干房内，将烘干房内空气加热升温，高温高湿的热空气经由排湿装置排出烘干房外实现物料的连续烘干。但是，系统控湿能力差、除湿速率慢。

传统闭式热泵除湿烘干机：室内蒸发器把流经自己的空气温度降至露点温度以下，使空气析出水分实现除湿过程；同时室内蒸发器吸收蒸汽凝结时的冷凝热，提高空气温度(或者使用电加热升温)，降低相对湿度，产生高温低湿的干燥空气，形成烘干循环。但是，系统升温能力差、烘干效率低。

传统复合式烘干机：将上述两种单一模式组合，通过双蒸发器构建两个热泵循环，再通过控制电动风阀组合启闭，实现除湿和烘干模式切换；但是这种复合烘干模式，虽然在一定程度上解决了单一模式的缺陷，但当其切换到任一模式下仍基本遵循单一蒸发器的运行状态，并没有充分挖掘复合式烘干机的优越性能。

发明内容

为至少在一定程度上解决传统复合式烘干机只是在结构上实现两个单一系统的组合及切换，并没有充分挖掘复合系统的联合性能的问题，本申请提供一种热泵烘干系统，用于提高双蒸发器复合热泵系统的烘干性能。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种热泵烘干系统，包括热泵系统和用于循环烘干房内循环工质的循环风道；所述热泵系统的冷媒流路上设置有压缩机、冷凝器、节流元件、室内蒸发器和室外蒸发器，所述冷凝器和所述室内蒸发器位于所述循环风道内，还包括：与所述压缩机和所述室外蒸发器连接的冷媒通路切换装置以及设置在所述烘干房中的风阀，所述风阀包括用于控制所述循环风道导通的第一风阀和控制烘干房向外部环境排风的第二风阀，所述冷媒通路切换装置用于控制：

将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房进行烘干；或者，

将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述室外蒸发器内进行化霜，当所述室外蒸发器处于化霜阶段时，所述室内蒸发器处于吸热除湿状态；

其中，根据所述冷媒通路切换装置的控制过程，相应调整所述烘干房中的风阀启闭，以实现相应控制目标。

第二方面，提供了一种热泵烘干方法，适用于第一方面所述的热泵烘干系统，包括：

在烘干房温度小于第一预设温度时，开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房空气进行加热；

在烘干房温度上升到不小于所述第一预设温度时，关闭所述第一风阀、开启所述第二风阀，以对所述烘干房内空气进行排湿。

第三方面，提供了另一种热泵烘干方法，适用于第一方面所述的热泵烘干系统，包括：

在烘干房湿度小于预设湿度时，开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房空气进行加热；

在烘干房温度上升到不小于第二预设温度时，控制所述节流元件使输入到所述室内蒸发器的低温冷媒量大于输入到所述室外蒸发器的低温冷媒量，以对所述烘干房内空气进行除湿。

第四方面，提供了另一种热泵烘干方法，适用于第一方面所述的热泵烘干系统，包括：

在满足除霜条件时，开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述室外蒸发器内进行化霜；

在所述室外蒸发器处于化霜阶段时，控制所述室内蒸发器处于吸热除湿状态。

第五方面，提供了一种热泵烘干装置，适用于第一方面所述的热泵烘干系统，包括：第一温度检测模块和第一控制模块；

所述第一温度检测模块，用于在检测到烘干房温度小于第一预设温度时，触发所述第一控制模块开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房空气进行加热；

所述第一温度检测模块，还用于在检测到烘干房温度上升到不小于所述第一预设温度时，触发所述第一控制模块关闭所述第一风阀、开启所述第二风阀，以对所述烘干房内空气进行排湿。

第六方面，提供了一种热泵烘干装置，适用于第一方面所述的热泵烘干系统，包括：湿度检测模块、第二温度模块和第二控制模块；

所述湿度检测模块，用于在检测到烘干房湿度小于预设湿度时，触发所述第二控制模块开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房空气进行加热；

所述第二温度模块，用于在检测到烘干房温度上升到不小于第二预设温度时，触发所述第二控制模块控制所述节流元件使输入到所述室内蒸发器的低温冷媒量大于输入到所述室外蒸发器的低温冷媒量，以对所述烘干房内空气进行除湿。

第七方面，提供了一种热泵烘干装置，适用于第一方面所述的热泵烘干系统，包括：条件检测模块和第三控制模块；

所述条件检测模块，用于在检测到热泵烘干系统满足除霜条件时，触发所述第三控制模块开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述室外蒸发器内进行化霜；

所述第三控制模块，还用于在所述室外蒸发器处于化霜阶段时，控制所述室内蒸发器处于吸热除湿状态。

第八方面，提供了一种控制器，用于执行上述任一项所述热泵烘干方法。

本发明实施例提供的一种热泵烘干系统、烘干方法、装置及控制器，当热泵系统处于快速排湿模式时，开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到冷凝器内以利用循环风道对烘干房空气进行加热；在烘干房温度上升到不小于第一预设温度时，关闭第一风阀、开启第二风阀，以对烘干房内空气进行排湿；当热泵系统处于烘干除湿模式时，开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到冷凝器内以利用循环风道对烘干房空气进行加热；在烘干房温度上升到不小于第二预设温度时，控制节流元件使输入到室内蒸发器的低温冷媒量大于输入到室外蒸发器低温冷媒量，以对烘干房内空气进行除湿；当热泵系统处于除霜模式时，开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到室外蒸发器内进行化霜；并在室外蒸发器处于化霜阶段时，控制室内蒸发器处于吸热除湿状态。本发明通过控制第一风阀、第二风阀以及冷媒通路切换装置的状态，实现热泵系统在不同工作模式下的精确控制，提高了热泵烘干系统的工作性能和效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中热泵烘干系统结构示意图；

图2为本申请实施例中热泵烘干方法流程图一；

图3为本申请实施例中热泵烘干方法流程图二；

图4为本申请实施例中热泵烘干方法流程图三；

图5为本申请实施例中热泵烘干装置结构示意图一；

图6为本申请实施例中热泵烘干装置结构示意图二；

图7为本申请实施例中热泵烘干装置结构示意图三。

附图标号说明

1-循环风道；11-第一冷媒支路；12-第二冷媒支路；13-第一节流元件；14-第一单向阀；15-第二节流元件；16-第二单向阀；2-压缩机；21-第二开关装置；22-第三单向阀；3-冷凝器；31-第一开关装置；4-室内蒸发器；41-湿度传感器；5-室外蒸发器；6-化霜通道；7-气液分离器；8-烘干房；F1-第一风阀；F2-第二风阀。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

实施例一

在本申请的一个实施例中，本申请提供了一种热泵烘干系统，如图1所示，包括热泵系统和用于循环烘干房8内循环工质的循环风道1；热泵系统的冷媒流路上设置有压缩机2、冷凝器3、节流元件、室内蒸发器4和室外蒸发器5，冷凝器3和室内蒸发器4位于循环风道1内，还包括：与压缩机2和室外蒸发器5连接的冷媒通路切换装置以及设置在烘干房8中的风阀，该风阀包括用于控制循环风道1导通的第一风阀F1和控制烘干房8向外部环境排风的第二风阀F2，冷媒通路切换装置用于控制：

将压缩机2排出的高温冷媒输入到冷凝器3内以利用循环风道1对烘干房8进行烘干；或者，将压缩机2排出的高温冷媒输入到室外蒸发器5内进行化霜，当室外蒸发器5处于化霜阶段时，室内蒸发器4处于吸热除湿状态；其中，根据冷媒通路切换装置的控制过程，相应调整烘干房8中的风阀(如上述第一风阀F1和第二风阀F2)启闭，以实现相应控制目标。

本发明中当热泵烘干系统处于快速排湿模式或烘干除湿模式时，室内蒸发器4和室外蒸发器5均用于对冷媒流路中的冷媒进行加热，同时室内蒸发器4还可用于除湿；当热泵烘干系统处于复合烘干除湿化霜模式时，室外蒸发器5能够利用压缩机2排出的高温冷媒对室外蒸发器5进行化霜处理，当室外蒸发器5处于化霜阶段时室内蒸发器4处于吸热除湿状态。由于在化霜阶段，室内蒸发器4仍旧在对循环风道1内的循环工质除湿，所以就不存在化霜时除湿能力衰减、循环风道1内循环工质的湿度波动大的问题。并且，在快速排湿模式、烘干除湿模式以及化霜模式时，可以通过调节第一风阀F1和第二风阀F2的启闭，配合冷媒通路切换装置提高各模式下目标状态的性能。例如，在快速排湿模式时，可以先开启第一风阀F1、关闭第二风阀F2，以快速提高烘干房8内空气的温度、湿度；待温度增高到一定值后，可以关闭第一风阀F1、开启第二风阀F2将烘干房8内湿空气快速排出室外。类似的，在烘干除湿模式和化霜模式时，可以开启第一风阀F1、关闭第二风阀F2，避免向循环风道1引入外部环境中的低温空气，从而提高室内蒸发器4的蒸发、除湿性能，从而优化控制效果。本发明中对风阀以及冷媒通路切换装置的配合操作原理不做限定，为优化上述各模式下的控制效果而采取的配合方案均属于本方案的保护范围。

冷媒通路切换装置可包括与冷凝器3并联设置的化霜通道6、设置在化霜通道6上的第一开关装置31、以及设置在室外蒸发器5所在的第二冷媒支路12上的第二开关装置21，化霜通道6的冷媒出口端连接在第二开关装置21和室外蒸发器5之间，通过控制第一开关装置31和第二开关装置21的启闭以使得冷媒以串联或并联方式流过室内蒸发器4和室外蒸发器5。当第一开关装置31关闭，第二开关装置21开启时，冷媒并联流入第一冷媒支路11和第二冷媒支路12内的室内蒸发器4和室外蒸发器5；当第一开关装置31开启，第二开关装置21关闭时，冷媒串联流入第二冷媒支路12和第一冷媒支路11内的室外蒸发器5和室内蒸发器4内。当将第二开关装置21关闭，第一开关装置31开启要求冷媒串联经过室外蒸发器5和室内蒸发器4时，第一单向阀14保证冷媒流入第二冷媒支路12并经过室外蒸发器5后仅流入室内蒸发器4而不会向冷媒流路入口侧回流。

第一开关装置31和第二开关装置21的开关状态相反。化霜通道6与冷凝器3并联设置，当热泵烘干系统处于快速排湿模式或者烘干除湿模式时，化霜通道6处于关闭状态，室内蒸发器4和室外蒸发器5为并联连接状态；当热泵烘干系统处于复合烘干除湿化霜模式时，冷凝器3与化霜通道6同时打开供冷媒流通，且室内蒸发器4和室外蒸发器5为串联连接状态。节流元件包括与冷凝器3串联的第一节流元件13和与室内蒸发器4串联的第二节流元件15。优选的，第一节流元件13和第二节流元件15为电子膨胀阀。

室内蒸发器4位于第一冷媒支路11上，第一冷媒支路11和第二冷媒支路12通过第一单向阀14与冷凝器3的冷媒出口侧并联连接。

优选的，热泵系统的冷媒流路上还设置有气液分离器7，室内蒸发器4和室外蒸发器5并联连接在气液分离器7和冷凝器3之间。

室内蒸发器4和第二开关装置21与气液分离器7之间分别设置有第二单向阀16和第三单向阀22。

第一开关装置31和第二开关装置21为电磁阀或电子膨胀阀，开关装置用于控制通路的启闭，只要能够实现对应通路的开启或关闭即可，也可采用其他现有技术中的产品实现；通过控制第一开关装置31和第二开关装置21的开关实现室内蒸发器4与室外蒸发器5两者的并联或串联。

压缩机2排出的冷媒为气态高温高压冷媒。

电子膨胀阀用于节流；电磁阀用于控制冷媒截止与流通；单向阀用于控制冷媒只允许单向流通。

为了方便控制循环工质的湿度，烘干房8内设置有湿度传感器41。为了保证测量准确，湿度传感器41的数量为多个。多个湿度传感器41间隔设置，最优的是分别设置在烘干房8内的所有角落处。湿度传感器41用于检测烘干房8内的湿度。

进一步的，循环风道1与烘干房8内部形成密闭空间。循环风道1可采用多根风管连接形成。为了保证循环工质的循环速度和流动性，循环风道1内设置有循环风机用以为循环风道1内循环工质提供循环流动的动力。烘干房8内放置有需烘干的物料。

作为可选的实施方式，室内蒸发器4、室外蒸发器5和冷凝器3均包括风冷式换热器和风机。更优的，本发明中，风冷式换热器为翅片管式换热器。当然风冷式换热器还可以采用微通道换热器。

本发明中，循环工质为空气。

本发明实施例提供的热泵烘干系统，通过在烘干房设置用于控制循环风道导通的第一风阀和控制烘干房向外部环境排风的第二风阀，并在实现热泵烘干系统的不同工作模式时，通过协调控制第一风阀、第二风阀以及冷媒通路切换装置的状态，控制将压缩机排出的高温冷媒输入到冷凝器内以利用循环风道对所述烘干房进行烘干；或者，控制将压缩机排出的高温冷媒输入到室外蒸发器内进行化霜，当室外蒸发器处于化霜阶段时，室内蒸发器处于吸热除湿状态；从而实现热泵系统在不同工作模式下的精确控制，大大提高了热泵烘干系统的工作性能和效率。

实施例二

为配合操作上述实施例一中所示热泵烘干系统结构，本实施例提供了多种模式下，控制该系统完成烘干过程的方法步骤，具体如下。

快速排湿模式：

在一具体实施例中，如图2所示，为快速排湿模式下的热泵烘干方法，包括如下步骤：

S210，在烘干房温度小于第一预设温度时，开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到冷凝器内以利用循环风道对烘干房空气进行加热。

例如，在烘干初期，烘干房温度降低，当烘干房温度小于第一预设温度，烘干房湿度大于指定阈值时，可以对烘干房进行快速排湿。例如图1中，在快速除湿初期可先开启第一风阀F1、关闭第二风阀F2，并控制冷媒通路切换装置将压缩机2排出的高温冷媒输入到冷凝器3内以利用循环风道1对烘干房8空气进行快速加热。具体的，可以同时通过室内蒸发器4和室外蒸发器5对循环风道1内循环工质进行快速加热。

为提高加热效率，缩短加热时长，可控制节流元件使输入到室内蒸发器的低温冷媒量小于输入到室外蒸发器的低温冷媒量。例如，可以通过控制第二节流元件15的开度至较小开度，使得初期的室外蒸发器5冷媒比室内蒸发器4冷媒多，目的是在作物烘干初期，快速提升烘干房温度，把烘干作物的水分蒸腾到空气中。

S220，在烘干房温度上升到不小于第一预设温度时，关闭第一风阀、开启第二风阀，以对烘干房内空气进行排湿。

在烘干房温度被升温至不小于第一预设温度时，可以控制关闭第一风阀F1、开启第二风阀F2，以将烘干前期高温高湿气体排除烘干房。

工作原理为：

当热泵烘干系统运行快速除湿模式时，开启第一风阀F1、关闭第二风阀F2，将位于化霜通道6内的第一开关装置31关闭，将位于第二冷媒支路12内的第二开关装置21开启；此时室内蒸发器4和室外蒸发器5处于并联运行状态；室内蒸发器4侧的冷媒量与室外蒸发器5侧的冷媒量按照设定比例分配，而且为了保证烘干房8快速高温高湿效果，室内蒸发器4侧的冷媒量少于室外蒸发器5侧的冷媒量；冷凝器3放出热量与流经的循环工质换热使循环工质温度升高，从而快速提高烘干房8的温度和湿度。待温度上升到指定温度后，关闭第一风阀F1、开启第二风阀F2，将烘干前期高温高湿气体排除烘干房8。

烘干除湿模式

在一具体实施例中，如图3所示，为烘干除湿模式下的热泵烘干方法，包括如下步骤：

S310，在烘干房湿度小于预设湿度时，开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到冷凝器内以利用循环风道对烘干房空气进行加热。

例如，在烘干中期，烘干房湿度已经降低到一定值，此时可以对烘干房进行烘干除湿。例如图1中，在烘干除湿初期可开启第一风阀F1、关闭第二风阀F2，并控制冷媒通路切换装置将压缩机2排出的高温冷媒输入到冷凝器3内以利用循环风道1对烘干房8空气进行快速加热。具体的，可以同时通过室内蒸发器4和室外蒸发器5对循环风道1内循环工质进行快速加热。

为提高加热效率，缩短加热时长，可控制节流元件使输入到室内蒸发器的低温冷媒量小于输入到室外蒸发器的低温冷媒量。例如，可以通过控制第二节流元件15的开度至较小开度，使得初期的室外蒸发器5冷媒比室内蒸发器4冷媒多，目的是在作物烘干初期，快速提升烘干房温度，把烘干作物的水分蒸腾到空气中。

S320，在烘干房温度上升到不小于第二预设温度时，控制节流元件使输入到室内蒸发器的低温冷媒量大于输入到室外蒸发器的低温冷媒量，以对烘干房内空气进行除湿。

在烘干房温度被升温至不小于第二预设温度时，可以，控制节流元件使输入到室内蒸发器4的低温冷媒量大于输入到室外蒸发器5的低温冷媒量，利用室外蒸发器5对循环风道1内循环工质进行加热，室内蒸发器4对循环风道1内循环工质进行除湿。

工作原理为：

当热泵烘干系统运行烘干除湿模式时，将位于化霜通道6内的第一开关装置31关闭，将位于第二冷媒支路12内的第二开关装置21开启；此时室内蒸发器4和室外蒸发器5处于并联运行状态；室内蒸发器4侧的冷媒量与室外蒸发器5侧的冷媒量按照设定比例分配，而且为了保证循环风道1内除湿的效果，在除湿时，控制室内蒸发器4侧的冷媒量多于室外蒸发器5侧的冷媒量。

冷凝器3放出热量与流经的循环工质换热使循环工质温度升高；室内蒸发器4吸热，使得室内蒸发器4表面温度低于周围循环工质的露点温度，与流经的循环工质接触后析出水分除湿，使得循环风道1内循环工质的湿度降低；室外蒸发器5吸收室外空气的热量，使得循环风道1内的循环工质加速升温；布置在烘干房8内的湿度传感器41时刻检测烘干房8内的温度d1，与设定湿度d2对比计算后，通过控制系统把信号传递给压缩机2、第一节流元件13和第二节流元件15，使得第二节流元件15做出相应动作以维持烘干房8内湿度稳定。

除霜模式

在一具体实施例中，如图4所示，为除霜模式下的热泵烘干方法，包括如下步骤：

S410，在满足除霜条件时，开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到室外蒸发器内进行化霜。

其中，执行触发除霜过程的条件可以是当热泵烘干机组开机运行≥h1分钟或者距离上一次除霜时间≥h2分钟，同时室外蒸发器温度≤T值，则进入化霜模式。除霜模式下，控制热泵烘干系统开启第一风阀、关闭第二风阀，避免引入环境中的低温空气进入循环风道1，以提高室内蒸发器4的蒸发性能，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到室外蒸发器5内进行化霜。

S420，在室外蒸发器处于化霜阶段时，控制室内蒸发器处于吸热除湿状态。

例如，在热泵烘干系统运行复合烘干除湿化霜模式时，室外蒸发器5利用压缩机2排出的高温冷媒对室外蒸发器5进行化霜处理，此时室内蒸发器4处于吸热除湿状态，从而对循环风道1内循环工质进行除湿。

工作原理为：

室内蒸发器4和室外蒸发器5通过与冷凝器3并联设置的化霜通道6的开启和关闭实现室内蒸发器4和室外蒸发器5之间的并联或串联，从而实现热泵烘干系统的常规烘干除湿模式或复合烘干除湿化霜模式的切换。

通过控制冷凝器3后侧的第一节流元件13和室内蒸发器4前侧的第二节流元件15的开度使得室内蒸发器4和室外蒸发器5内的冷媒能够串联流通。

当热泵烘干系统运行复合烘干除湿化霜模式时，即冬季运行时，当室外蒸发器5结霜到一定程度后机组会自动进入化霜模式；此时需要将第一开关装置31打开，第二开关装置21关闭使得室内蒸发器4与室外蒸发器5串联运行；第一开关装置31侧的冷媒量大于冷凝器3侧的冷媒量；为了能够实现室内蒸发器4与室外蒸发器5的串联运行，需要控制第一节流元件13与第二节流元件15打到的开度，以保证室内蒸发器4与室外蒸发器5的冷媒能串联流通；室外蒸发器5处于独立化霜的状态，室内蒸发器4能正常除湿。从而保证了系统在化霜阶段，循环风道1内仍旧能够进行正常的除湿作业，从而保证循环工质的湿度温度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

实施例三

为配合实现上述不同模式下的热泵烘干方法，本发明实施例提供多种烘干模式下的热泵烘干装置。

快速排湿模式：

如图5所示，为快速排湿模式下，执行热泵烘干方法的装置结构示意图，包括：第一温度检测模块510和第一控制模块520；

第一温度检测模块510，用于在检测到烘干房温度小于第一预设温度时，触发第一控制模块520开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到冷凝器内以利用循环风道对烘干房空气进行加热；

第一温度检测模块510，还用于在检测到烘干房温度上升到不小于第一预设温度时，触发第一控制模块520关闭第一风阀、开启第二风阀，以对烘干房内空气进行排湿。

在一具体实施例中，第一控制模块520，还用于在对烘干房空气进行加热过程中，控制节流元件使输入到室内蒸发器的低温冷媒量小于输入到室外蒸发器的低温冷媒量。

烘干除湿模式：

如图6所示，为烘干除湿模式下，执行热泵烘干方法的装置结构示意图，包括：湿度检测模块610、第二温度模块620和第二控制模块630；

湿度检测模块610，用于在检测到烘干房湿度小于预设湿度时，触发第二控制模块630开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到冷凝器内以利用循环风道对烘干房空气进行加热；

第二温度模块620，用于在检测到烘干房温度上升到不小于第二预设温度时，触发第二控制模块630控制节流元件使输入到室内蒸发器的低温冷媒量大于输入到室外蒸发器的低温冷媒量，以对烘干房内空气进行除湿。

在一具体实施例中，第二控制模块630，还用于在对烘干房空气进行加热过程中，控制节流元件使输入到室内蒸发器的低温冷媒量小于输入到室外蒸发器的低温冷媒量。

除霜模式：

如图7所示，为除霜模式下，执行热泵烘干方法的装置结构示意图，包括：条件检测模块710和第三控制模块720；

条件检测模块710，用于在检测到热泵烘干系统满足除霜条件时，触发第三控制模块720开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到室外蒸发器内进行化霜；

第三控制模块720，还用于在室外蒸发器处于化霜阶段时，控制室内蒸发器处于吸热除湿状态。

进一步的，本实施例还提供一种控制器，用于执行上述任一项所述热泵烘干方法。

本发明实施例提供的一种热泵烘干系统、烘干方法、装置及控制器，当热泵系统处于快速排湿模式时，开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到冷凝器内以利用循环风道对烘干房空气进行加热；在烘干房温度上升到不小于第一预设温度时，关闭第一风阀、开启第二风阀，以对烘干房内空气进行排湿；当热泵系统处于烘干除湿模式时，开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到冷凝器内以利用循环风道对烘干房空气进行加热；在烘干房温度上升到不小于第二预设温度时，控制节流元件使输入到室内蒸发器的低温冷媒量大于输入到室外蒸发器低温冷媒量，以对烘干房内空气进行除湿；当热泵系统处于除霜模式时，开启第一风阀、关闭第二风阀，并控制冷媒通路切换装置将压缩机排出的高温冷媒输入到室外蒸发器内进行化霜；并在室外蒸发器处于化霜阶段时，控制室内蒸发器处于吸热除湿状态。本发明通过控制第一风阀、第二风阀以及冷媒通路切换装置的状态，实现热泵系统在不同工作模式下的精确控制，提高了热泵烘干系统的工作性能和效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为：表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (19)

1.一种热泵烘干系统，包括热泵系统和用于循环烘干房内循环工质的循环风道；所述热泵系统的冷媒流路上设置有压缩机、冷凝器、节流元件、室内蒸发器和室外蒸发器，所述冷凝器和所述室内蒸发器位于所述循环风道内，其特征在于，还包括：与所述压缩机和所述室外蒸发器连接的冷媒通路切换装置以及设置在所述烘干房中的风阀，所述风阀包括用于控制所述循环风道导通的第一风阀和控制烘干房向外部环境排风的第二风阀，所述冷媒通路切换装置用于控制：

将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房进行烘干；或者，

将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述室外蒸发器内进行化霜，当所述室外蒸发器处于化霜阶段时，所述室内蒸发器处于吸热除湿状态；

其中，根据所述冷媒通路切换装置的控制过程，相应调整所述烘干房中的风阀启闭，以实现相应控制目标。

2.根据权利要求1所述的热泵烘干系统，其特征在于，所述冷媒通路切换装置包括与所述冷凝器并联设置的化霜通道、设置在所述化霜通道上的第一开关装置、以及设置在所述室外蒸发器所在的第二冷媒支路上的第二开关装置，所述化霜通道的冷媒出口端连接在所述第二开关装置和所述室外蒸发器之间，通过控制所述第一开关装置和第二开关装置的启闭以使得冷媒以串联或并联方式流过所述室内蒸发器和所述室外蒸发器。

3.根据权利要求2所述的热泵烘干系统，其特征在于，所述第一开关装置和所述第二开关装置的开关状态相反。

4.根据权利要求2所述的热泵烘干系统，其特征在于，所述室内蒸发器位于第一冷媒支路上，所述第一冷媒支路和所述第二冷媒支路通过第一单向阀与所述冷凝器的冷媒出口侧并联连接。

5.根据权利要求1所述的热泵烘干系统，其特征在于：所述节流元件包括与所述冷凝器串联的第一节流元件和与所述室内蒸发器串联的第二节流元件。

6.根据权利要求5所述的热泵烘干系统，其特征在于：所述第一节流元件和第二节流元件为电子膨胀阀。

7.根据权利要求2所述的热泵烘干系统，其特征在于：所述热泵系统的冷媒流路上还设置有气液分离器，所述室内蒸发器和所述室外蒸发器并联连接在所述气液分离器和所述冷凝器之间。

8.根据权利要求7所述的热泵烘干系统，其特征在于：所述室内蒸发器和所述第二开关装置与所述气液分离器之间分别设置有第二单向阀和第三单向阀。

9.一种热泵烘干方法，适用于权利要求1-8中任一项所述的热泵烘干系统，其特征在于，包括：

在烘干房温度小于第一预设温度时，开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房空气进行加热；

在烘干房温度上升到不小于所述第一预设温度时，关闭所述第一风阀、开启所述第二风阀，以对所述烘干房内空气进行排湿。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对所述烘干房空气进行加热过程中包括：

控制所述节流元件使输入到所述室内蒸发器的低温冷媒量小于输入到所述室外蒸发器低温冷媒量。

11.一种热泵烘干方法，适用于权利要求1-8中任一项所述的热泵烘干系统，其特征在于，包括：

在烘干房湿度小于预设湿度时，开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房空气进行加热；

在烘干房温度上升到不小于第二预设温度时，控制所述节流元件使输入到所述室内蒸发器的低温冷媒量大于输入到所述室外蒸发器的低温冷媒量，以对所述烘干房内空气进行除湿。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对所述烘干房空气进行加热过程中包括：

控制所述节流元件使输入到所述室内蒸发器的低温冷媒量小于输入到所述室外蒸发器的低温冷媒量。

13.一种热泵烘干方法，适用于权利要求1-8中任一项所述的热泵烘干系统，其特征在于，包括：

在满足除霜条件时，开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述室外蒸发器内进行化霜；

在所述室外蒸发器处于化霜阶段时，控制所述室内蒸发器处于吸热除湿状态。

14.一种热泵烘干装置，适用于权利要求1-8中任一项所述的热泵烘干系统，其特征在于，包括：第一温度检测模块和第一控制模块；

所述第一温度检测模块，用于在检测到烘干房温度小于第一预设温度时，触发所述第一控制模块开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房空气进行加热；

所述第一温度检测模块，还用于在检测到烘干房温度上升到不小于所述第一预设温度时，触发所述第一控制模块关闭所述第一风阀、开启所述第二风阀，以对所述烘干房内空气进行排湿。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，

所述第一控制模块，还用于在对所述烘干房空气进行加热过程中，控制所述节流元件使输入到所述室内蒸发器的低温冷媒量小于输入到所述室外蒸发器的低温冷媒量。

16.一种热泵烘干装置，适用于权利要求1-8中任一项所述的热泵烘干系统，其特征在于，包括：湿度检测模块、第二温度模块和第二控制模块；

所述湿度检测模块，用于在检测到烘干房湿度小于预设湿度时，触发所述第二控制模块开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述冷凝器内以利用所述循环风道对所述烘干房空气进行加热；

所述第二温度模块，用于在检测到烘干房温度上升到不小于第二预设温度时，触发所述第二控制模块控制所述节流元件使输入到所述室内蒸发器的低温冷媒量大于输入到所述室外蒸发器的低温冷媒量，以对所述烘干房内空气进行除湿。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，

所述第二控制模块，还用于在对所述烘干房空气进行加热过程中，控制所述节流元件使输入到所述室内蒸发器的低温冷媒量小于输入到所述室外蒸发器的低温冷媒量。

18.一种热泵烘干装置，适用于权利要求1-8中任一项所述的热泵烘干系统，其特征在于，包括：条件检测模块和第三控制模块；

所述条件检测模块，用于在检测到热泵烘干系统满足除霜条件时，触发所述第三控制模块开启所述第一风阀、关闭所述第二风阀，并控制所述冷媒通路切换装置将所述压缩机排出的高温冷媒输入到所述室外蒸发器内进行化霜；

所述第三控制模块，还用于在所述室外蒸发器处于化霜阶段时，控制所述室内蒸发器处于吸热除湿状态。

19.一种控制器，其特征在于，用于执行权利要求9-13任一项所述热泵烘干方法。

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