CN113654311B - 用于烟叶烤房的空气源热泵烘干机组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气源热泵烘干机组排湿技术领域，具体提供一种用于烟叶烤房的空气源热泵烘干机组及其控制方法，旨在解决现有烟叶烤房内的空气源热泵烘干机组排湿不及时、排湿效果差进而导致烟叶在烘烤过程中损坏的问题。为此，本发明的烟叶烤房设置有与外界相连通的排湿通道和新风通道，空气源热泵烘干机组包括设置在烟叶烤房中的室内机和设置在新风通道中的除湿机，本发明的控制方法根据烟叶烤房的室内湿度选择性地连通排湿通道，在排湿通道连通的情形下，控制新风通道连通；在新风通道连通的情形下，根据室外湿度选择性地控制除湿机的运行，以有效解决烟叶烤房内的湿度过高、排湿不及时导致烟叶损坏的问题，进而有效保证烟叶的烘烤效果和烘烤质量。

Description

用于烟叶烤房的空气源热泵烘干机组及其控制方法

技术领域

本发明涉及空气源热泵烘干机组排湿技术领域，具体提供一种用于烟叶烤房的空气源热泵烘干机组及其控制方法。

背景技术

我国是烟叶种植面积最大的国家，对种植、运输、装卸、烘烤等环节都有严格的技术要求，随着农业机械化进程的加快、人力成本的提高以及烤房内作业难度的加大，采用智能烟叶烤房是非常有必要的，现有的烟叶烤房大多数采用空气源热泵烘干机组对烟叶进行烘烤。现有的烟叶烤房带有自动烤烟模式或人工烤烟模式，但是无论是处于自动烤烟模式还是人工烤烟模式，均有可能由于系统故障而使烟叶烤房的室内湿度过高，无法及时排湿，进而导致烟叶损坏。

烟叶的烘烤过程一般分为变黄阶段、定色阶段和干筋阶段，不同的阶段对烟叶烤房内的温度和湿度都有严格的要求，现有的烟叶烤房在烘烤烟叶的过程中因烟叶放置密集而导致温度及湿度检测不准确，导致空气源热泵烘干机组不能及时对烟叶烤房进行排湿，进而导致烟叶损坏。

此外，如果在湿度较大的地区使用烟叶烤房，空气源热泵烘干机组则会因为进入的新风的湿度过大导致排湿过程不顺畅、效果差，进而导致烟叶损坏。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有烟叶烤房内的空气源热泵烘干机组排湿不及时、排湿效果差进而导致烟叶在烘烤过程中损坏的问题。

在第一方面，本发明提供一种用于烟叶烤房的空气源热泵烘干机组的控制方法，所述烟叶烤房中设置有排湿通道和新风通道，所述空气源热泵烘干机组包括室内机和除湿机，所述室内机设置在所述烟叶烤房中，所述除湿机设置在所述新风通道中，所述排湿通道和所述新风通道均与外界相连通，所述控制方法包括：在所述空气源热泵烘干机组开启的情形下，控制所述室内机运行；在所述室内机的运行过程中，获取所述烟叶烤房的室内湿度；根据所述烟叶烤房的室内湿度，选择性地连通所述排湿通道；在所述排湿通道连通的情形下，控制所述新风通道连通；在所述新风通道连通的情形下，获取室外湿度；根据所述室外湿度，选择性地控制所述除湿机运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，“获取所述烟叶烤房的室内湿度”的步骤具体包括：获取所述烟叶烤房中多个基准点位置的湿度；“根据所述烟叶烤房的室内湿度，选择性地连通所述排湿通道”的步骤具体包括：根据所述烟叶烤房中多个基准点位置的湿度，选择性地连通所述排湿通道。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述多个基准点所在的位置至少覆盖所述烟叶烤房的上部位置、中部位置和下部位置。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述烟叶烤房中多个基准点位置的湿度，选择性地连通所述排湿通道”的步骤具体包括：如果所述烟叶烤房中多个基准点位置的湿度均达到预设室内湿度，则连通所述排湿通道。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述预设室内湿度的确定方式为：获取所述烟叶烤房的室内温度；根据所述烟叶烤房的室内温度，确定所述预设室内湿度。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述烟叶烤房的室内温度，确定所述预设室内湿度”的步骤具体包括：基于预设温湿度曲线图和所述烟叶烤房的室内温度，确定所述预设室内湿度。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述室外湿度，选择性地控制所述除湿机运行”的步骤具体包括：如果所述室外湿度达到预设室外湿度，则控制所述除湿机运行。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：在所述除湿机的运行过程中，再次获取室外湿度；根据再次获取到的所述室外湿度和所述预设室外湿度的差值，控制所述除湿机的运行功率。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述除湿机和所述室内机沿新风的流动方向依次设置在所述新风通道中。

在另一方面，本发明还提供了一种用于烟叶烤房的空气源热泵烘干机组，包括控制器，所述控制器能够执行上述任一项优选技术方案中所述的控制方法。

在采用上述技术方案的情况下，本发明能够根据所述烟叶烤房的室内湿度选择性地连通所述排湿通道，以有效解决所述烟叶烤房内的湿度过高、排湿不及时，进而导致烟叶在烘烤过程中因室内湿度过高而损坏的问题。此外，在所述排湿通道连通的情形下，控制所述新风通道连通，有效保证所述烟叶烤房内的压力能够维持在相对恒定的水平，进而有效保证烟叶烘烤的效果及质量。再者，根据所述室外湿度，选择性地控制所述除湿机的运行，能够有效保证在所述室外湿度过高的情形下，进入所述烟叶烤房内的新风能够先经过所述除湿机进行除湿，以便有效保证烟叶的烘烤质量。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的控制方法的主要步骤流程图；

图2是本发明的控制方法的优选实施例的具体步骤流程图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本发明的空气源热泵烘干机组可以是分体式空气源热泵烘干机组，也可以是整体式空气源热泵烘干机组，本发明中所述的烟叶烤房可以是气流上升式密集型烟叶烤房，也可以是气流下降式密集型烟叶烤房，这都不是限制性的，技术人员可以根据实际使用需求自行设定本发明的控制方法的应用对象。这种有关应用对象的改变并不偏离本发明的基本原理，属于本发明的保护范围。

需要说明的是，在本优选实施方式的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”应做广义理解，例如，可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，还可以是两个元件内部的连通，因此不能理解为对本发明的限制。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的控制方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。

具体地，所述烟叶烤房中设置有排湿通道和新风通道，所述空气源热泵烘干机组包括室内机和除湿机，所述室内机设置在所述烟叶烤房中，所述除湿机设置在所述新风通道中，所述排湿通道和所述新风通道均与外界相连通。所述烟叶烤房还设置有多个室内温湿度计，多个所述室内温湿度计分布在所述烟叶烤房的上部位置、中部位置和下部位置，以便获取所述烟叶烤房的上部位置、中部位置和下部位置的温度和湿度，使获取的温度和湿度更加准确，进而能够进一步保证烟叶在烘烤过程中不会因排湿不及时而损坏；此外，本发明还包括至少一个室外湿度计，以获取室外湿度。需要说明的是，所述室内温湿度计和所述室外温湿度计的设置并不是限制性的，还可以使用温湿度传感器来代替，只要能够获取所述烟叶烤房的室内温度和室内湿度以及室外湿度即可。还需要说明的是，本发明不对所述室内温湿度计和所述室外温湿度计的设置数量和型号作任何限制，技术人员可以根据实际的使用情况自行设定。

优选地，所述除湿机和所述室内机沿新风的流动方向依次设置在所述新风通道中，以使进入的新风能够经过所述除湿机除湿且经过所述室内机加热后再进入所述烟叶烤房内部，以最大程度上降低新风的温度和湿度与所述烟叶烤房的室内温度和室内湿度的差值，有效保证所述烟叶烤房内部的环境稳定，进而有效保证烟叶的烘烤效果和质量。

进一步地，本发明的空气源热泵烘干机组还包括控制器，所述控制器能够执行本发明的控制方法，例如，所述控制器能够控制所述排湿通道和所述新风通道的开启，控制所述除湿机的运行时机及运行功率等。本领域技术人员能够理解的是，本发明不对所述控制器的具体结构和型号作任何限制，并且所述控制器既可以是所述空气源热泵烘干机组原有的控制器，也可以是为执行本发明的控制方法单独设置的控制器，技术人员可以根据实际使用需求自行设定所述控制器的结构和型号。

所述空气源热泵烘干机组包括自动烤烟模式和手动烤烟模式，所述空气源热泵烘干机组处于所述自动烤烟模式时，整个烤烟过程将会自动被分为多个阶段，在某些阶段中所述控制器将会自动控制排湿，所述空气源热泵烘干机组处于所述手动烤烟模式时，烤烟师将根据自己的经验选择性地进行排湿，但是，无论采用何种模式，可能会出现由于系统或人工调节滞后而导致所述烟叶烤房内的湿气无法被及时排出，进而导致烟叶损坏的情况出现。本发明的控制方法既可以用于所述自动烤烟模式中，也可以用于所述手动烤烟模式中，本领域的技术人员可以根据的实际的使用情况自行设定，只要能够有效保证所述烟叶烤房中的湿气能够被及时排出，进而保证烟叶的烘烤效果和质量即可。当然，本发明不对所述空气源热泵烘干机组内置的具体模式的设置数量及具体类型作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定。

首先参阅图1，图1是本发明的控制方法的主要步骤流程图。如图1所示，基于上述实施例中所述的空气源热泵烘干机组，本发明的控制方法包括下列步骤：

S1：在空气源热泵烘干机组开启的情形下，控制室内机运行；

S2：在室内机运行的过程中，获取烟叶烤房的室内湿度；

S3：根据烟叶烤房的室内湿度，选择性地连通排湿通道；

S4：在排湿通道连通的情形下，控制新风通道连通；

S5：在新风通道连通的情形下，获取室外湿度；

S6：根据室外湿度，选择性地控制除湿机运行。

在步骤S1和S2中，首先在所述空气源热泵烘干机组开启的情形下，所述控制器控制所述室内机运行，之后在所述室内机运行的过程中，通过所述室内温湿度计获取所述烟叶烤房的室内湿度。需要说明的是，本发明不对所述室内湿度的获取方式作任何限制，优选采用多个基准点的湿度取平均值的方式来确定室内湿度，以便有效提升判断结果的准确性；当然，所述室内湿度也可以是所述烟叶烤房内单个基准点的湿度。此外，所述室内湿度可以是实时获取，也可以是间隔一定的时间后获取，技术人员可以根据实际的使用情况自行设定。

在步骤S3和S4中，所述控制器根据所述烟叶烤房的室内湿度，选择性地连通所述排湿通道，之后在所述排湿通道连通的情形下，所述控制器控制所述新风通道连通，以保证所述烟叶烤房内部的压力相对恒定，从而有效保证烟叶的烘烤效果和质量。当然，本发明不对根据所述烟叶烤房的室内湿度选择性地连通所述排湿通道的具体判断条件作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定；例如，可以通过所述烟叶烤房的室内湿度所处的湿度范围来控制所述排湿通道连通，也可以通过所述烟叶烤房的室内湿度是否满足预设计算式来控制所述排湿通道连通。需要说明的是，本发明并不对所述排湿通道的排湿速度和所述新风通道的进风速度作任何限制，只要能够维持所述烟叶烤房内的压力相对恒定且保证所述烟叶烤房内多余的湿气能够及时排出即可，技术人员可以自行设定排湿速度和进风速度。

在步骤S5和S6中，在所述新风通道连通的情形下，通过所述室外温湿度计获取室外湿度，所述控制器根据所述室外湿度，选择性地控制所述除湿机运行。当然，本发明不对根据室外湿度选择性地控制所述排湿机运行的具体判断条件作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定；例如，可以通过所述室外湿度所处的湿度范围来控制所述排湿机运行，也可以通过所述室外湿度是否满足预设计算式来控制所述排湿机运行。需要说明的是，本发明并不对所述除湿机的运行功率作任何限制，所述除湿机可以一直处于同一运行功率下运行，还可以处于不同的运行功率下运行，技术人员可以自行设定。

此外，还需要说明的是，本发明不对如何实现所述排湿通道和所述新风通道的通断状态的控制作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定；例如，可以在通道中设置阀门来实现通断控制。

接下来参阅图2，图2是本发明的控制方法的优选实施例的具体步骤流程图。如图2所示，基于上述实施例中所述的空气源热泵烘干机组，本发明的优选实施例的控制方法包括下列步骤：

S101：在空气源热泵烘干机组开启的情形下，控制室内机运行；

S102：获取烟叶烤房的的室内温度；

S103：基于预设温湿度曲线图和烟叶烤房的室内温度，确定预设室内湿度；

S104：在室内机运行的过程中，获取烟叶烤房中多个基准点位置的湿度；

S105：如果烟叶烤房中多个基准点位置的湿度均达到预设室内湿度，则连通排湿通道；

S106：在排湿通道连通的情形下，控制新风通道连通；

S107：在新风通道连通的情形下，获取室外湿度；

S108：如果室外湿度达到预设室外湿度，则控制除湿机运行；

S109：在除湿机的运行过程中，再次获取室外湿度；

S110：根据再次获取到的室外湿度和预设室外湿度的差值，控制除湿机的运行功率。

在步骤S101至S103中，首先，在所述空气源热泵烘干机组开启的情形下，所述控制器控制所述室内机运行，在所述室内机运行的过程中，通过所述室内温湿度计获取所述烟叶烤房的室内温度，之后基于预设温湿度曲线图和所述烟叶烤房的室内温度，确定所述预设室内湿度。需要说明的是，本发明不对预设温湿度曲线图的具体形状作任何限制，技术人员可以根据实际使用需求自行设定，只要所述预设温湿度曲线图能够建立所述烟叶烤房的室内温度和预设室内湿度的一一对应关系，以便基于所述预设温湿度曲线图和所述烟叶烤房的室内温度能够确定出唯一与所述烟叶烤房的室内温度相对应的预设室内湿度即可。具体地，当烟叶处于不同的烘烤阶段时，其所需要的温度和湿度也相对不同，因此，针对不同的室内温度，需要设定不同的预设室内湿度，本领域的技术人员可以根据实际的烤烟情况自行设定一个预设温湿度曲线图，以便更有效地保证烟叶的烘烤质量。需要说明的是，本发明不对所述室内温度的获取方式作任何限制，所述室内温度可以是实时获取，也可以是间隔一定的时间获取。另外，还需要说明的是，本发明也不对所述预设室内湿度的具体确认方式作任何限制，其可以是所述烟叶烤房的同一位置处的多次获取的室内温度的平均值对应的预设室内湿度，也可以是多次获取的室内温度对应的预设室内湿度的平均值，技术人员可以根据实际的使用情况自行设定一种具体的确认方式。优选地，在本实施例中，所述预设室内湿度为多次获取的室内温度对应的预设室内湿度的平均值，以更加有效地保证所述烟叶烤房内的湿度情况满足烟叶烘烤的实际需求。

在步骤S104和S105中，在所述室内机运行的过程中，通过所述室内温湿度计获取所述烟叶烤房中多个基准点位置的湿度，所述多个基准点所在的位置至少需要覆盖所述烟叶烤房的上部位置、中部位置和下部位置，以便更加准确地把控所述烟叶烤房内的实际湿度情况。作为一种优选实施方式，如果所述烟叶烤房中的多个基准点位置的湿度均达到预设室内湿度，则所述控制器控制所述排湿通道连通。需要说明的是，本发明不对所述预设室内湿度的设定数量作任何限制，其可以是一个，也可以是多个，如果采用一个预设室内湿度，则所述多个基准点位置处的湿度均达到预设室内湿度时，所述控制器便控制所述排湿通道连通，如果采用多个预设室内湿度，则可以是所述多个基准点位置的湿度在全部达到相应位置处对应的预设室内湿度时所述控制器控制所述排湿通道连通，也可以是所述多个基准点位置的湿度同时达到多个预设室内湿度的平均值时所述控制器控制所述排湿通道连通，技术人员可以根据实际情况自行设定。作为一种优选的设定方式，本实施例设定多个预设室内湿度，即，不同基准点处的预设室内湿度根据相应的基准点处的室内温度自行设定，以最大程度上保证所述烟叶烤房内的各个位置处的湿度满足烟叶烘烤的需求，进而在最大程度上保证烟叶的烘烤效果和质量。此外，还需要说明的是，本发明不对所述多个基准点位置的湿度的获取频率作任何限制，其可以是实时获取，也可以是间隔一定的时间后获取，技术人员可以根据实际的使用情况自行设定。优选地，所述多个基准点位置的湿度采用实时获取的方式，以便更加有效地把控所述烟叶烤房内部的实时的湿度情况，避免烟叶因排湿不及时而损坏的情况出现。

在步骤S106中，在所述排湿通道连通的情形下，所述控制器控制所述新风通道连通，以保证所述烟叶烤房内部的压力相对恒定，从而有效保证烟叶的烘烤效果和质量。需要说明的是，本发明并不对所述排湿通道的排湿速度和所述新风通道的进风速度作任何限制，只要能够维持所述烟叶烤房内的压力相对恒定且保证所述烟叶烤房内多余的湿气能够及时排出即可，技术人员可以自行设定排湿速度和进风速度。

在步骤S107和S108中，在所述新风通道连通的情形下，获取室外湿度，如果所述室外湿度达到预设室外湿度，则所述控制器控制所述除湿机运行，以使新风经过所述除湿机除湿后且经过室内机加热后进入所述烟叶烤房内部；如果所述室外湿度未达到所述预设室外湿度，则所述除湿机不运行，新风直接经过所述室内机加热后进入所述烟叶烤房的内部。需要说明的是，本发明同样不对所述室外湿度的获取频率作任何限制，其可以是实时获取，也可以是间隔一定的时间后获取。此外，本发明也不对所述室外湿度的确认方式作任何限制，其可以是单个位置处的湿度，也可以是多个位置处的湿度的平均值，在本优选实施例中，所述室外湿度为多个位置处的湿度的平均值，以保证获取的室外温度的准确性。还需要说明的是，本发明也不对所述预设室外湿度的确定方式作任何限制，针对不同的烟叶类型，所述预设室外湿度可以设定成不同数值，也可以设定成相同数值，在烟叶烘烤的整个过程中，所述预设室外湿度可以是同一个数值，也可以根据烟叶处于不同的烘烤阶段进行变换，技术人员可以根据实际的使用情况自行设定。优选地，所述预设室外湿度根据烟叶所处的阶段单独进行设定，以便进一步保证烟叶的烘烤质量。

另外，本发明也不对所述除湿机的运行功率作任何限制，所述除湿机可以一直处于同一运行功率下运行，也可以处于不同的运行功率下运行，技术人员可以根据所述室外湿度自行设定。

在步骤S109和S110中，在所述除湿机运行的过程中，再次获取所述室外湿度，根据再次获取到的所述室外湿度和所述预设室外湿度的差值，所述控制器控制所述除湿机的运行功率。具体地，如果再次获取到的所述室外湿度和所述预设室外湿度的差值大于第一预设差值且小于第二预设差值，则所述控制器控制所述除湿机以第一运行功率运行；如果再次获取到的所述室外湿度和所述预设室外湿度的差值大于所述第二预设差值，则所述控制器控制所述除湿机以第二运行功率运行，其中，所述第一运行功率小于所述第二运行功率，即，再次获取到的所述室外湿度和所述预设室外湿度的差值与所述除湿机的运行功率呈正相关，以进一步有效保证所述烟叶烤房内的湿度最大程度上满足烟叶烘烤的需求，进而有效保证烟叶烘烤的效果和质量。

需要说明的是，步骤S102、S103与步骤S104的顺序可以互换，也可以同时执行，本发明并不对此作任何限制，只要能够获取所述预设室内湿度和所述室内湿度即可，技术人员可以自行设定其执行顺序。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于烟叶烤房的空气源热泵烘干机组的控制方法，其特征在于，所述烟叶烤房中设置有排湿通道和新风通道，所述空气源热泵烘干机组包括室内机和除湿机，所述室内机设置在所述烟叶烤房中，所述除湿机设置在所述新风通道中，所述排湿通道和所述新风通道均与外界相连通，所述控制方法包括：

在所述空气源热泵烘干机组开启的情形下，控制所述室内机运行；

在所述室内机的运行过程中，获取所述烟叶烤房的室内湿度；

根据所述烟叶烤房的室内湿度，选择性地连通所述排湿通道；

在所述排湿通道连通的情形下，控制所述新风通道连通；

在所述新风通道连通的情形下，获取室外湿度；

根据所述室外湿度，选择性地控制所述除湿机运行；

“根据所述室外湿度，选择性地控制所述除湿机运行”的步骤具体包括：如果所述室外湿度达到预设室外湿度，则控制所述除湿机运行；

所述控制方法还包括：

在所述除湿机的运行过程中，再次获取室外湿度；

根据再次获取到的所述室外湿度和所述预设室外湿度的差值，控制所述除湿机的运行功率。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，“获取所述烟叶烤房的室内湿度”的步骤具体包括：

获取所述烟叶烤房中多个基准点位置的湿度；

“根据所述烟叶烤房的室内湿度，选择性地连通所述排湿通道”的步骤具体包括：

根据所述烟叶烤房中多个基准点位置的湿度，选择性地连通所述排湿通道。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述多个基准点所在的位置至少覆盖所述烟叶烤房的上部位置、中部位置和下部位置。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，“根据所述烟叶烤房中多个基准点位置的湿度，选择性地连通所述排湿通道”的步骤具体包括：

如果所述烟叶烤房中多个基准点位置的湿度均达到预设室内湿度，则连通所述排湿通道。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述预设室内湿度的确定方式为：

获取所述烟叶烤房的室内温度；

根据所述烟叶烤房的室内温度，确定所述预设室内湿度。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，“根据所述烟叶烤房的室内温度，确定所述预设室内湿度”的步骤具体包括：

基于预设温湿度曲线图和所述烟叶烤房的室内温度，确定所述预设室内湿度。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述除湿机和所述室内机沿新风的流动方向依次设置在所述新风通道中。

8.一种用于烟叶烤房的空气源热泵烘干机组，其特征在于，包括控制器，所述控制器能够执行权利要求1至7中任一项所述的控制方法。

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