CN114034182A - 一种用于冷冻干燥的低温除湿机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于冷冻干燥的低温除湿机及其控制方法,利用流经回热器内的二次进风区至二次排风区的空气来预冷一次进风区至一次排风区的空气,再次流入蒸发器上半部分,将空气冷却至饱和状态,并进行初步结霜除湿,进一步流入蒸发器下半部分,实现二次结霜除湿;在蒸发器翅片挂满霜后需要除霜时,关闭机组和除湿末端内风机,启用电加热器,利用电加热的方式快速除霜,实现除霜;流入除湿末端的空气在初效空气过滤器先进行初步过滤后,在除湿末端的出口经过中高效空气过滤器,达到对空气高度净化的目的。通过回热器和过冷器的设置,实现对被蒸发器除湿后的空气加热;控制空调除湿室外机内风机的转速,在达到除湿目的前提下,实现制冷、制热及等温模式的切换。

Description

一种用于冷冻干燥的低温除湿机及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种低温除湿机。特别是涉及一种用于冷冻干燥的低温除湿机及其控制方法。
背景技术
现有的除湿机,一般利用的原理是,利用低于露点温度的翅片管将高温高湿空气直接冷却,并使空气中的水蒸气直接凝结在翅片管表面,以达到除湿的目的。但是也存在一些不足:1)由于冷却和除湿是同时进行,其除湿效率低下;2)传统除湿机本身只具备除湿和冷却能力,即排出空气的干球温度只能比吸入空气的温度低,但是对于目标空间不能达到控温和升温效果,对在冬季有供暖和除湿共同需求的房间来讲,无疑带来了更多的冷负荷。为了避免除湿效率低下的问题,在系统设计和工程上往往在除湿换热器前先将空气冷却至露点温度附近,再进行除湿以提升除湿效率。为了对于某些需要供暖和除湿的同时进行的工况,一般会增加更多供暖系统或设备的供热量,以平衡因除湿带来的这部分冷负荷;3)传统除湿机只是单一的除湿,忽略对除湿过程中湿度的稳定控制,即一般不包含湿度控制策略,但是为了最大限度地提升含水文物的干燥质量,其冻干除湿过程对湿度稳定控制也有极高要求。4)为了方便参观和高质量地保证文物表面洁净,对冻干间内密闭空间的空气洁净度也提出了更高要求,一般的工程做法是增加空气过滤装置,但是新增的空气净化装置无疑会降低空间利用率并增加工程建设成本。
另外,目前根据与冷冻干燥相关的已公开的再审/授权的专利调研情况可知,关于冷冻除湿机的原理和创新已有很多,例如:关于提升和优化系统节能效果的新方式,关于深度提升除湿效果的新方法,关于冷冻除湿系统的除霜/无霜方法,等等,但是针对基于系统自动且稳定控制的专用于文物冻干领域的高效除湿/冻干的多功能除湿设备还没有。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种能够解决现有技术不足,既能够具备湿度稳定控制功能,且同时兼具冷热调节和空气净化能力的用于冷冻干燥的低温除湿机及其控制方法。
本发明所采用的技术方案是:一种用于冷冻干燥的低温除湿机,包括壳体和设置在室外的空调除湿室外机,所述壳体内分成有:位于中部的对流过的空气进行热交换的回热器热交换区,形成在所述回热器热交换区一侧上部的用于向室内排出最终热交换后的空气的风机静压箱和位于风机静压箱下部并通过第一隔板相隔的用于吸入室内待交换空气的空气静压箱,形成在所述回热器热交换区另一侧的对经回热器热交换区首次热交换后的空气进行再次热交换的蒸发器热交换区,其中,所述回热器热交换区与所述风机静压箱之间通过过冷器相连通,所述回热器热交换区与所述空气静压箱之间通过进风格栅相连通,所述回热器热交换区分别与蒸发器热交换区的上部进风口和下部出风口相连通,所述空调除湿室外机分别连接所述的过冷器和蒸发器热交换区,并形成循环。
所述的回热器热交换区,包括有回热器,所述的回热器通过第二隔板与所述进风格栅之间形成有一次进风区、与所述过冷器之间形成有二次排风区,所述的回热器通过第三隔板与所述蒸发器热交换区的上部之间形成有一次排风区、与所述蒸发器热交换区的下部之间形成有二次进风区,其中,所述的进风格栅、一次进风区、回热器、一次排风区以及蒸发器热交换区上部进风口依次连通;所述的蒸发器热交换区下部出风口、二次进风区、回热器、二次排风区以及过冷器依次连通,所述一次排风区和二次进风区之间设置有用于检测一次排风区和二次进风区之间的静压差的静压差计。
所述的风机静压箱内设置有离心风机,所述离心风机的出风口连接设置在构成风机静压箱箱壁的壳体上的中或高效空气过滤器,用于将经过冷器进入风机静压箱内的空气过滤后排出至室内,所述的风机静压箱与所述的过冷器之间设置有出风格栅。
在构成所述空气静压箱箱壁的壳体上设置有初效空气过滤器,用于对进入空气静压箱内的室内空气进行过滤。
所述的蒸发器热交换区包括有与所述回热器热交换区相连通的蒸发器,位于蒸发器远离回热器热交换区一侧的一次蒸发区,所述的蒸发器通过第四隔板分隔为上部换热区和下部换热区,所述上部换热区通过电动进风风阀与所述回热器热交换区的一次排风区相连通,所述上部换热区的上部出风口与所述的一次蒸发区相连通,所述下部换热区的下部进风口与所述一次蒸发区相连通,所述下部换热区通过电动出风风阀与所述回热器热交换区的二次进风区相连通。
所述的蒸发器在位于一次蒸发区侧设置有用于对蒸发器进行除霜的电加热器,在壳体上对应所述一次蒸发区的下部,形成有与一次蒸发区相连通的用于将除霜融化的水排出到壳体外部的凝水管。
所述空调除湿室外机的出液口通过出液管连接所述过冷器的进液口,所述过冷器的出液口通过供液管连接蒸发器的进液口,所述蒸发器的出液口通过回气管连接所述空调除湿室外机的进液口,所述供液管上设置有能够调开度的电磁节流阀。
一种用于冷冻干燥的低温除湿机的控制方法,包括如下步骤:
1)设定室内湿度RHs、室内温度Ts、空调除湿室外机的压缩机最高和最低频率及吸气压力Ps
2)除湿机开机,自动采集室内温度Ta,除湿机出风口的温度Ta-out,室内湿度RHa,以及及静压差ΔP,空调除湿室外机的风机转速S、压缩机频率F及吸气压力P;
3)进行除湿阶段,制冷剂从空调除湿室外机经出液管进入过冷器,后经供液管和节流阀进蒸发器,最后经回气管回到空调除湿室外机,待处理的空气流经初效空气过滤器、进风格栅和回热器的空气在蒸发器上凝结/凝华进行除湿;
4)开启除霜控制模式,包括:
(4.1)判断静压差ΔP是否小于200Pa,或判断吸气压力P是否大于等于设定的吸气压力Ps,是则进入步骤5)进行温度调节控制,否则进入第(4.2)步;
(4.2)空调除湿室外机和离心风机停机,开启电加热器;
(4.3)判断盘管温度T盘管是否大于等于20℃,或判断TB是否大于等于30℃,是则关闭电加热器后,返回步骤3),否则返回第(4.1)步;
5)温度调节控制,是对设定温度和室内温度进行对比,如果设定温度与室内温度差的绝对值小于0.1℃,则开启除湿+等温模式;如果设定温度高于室内温度,则开启除湿+制热模式;如果设定温度低于室内温度,则开启除湿+制冷模式;具体包括:
(5.1)判断设定的室内温度Ts与室内温度Ta差的绝对值是否小于0.1℃,是则开启除湿+等温模式后进入下一步,否则进入第(5.6)步;
(5.2)判断除湿机出风口的温度Ta-out与室内温度Ta差的绝对值是否大于0.1,是则进入下一步,否则进入第(5.9)步;
(5.3)判断设定的室内温度Ts是否大于室内温度Ta,是则设空调除湿室外机的风机转速S=S+1后,进入下一步,否则设空调除湿室外机的风机转速S=S-1后,进入第(5.5)步;
(5.4)判断空调除湿室外机的风机转速S是否为最大转速Smax,是则进入第(5.9)步,否则返回第(5.2)步;
(5.5)判断空调除湿室外机的风机转速S是否为最小转速Smin,是则进入第(5.9)步,否则返回第(5.2)步;
(5.6)判断设定的室内温度Ts是否大于室内温度Ta+0.1,是则开启除湿+制热模式后,进入下一步,否则进入第(5.10)步;
(5.7)设空调除湿室外机的风机转速S=S-1;
(5.8)判断空调除湿室外机的风机转速S是否为最小转速Smin,是则进入第(5.9)步,否则返回第(5.6)步;
(5.9)将空调除湿室外机的风机转速保持当前转速后,判断室内湿度RHa是否降低,是则设压缩机频率F=F+0.5后,返回步骤4),否则返回步骤3);
(5.10)判断设定的室内温度Ts是否小于室内温度Ta+0.1,是则开启除湿+制冷模式后,判断室内湿度RHa是否降低,是则设压缩机频率F=F+0.5后,返回步骤4),否则返回步骤3)。
在步骤3)的除湿阶段中进行如下控制:
(3.1)判断室内湿度RHa是否大于设定的室内湿度RHs,是则进入第(3.2)步,否则,设压缩机频率为F=F-1后,进入第(3.3)步;
(3.2)判断压缩机频率F是否小于等于设定的压缩机最高频率F压max,是则设压缩机频率为F=F+1后,进入除霜控制模式;否则将压缩机频率F提高至压缩机最高频率F压max后,进入除霜控制模式;
(3.3)判断压缩机频率F是否大于设定的压缩机最高频率F压max,,是则进入第(3.4)步,否则停机;
(3.4)判断室内湿度RHa是否升高,是则返回第(3.1)步,否则停机。
步骤5)中所述的:
1)除湿+等温模式:若高效空气过滤器出口空气温度低于初效空气过滤器进口空气温度,降低空调除湿室外机的风机转速,以增加过冷器的换热量;若高效空气过滤器出口温度高于初效空气过滤器进口空气温度,增加空调除湿室外机的风机转速,以减少过冷器的换热量,最终实现除湿机末端的排风温度和进风温度相同;
2)除湿+制热模式:若高效空气过滤器出口空气温度低于设定温度,降低空调除湿室外机的风机转速,以增加过冷器的换热量,再判断高效空气过滤器出口空气温度是否低于设定温度,如仍不满足,再减少空调除湿室外机的风机转速,但最小不能小于风机最小风速;
3)除湿+制冷模式:不调控空调除湿室外机的风机风速,让风机转速等于预设值,保证过冷器的换热量小于蒸发器的制冷量。
本发明的一种用于冷冻干燥的低温除湿机及其控制方法,是一种既具备湿度稳定控制功能,且同时兼具冷热调节和空气净化能力的高效除湿机。本发明设备本身可实现湿度可调控制的冷冻除湿、冷热调节、高度自动化霜并重启、空气净化的多功能效果。本发明可针对不同的冷冻除湿需求进行自动切换和控制,即针对除湿模式、化霜模式和控温模式提出了相应的自动化控制策略。可基于不同文物冻干的工况需求进行设定,自动切换不同运行模式。所以本设备具备除湿高效、可靠、高度自动化控制、多功能的特点,可为珍贵的含水文物的高质量冻干加工提供可靠的技术保障。
附图说明
图1是本发明一种用于冷冻干燥的低温除湿机的整体结构示意图;
图2是本发明一种用于冷冻干燥的低温除湿机的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种用于冷冻干燥的低温除湿机及其控制方法做出详细说明。
如图1所示,本发明的一种用于冷冻干燥的低温除湿机,包括壳体6和设置在室外的空调除湿室外机16,所述壳体6内分成有:位于中部的对流过的空气进行热交换的回热器热交换区,形成在所述回热器热交换区一侧上部的用于向室内排出最终热交换后的空气的风机静压箱7和位于风机静压箱7下部并通过第一隔板22相隔的用于吸入室内待交换空气的空气静压箱2,在构成所述空气静压箱2箱壁的壳体6上设置有初效空气过滤器1,用于对进入空气静压箱2内的室内空气进行过滤。形成在所述回热器热交换区另一侧的对经回热器热交换区首次热交换后的空气进行再次热交换的蒸发器热交换区,其中,所述回热器热交换区与所述风机静压箱7之间通过过冷器9相连通,所述回热器热交换区与所述空气静压箱2之间通过进风格栅3相连通,所述回热器热交换区分别与蒸发器热交换区的上部进风口和下部出风口相连通,所述空调除湿室外机16分别连接所述的过冷器9和蒸发器热交换区,并形成循环。
所述的风机静压箱7内设置有离心风机5,所述离心风机5的出风口连接设置在构成风机静压箱7箱壁的壳体6上的中或高效空气过滤器4,用于将经过冷器9进入风机静压箱7内的空气过滤后排出至室内,所述的风机静压箱7与所述的过冷器9之间设置有出风格栅8。
所述的回热器热交换区,包括有回热器12,所述的回热器12通过第二隔板21与所述进风格栅3之间形成有一次进风区A、与所述过冷器9之间形成有二次排风区E,所述的回热器12通过第三隔板20与所述蒸发器热交换区的上部之间形成有一次排风区B、与所述蒸发器热交换区的下部之间形成有二次进风区D,其中,所述的进风格栅3、一次进风区A、回热器12、一次排风区B以及蒸发器热交换区上部进风口依次连通;所述的蒸发器热交换区下部出风口、二次进风区D、回热器12、二次排风区E以及过冷器9依次连通,所述一次排风区B和二次进风区D之间设置有用于检测一次排风区B和二次进风区D之间的静压差的静压差计17。
所述的蒸发器热交换区包括有与所述回热器热交换区相连通的蒸发器15,位于蒸发器15远离回热器热交换区一侧的一次蒸发区C,所述的蒸发器15通过第四隔板23分隔为上部换热区F和下部换热区H,所述上部换热区F通过电动进风风阀24与所述回热器热交换区的一次排风区B相连通,所述上部换热区F的上部出风口与所述的一次蒸发区C相连通,所述下部换热区H的下部进风口与所述一次蒸发区C相连通,所述下部换热区H通过电动出风风阀25与所述回热器热交换区的二次进风区D相连通。
所述的蒸发器15在位于一次蒸发区C侧设置有用于对蒸发器15进行除霜的电加热器18,在壳体6上对应所述一次蒸发区C的下部,形成有与一次蒸发区C相连通的用于将除霜融化的水排出到壳体6外部的凝水管19。
所述空调除湿室外机16的出液口通过出液管13连接所述过冷器9的进液口,所述过冷器9的出液口通过供液管10连接蒸发器15的进液口,所述蒸发器15的出液口通过回气管14连接所述空调除湿室外机16的进液口,所述供液管10上设置有能够调开度的电磁节流阀11。
本发明的一种用于冷冻干燥的低温除湿机主要原理是,利用流经回热器12内的二次进风区D至二次排风区E的空气来预冷一次进风区A至一次排风区B的空气,再次流入蒸发器上半部分(一次排风区B至一次蒸发区C),将空气冷却至饱和状态,并进行初步结霜除湿,进一步流入蒸发器下半部分(一次蒸发区C至二次进风区D),实现二次结霜除湿,从而达到高效除湿的目的,以此实现除湿功能;在蒸发器翅片挂满霜后需要除霜时,关闭机组和除湿末端内风机,启用电加热器,利用电加热的方式快速除霜,以此实现除霜功能;流入除湿末端的空气在初效空气过滤器先进行初步过滤,然后在除湿末端的出口经过中高效空气过滤器后,达到对空气高度净化的目的,以此实现空气净化功能。通过回热器和过冷器的设置,可实现对被蒸发器除湿后的空气加热,从而可根据需求达到控温或升温的目的。通过控制空调除湿室外机内风机的转速,在达到除湿目的前提下,实现制冷、制热及等温模式的切换,以此实现控温功能。
如图2所示,本发明的用于冷冻干燥的低温除湿机的控制方法,包括如下步骤:
1)设定室内湿度RHs、室内温度Ts、空调除湿室外机的压缩机最高和最低频率及吸气压力Ps
2)除湿机开机,自动采集室内温度Ta,除湿机出风口的温度Ta-out,室内湿度RHa,以及及静压差ΔP,空调除湿室外机的风机转速S、压缩机频率F及吸气压力P;
3)进行除湿阶段,制冷剂从空调除湿室外机经出液管进入过冷器,后经供液管和节流阀进蒸发器,最后经回气管回到空调除湿室外机,待处理的空气流经初效空气过滤器、进风格栅和回热器的空气在蒸发器上凝结/凝华进行除湿;在除湿阶段中进行如下控制:
(3.1)判断室内湿度RHa是否大于设定的室内湿度RHs,是则进入第(3.2)步,否则,设压缩机频率为F=F-1后,进入第(3.3)步;
(3.2)判断压缩机频率F是否小于等于设定的压缩机最高频率F压max,是则设压缩机频率为F=F+1后,进入除霜控制模式;否则将压缩机频率F提高至压缩机最高频率F压max后,进入除霜控制模式;
(3.3)判断压缩机频率F是否大于设定的压缩机最高频率F压max,,是则进入第(3.4)步,否则停机;
(3.4)判断室内湿度RHa是否升高,是则返回第(3.1)步,否则停机。
4)开启除霜控制模式,包括:
(4.1)判断静压差ΔP是否小于200Pa,或判断吸气压力P是否大于等于设定的吸气压力Ps,是则进入步骤5)进行温度调节控制,否则进入第(4.2)步;
(4.2)空调除湿室外机和离心风机停机,开启电加热器;
(4.3)判断盘管温度T盘管是否大于等于20℃,或判断TB是否大于等于30℃,是则关闭电加热器后,返回步骤3),否则返回第(4.1)步;
5)温度调节控制,是对设定温度和室内温度进行对比,如果设定温度与室内温度差的绝对值小于0.1℃,则开启除湿+等温模式;如果设定温度高于室内温度,则开启除湿+制热模式;如果设定温度低于室内温度,则开启除湿+制冷模式;具体包括:
(5.1)判断设定的室内温度Ts与室内温度Ta差的绝对值是否小于0.1℃,是则开启除湿+等温模式后进入下一步,否则进入第(5.6)步;
(5.2)判断除湿机出风口的温度Ta-out与室内温度Ta差的绝对值是否大于0.1,是则进入下一步,否则进入第(5.9)步;
(5.3)判断设定的室内温度Ts是否大于室内温度Ta,是则设空调除湿室外机的风机转速S=S+1后,进入下一步,否则设空调除湿室外机的风机转速S=S-1后,进入第(5.5)步;
(5.4)判断空调除湿室外机的风机转速S是否为最大转速Smax,是则进入第(5.9)步,否则返回第(5.2)步;
(5.5)判断空调除湿室外机的风机转速S是否为最小转速Smin,是则进入第(5.9)步,否则返回第(5.2)步;
(5.6)判断设定的室内温度Ts是否大于室内温度Ta+0.1,是则开启除湿+制热模式后,进入下一步,否则进入第(5.10)步;
(5.7)设空调除湿室外机的风机转速S=S-1;
(5.8)判断空调除湿室外机的风机转速S是否为最小转速Smin,是则进入第(5.9)步,否则返回第(5.6)步;
(5.9)将空调除湿室外机的风机转速保持当前转速后,判断室内湿度RHa是否降低,是则设压缩机频率F=F+0.5后,返回步骤4),否则返回步骤3);
(5.10)判断设定的室内温度Ts是否小于室内温度Ta+0.1,是则开启除湿+制冷模式后,判断室内湿度RHa是否降低,是则设压缩机频率F=F+0.5后,返回步骤4),否则返回步骤3)。
该步骤5)中所述的:
1)除湿+等温模式:若高效空气过滤器出口空气温度低于初效空气过滤器进口空气温度,降低空调除湿室外机的风机转速,以增加过冷器的换热量;若高效空气过滤器出口温度高于初效空气过滤器进口空气温度,增加空调除湿室外机的风机转速,以减少过冷器的换热量,最终实现除湿机末端的排风温度和进风温度相同;
2)除湿+制热模式:若高效空气过滤器出口空气温度低于设定温度,降低空调除湿室外机的风机转速,以增加过冷器的换热量,再判断高效空气过滤器出口空气温度是否低于设定温度,如仍不满足,再减少空调除湿室外机的风机转速,但最小不能小于风机最小风速;
3)除湿+制冷模式:不调控空调除湿室外机的风机风速,让风机转速等于预设值,保证过冷器的换热量小于蒸发器的制冷量。

Claims (10)

1.一种用于冷冻干燥的低温除湿机,包括壳体(6)和设置在室外的空调除湿室外机(16),其特征在于,所述壳体(6)内分成有:位于中部的对流过的空气进行热交换的回热器热交换区,形成在所述回热器热交换区一侧上部的用于向室内排出最终热交换后的空气的风机静压箱(7)和位于风机静压箱(7)下部并通过第一隔板(22)相隔的用于吸入室内待交换空气的空气静压箱(2),形成在所述回热器热交换区另一侧的对经回热器热交换区首次热交换后的空气进行再次热交换的蒸发器热交换区,其中,所述回热器热交换区与所述风机静压箱(7)之间通过过冷器(9)相连通,所述回热器热交换区与所述空气静压箱(2)之间通过进风格栅(3)相连通,所述回热器热交换区分别与蒸发器热交换区的上部进风口和下部出风口相连通,所述空调除湿室外机(16)分别连接所述的过冷器(9)和蒸发器热交换区,并形成循环。
2.根据权利要求1所述的一种用于冷冻干燥的低温除湿机,其特征在于,所述的回热器热交换区,包括有回热器(12),所述的回热器(12)通过第二隔板(21)与所述进风格栅(3)之间形成有一次进风区(A)、与所述过冷器(9)之间形成有二次排风区(E),所述的回热器(12)通过第三隔板(20)与所述蒸发器热交换区的上部之间形成有一次排风区(B)、与所述蒸发器热交换区的下部之间形成有二次进风区(D),其中,所述的进风格栅(3)、一次进风区(A)、回热器(12)、一次排风区(B)以及蒸发器热交换区上部进风口依次连通;所述的蒸发器热交换区下部出风口、二次进风区(D)、回热器(12)、二次排风区(E)以及过冷器(9)依次连通,所述一次排风区(B)和二次进风区(D)之间设置有用于检测一次排风区(B)和二次进风区(D)之间的静压差的静压差计(17)。
3.根据权利要求1所述的一种用于冷冻干燥的低温除湿机,其特征在于,所述的风机静压箱(7)内设置有离心风机(5),所述离心风机(5)的出风口连接设置在构成风机静压箱(7)箱壁的壳体(6)上的中或高效空气过滤器(4),用于将经过冷器(9)进入风机静压箱(7)内的空气过滤后排出至室内,所述的风机静压箱(7)与所述的过冷器(9)之间设置有出风格栅(8)。
4.根据权利要求1所述的一种用于冷冻干燥的低温除湿机,其特征在于,在构成所述空气静压箱(2)箱壁的壳体(6)上设置有初效空气过滤器(1),用于对进入空气静压箱(2)内的室内空气进行过滤。
5.根据权利要求1所述的一种用于冷冻干燥的低温除湿机,其特征在于,所述的蒸发器热交换区包括有与所述回热器热交换区相连通的蒸发器(15),位于蒸发器(15)远离回热器热交换区一侧的一次蒸发区(C),所述的蒸发器(15)通过第四隔板(23)分隔为上部换热区(F)和下部换热区(H),所述上部换热区(F)通过电动进风风阀(24)与所述回热器热交换区的一次排风区(B)相连通,所述上部换热区(F)的上部出风口与所述的一次蒸发区(C)相连通,所述下部换热区(H)的下部进风口与所述一次蒸发区(C)相连通,所述下部换热区(H)通过电动出风风阀(25)与所述回热器热交换区的二次进风区(D)相连通。
6.根据权利要求5所述的一种用于冷冻干燥的低温除湿机,其特征在于,所述的蒸发器(15)在位于一次蒸发区(C)侧设置有用于对蒸发器(15)进行除霜的电加热器(18),在壳体(6)上对应所述一次蒸发区(C)的下部,形成有与一次蒸发区(C)相连通的用于将除霜融化的水排出到壳体(6)外部的凝水管(19)。
7.根据权利要求1所述的一种用于冷冻干燥的低温除湿机,其特征在于,所述空调除湿室外机(16)的出液口通过出液管(13)连接所述过冷器(9)的进液口,所述过冷器(9)的出液口通过供液管(10)连接蒸发器(15)的进液口,所述蒸发器(15)的出液口通过回气管(14)连接所述空调除湿室外机(16)的进液口,所述供液管(10)上设置有能够调开度的电磁节流阀(11)。
8.一种权利要求1所述用于冷冻干燥的低温除湿机的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)设定室内湿度RHs、室内温度Ts、空调除湿室外机的压缩机最高和最低频率及吸气压力Ps
2)除湿机开机,自动采集室内温度Ta,除湿机出风口的温度Ta-out,室内湿度RHa,以及及静压差ΔP,空调除湿室外机的风机转速S、压缩机频率F及吸气压力P;
3)进行除湿阶段,制冷剂从空调除湿室外机经出液管进入过冷器,后经供液管和节流阀进蒸发器,最后经回气管回到空调除湿室外机,待处理的空气流经初效空气过滤器、进风格栅和回热器的空气在蒸发器上凝结/凝华进行除湿;
4)开启除霜控制模式,包括:
(4.1)判断静压差ΔP是否小于200Pa,或判断吸气压力P是否大于等于设定的吸气压力Ps,是则进入步骤5)进行温度调节控制,否则进入第(4.2)步;
(4.2)空调除湿室外机和离心风机停机,开启电加热器;
(4.3)判断盘管温度T盘管是否大于等于200C,或判断TB是否大于等于300C,是则关闭电加热器后,返回步骤3),否则返回第(4.1)步;
5)温度调节控制,是对设定温度和室内温度进行对比,如果设定温度与室内温度差的绝对值小于0.10C,则开启除湿+等温模式;如果设定温度高于室内温度,则开启除湿+制热模式;如果设定温度低于室内温度,则开启除湿+制冷模式;具体包括:
(5.1)判断设定的室内温度Ts与室内温度Ta差的绝对值是否小于0.10C,是则开启除湿+等温模式后进入下一步,否则进入第(5.6)步;
(5.2)判断除湿机出风口的温度Ta-out与室内温度Ta差的绝对值是否大于0.1,是则进入下一步,否则进入第(5.9)步;
(5.3)判断设定的室内温度Ts是否大于室内温度Ta,是则设空调除湿室外机的风机转速S=S+1后,进入下一步,否则设空调除湿室外机的风机转速S=S-1后,进入第(5.5)步;
(5.4)判断空调除湿室外机的风机转速S是否为最大转速Smax,是则进入第(5.9)步,否则返回第(5.2)步;
(5.5)判断空调除湿室外机的风机转速S是否为最小转速Smin,是则进入第(5.9)步,否则返回第(5.2)步;
(5.6)判断设定的室内温度Ts是否大于室内温度Ta+0.1,是则开启除湿+制热模式后,进入下一步,否则进入第(5.10)步;
(5.7)设空调除湿室外机的风机转速S=S-1;
(5.8)判断空调除湿室外机的风机转速S是否为最小转速Smin,是则进入第(5.9)步,否则返回第(5.6)步;
(5.9)将空调除湿室外机的风机转速保持当前转速后,判断室内湿度RHa是否降低,是则设压缩机频率F=F+0.5后,返回步骤4),否则返回步骤3);
(5.10)判断设定的室内温度Ts是否小于室内温度Ta+0.1,是则开启除湿+制冷模式后,判断室内湿度RHa是否降低,是则设压缩机频率F=F+0.5后,返回步骤4),否则返回步骤3)。
9.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,在步骤3)的除湿阶段中进行如下控制:
(3.1)判断室内湿度RHa是否大于设定的室内湿度RHs,是则进入第(3.2)步,否则,设压缩机频率为F=F-1后,进入第(3.3)步;
(3.2)判断压缩机频率F是否小于等于设定的压缩机最高频率F压max,是则设压缩机频率为F=F+1后,进入除霜控制模式;否则将压缩机频率F提高至压缩机最高频率F压max后,进入除霜控制模式;
(3.3)判断压缩机频率F是否大于设定的压缩机最高频率F压max,,是则进入第(3.4)步,否则停机;
(3.4)判断室内湿度RHa是否升高,是则返回第(3.1)步,否则停机。
10.根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,步骤5)中所述的:
1)除湿+等温模式:若高效空气过滤器出口空气温度低于初效空气过滤器进口空气温度,降低空调除湿室外机的风机转速,以增加过冷器的换热量;若高效空气过滤器出口温度高于初效空气过滤器进口空气温度,增加空调除湿室外机的风机转速,以减少过冷器的换热量,最终实现除湿机末端的排风温度和进风温度相同;
2)除湿+制热模式:若高效空气过滤器出口空气温度低于设定温度,降低空调除湿室外机的风机转速,以增加过冷器的换热量,再判断高效空气过滤器出口空气温度是否低于设定温度,如仍不满足,再减少空调除湿室外机的风机转速,但最小不能小于风机最小风速;
3)除湿+制冷模式:不调控空调除湿室外机的风机风速,让风机转速等于预设值,保证过冷器的换热量小于蒸发器的制冷量。
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