CN115355657A - 制冷设备的控湿方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制冷设备的控湿方法，包括：获取压缩机启动信号、压缩机前N个工作周期的积分湿度值的平均值、控制湿度调节系数ΔRH，其中，N为大于零的整数；若|CRH‑RHset|≤5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期保持不变；若∣CRH‑RHset∣＞5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期增大或者减小；其中，RHset为预设湿度；控制压缩机、蒸发风机依序开启；以预设时间间隔获取制冷间室内的相对湿度值rhi，并根据相对湿度值rhi计算制冷间室内的动态积分湿度值RHi；获取压缩机停机信号，控制关闭压缩机；当制冷间室内的动态积分湿度值RHi达到控制湿度值RHc时，控制蒸发风机停止运行，其中，控制湿度值RHc＝RHset‑ΔRH。本发明的控湿方法控湿精度大，温度波动小。

Description

制冷设备的控湿方法
技术领域
本发明涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种制冷设备的控湿方法。
背景技术
目前市场上的制冷设备虽然宣传相同温度下，湿度可以调整，但是这种湿度的调整会使制冷间室内温度不稳定，温度波动范围较大，或者调整后的湿度与预设的湿度差异较大，实际上并不能做到在保证制冷间室内温度浮动较小的情况下将湿度调整为目标湿度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制冷设备的控湿方法，根据制冷间室的预设温度设置压缩机的启动温度和停机温度，并根据制冷间室内的积分湿度值的平均值调整控制蒸发风机停止运行的控制湿度值，解决了现有技术中对湿度调控精度较小，调整湿度时温度波动范围较大的问题。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种制冷设备的控湿方法，控湿方法包括：
获取压缩机启动信号、压缩机前N个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH、压缩机上一工作周期的控制湿度调节系数ΔRH，其中，N为大于零的整数；
若|CRH-RHset|≤5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期保持不变；若∣CRH-RHset∣＞5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期增大或者减小；其中，RHset为制冷间室的预设湿度；
控制压缩机、蒸发风机依序开启；
以预设时间间隔获取制冷间室内的相对湿度值rhi，并根据相对湿度值rhi计算制冷间室内的动态积分湿度值RHi；
获取压缩机停机信号，控制关闭压缩机；
当制冷间室内的动态积分湿度值RHi达到控制湿度值RHc时，控制蒸发风机停止运行；其中，控制湿度值RHc＝RHset-ΔRH；
其中，所述压缩机启动信号和压缩机停机信号具体为：制冷间室的预设温度为T，当制冷间室的温度为T+n℃时，为压缩机启动信号；当制冷间室的温度为T-n℃时，为压缩机停机信号，其中，0≤n≤3。
作为本发明一实施方式的进一步改进，∣CRH-RHset∣＞5％时，若CRH-RHset＞5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期增大；若RHset-CRH＞5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期减小。
作为本发明一实施方式的进一步改进，ΔRH满足-5％≤ΔRH≤15％，ΔRH单次增大或者减小5％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述制冷设备还包括低温补偿系统，所述低温补偿系统包括设置于风道内的加热丝；
当ΔRH增大至15％时，若CRH-RHset＞5％，控制启动加热丝。
作为本发明一实施方式的进一步改进，加热丝启动后的通电率为70％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，启动加热丝后，若CRH-RHset＞5％，当制冷间室内的动态积分湿度值RHi达到积分湿度拐点RH拐时，控制蒸发风机停止运行。
作为本发明一实施方式的进一步改进，当ΔRH减小至-5％时，控制蒸发风机持续运行。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述蒸发风机运行的占空比为90％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，积分湿度值RH的计算方法如下：
压缩机启动开始计时，以预设时间间隔获取第一个相对湿度值、第二个相对湿度值、……、最后一个相对湿度值依次记为rh1、rh2、……、rhn，积分湿度值RH＝(rh1+rh2+…+rhn)/n。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述制冷设备包括设置于制冷间室内的湿度传感器，通过所述湿度传感器每10秒监测得到制冷间室内的第i个相对湿度值rhi。
本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的制冷设备的控湿方法，在控湿时，将温度和湿度同时进行调控，根据制冷间室内的预设温度T设置有压缩机的启动温度T+n℃和停机温度T-n℃，在控湿过程中控制压缩机的启动和关闭，同时根据压缩机工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH与制冷设备的预设湿度RHset进行对比，进而对蒸发风机的停机湿度，即控制湿度值RHc进行调整，达到控制制冷间室内湿度的目的，使制冷间室内的湿度在预设湿度RHset的5％的范围内浮动，实现精准控湿的同时保证制冷间室内温度保持稳定，避免出现控湿时制冷间室内温度波动幅度太大的问题。
附图说明
图1是本发明实施例中的控湿方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种制冷间室的控湿方法，如图1所示，控湿方法包括：
获取压缩机启动信号、压缩机前N个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH、压缩机上一工作周期的控制湿度调节系数ΔRH，其中，N为大于零的整数；
若|CRH-RHset|≤5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期保持不变；若∣CRH-RHset∣＞5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期增大或者减小；其中，RHset为制冷间室的预设湿度；
控制压缩机、蒸发风机依序开启；
以预设时间间隔获取制冷间室内的相对湿度值rhi，并根据相对湿度值rhi计算制冷间室内的动态积分湿度值RHi；
获取压缩机停机信号，控制关闭压缩机；
当制冷间室内的动态积分湿度值RHi达到控制湿度值RHc时，控制蒸发风机停止运行；其中，控制湿度值RHc＝RHset-ΔRH；
其中，所述压缩机启动信号和压缩机停机信号具体为：制冷间室的预设温度为T，当制冷间室的温度为T+n℃时，为压缩机启动信号；当制冷间室的温度为T-n℃时，为压缩机停机信号，其中，0≤n≤3。
本发明实施例设置有控制蒸发风机停机的控制湿度值RHc，控制湿度值RHc由制冷间室的预设湿度RHset与控制湿度调节系数ΔRH的差值决定。
通过计算压缩机前N个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH，将该平均值CRH与预设湿度RHset的差值绝对值与5％进行对比，5％为制冷间室设置的湿度误差最大值。
若压缩机前N个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset的差值绝对值不大于5％，则可得知压缩机前N个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH在预设湿度RHset上下5％的范围内，在制冷间室内的湿度误差允许范围内，则设置蒸发风机停机的控制湿度值RHc的控制湿度调节系数ΔRH保持不变。
而当压缩机前N个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset的差值绝对值大于5％时，需要对控制湿度调节系数ΔRH进行调整，使蒸发风机提前停机或者延迟停机，从而使制冷间室内的湿度达到预设湿度RHset上下5％的范围内。
此外，本发明实施例提供的控湿方法在控湿时，根据制冷间室的预设温度T设置有压缩机的启动温度T+n℃和压缩机的停机温度T-n℃，当制冷间室温度达到T+n℃时，即为前述压缩机的启动信号，控制压缩机启动；当制冷间室温度达到T-n℃时，即为前述压缩机的停机信号，控制压缩机关闭。
压缩机的启动温度和停机温度设置为预设温度T的上下n℃范围内，0≤n≤3，能够避免制冷设备在控湿过程中制冷间室内的温度波动范围大，使制冷设备在控湿的同时保证制冷间室内温度的稳定。
本发明实施例提供的制冷设备的控湿方法能够使制冷间室内湿度控制在预设湿度RHset波动不超过5％范围内，并且在控湿过程中能够控制制冷间室内温度在预设温度T波动不超过n℃范围内，解决了现有制冷设备控湿精度较小以及控湿过程中制冷间室内温度波动大的问题。
具体的，在本实施例中，制冷设备还包括蒸发器、设置于制冷间室内的湿度传感器。
进一步的，蒸发器温度为-13～-3℃，蒸发器的蒸发面积≥1.3m2/100L。
压缩机工作周期具体指：压缩机获取压缩机启动信号后开启，压缩机获取压缩机停机信号后关闭，压缩机再一次获取压缩机启动信号后开启，其中，压缩机开启到下一次开启即为一个压缩机工作周期。
在一个压缩机工作周期内，压缩机包括开机状态和停机状态，压缩机处于开机状态时，蒸发器吸收制冷间室内的水汽，并凝聚为霜，制冷间室内湿度降低。
压缩机刚刚停机时，仍有部分液态制冷剂在蒸发器吸热沸腾转化为气态，达到制冷效果，也即，压缩机停机后，蒸发器仍有一段时间的制冷过程，此过程依旧为湿度降低的过程，该段制冷过程达到相对湿度值的最低值时的积分湿度值称为积分湿度拐点RH拐。
当压缩机停机后蒸发器的制冷阶段结束后，若蒸发风机持续运行，蒸发器上的霜化为水蒸气吹向制冷间室，制冷间室内的湿度升高；若蒸发风机停止运行，则只有制冷间室内食材带有的水分使制冷间室内湿度略微升高。
蒸发器温度设置为上述温度能够保证为制冷间室内制冷，同时还能防止蒸发器上的霜凝结为冰，使蒸发风机难以将蒸发器上的冰化为水蒸气为制冷间室提供湿度；蒸发器的蒸发面积较大能够增大蒸发器上结霜的面积，利于蒸发风机运转使制冷间室湿度增加。
前述压缩机的工作周期的积分湿度值RH具体为：压缩机启动开始计时，在该压缩机工作周期内，湿度传感器每间隔10s获取一个相对湿度值rhi，将第一个相对湿度值、第二个相对湿度值、……、最后一个相对湿度值依次记为rh1、rh2、……、rhn，积分湿度值RH＝(rh1+rh2+…+rhn)/n。
压缩机的每个工作周期得到一个积分湿度值RH，第一个工作周期的积分湿度值记为R1H，第二个工作周期的积分湿度值记为R2H，……，第N个工作周期的积分湿度值记为RNH，压缩机前N个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH＝(R1H+R2H+…+RNH)/N。
以预设时间间隔获取制冷间室的相对湿度，并计算一个周期内获取的相对湿度值的积分湿度值RH，积分湿度值RH能更好的体现此周期内制冷间室的湿度，取N个周期的积分湿度值RH的平均值CRH能更好的体现出在该段时间内制冷间室的湿度，将积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset对比更具有合理性。
优选的，N＝3，取压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH，不仅能够获取一定时间内制冷间室的平均湿度，还能避免获取积分湿度值RH的平均值CRH的时间太长，进而避免前期的湿度对积分湿度值RH的平均值CRH的影响，使积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset对比数据不准确，对控制湿度调节系数ΔRH的调整不合理的情况发生。
优选的，ΔRH满足-5％≤ΔRH≤15％，ΔRH单次增大或者减小5％。
控制压缩机、蒸发风机依序开启，一方面，可以避免二者同时开启造成瞬间电流太大，对电路造成影响；另一方面，可以减小二者同时开启产生的噪音叠加。
前述动态积分湿度值RHi的计算方式如下：
压缩机启动开始计时，湿度传感器每间隔10s获取一个相对湿度值rhi，将第一个相对湿度值、第二个相对湿度值、……、第i个相对湿度值依次记为rh1、rh2、……、rhi，积分湿度值RHi＝(rh1+rh2+…+rhi)/i。
以预设时间间隔获取制冷间室的相对湿度，动态计算该压缩机工作周期内的相对湿度值的动态积分湿度值RHi，该动态积分湿度值RHi能够反映该压缩机工作周期内获取到当前相对湿度值rhi的平均值，以动态积分湿度值RHi与控制湿度值RHc对比时，数据更加准确。
压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset之间的差值绝对值不大于5％时，即压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH在预设湿度RHset上下5％的范围内，在制冷间室内的湿度误差允许范围内，在此条件下，设置蒸发风机停机的控制湿度值RHc的控制湿度调节系数ΔRH保持不变，以持续保持压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH在制冷间室内的湿度误差允许范围内。
压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset之间的差值绝对值大于5％时，即压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH不在预设湿度RHset上下5％的范围内，不在制冷间室内的湿度误差允许范围内，在此条件下，需要对控制湿度调节系数ΔRH进行调整。
进一步的，蒸发风机在压缩机停机后通过动态积分湿度值RHi与控制湿度值RHc判断是否停机，且在本实施例中，若RH拐＞RHc，则控制蒸发风机停机；否则，在压缩机停机后蒸发器的制冷阶段内，蒸发风机在动态积分湿度值RHi达到控制湿度值RHc时被控制停机。在压缩机停机后蒸发器的制冷阶段，蒸发风机若持续保持开启状态，则制冷间室内的湿度持续下降；但若蒸发风机停止运行，制冷间室内的食材中的水分使制冷间室内湿度处于升高的趋势。
因此，若压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset的差值大于5％，即制冷间室内湿度偏高，需要降低湿度，将控制湿度调节系数ΔRH升高，使控制湿度值RHc降低，即，延迟蒸发风机停机，使蒸发风机在压缩机停机后运行时间增加，从而增加风道和制冷间室内的冷气循环制冷的时间，使制冷间室内更多的湿气吸附在蒸发器表面结霜，制冷间室内的湿度降低更多。
再次获取压缩机启动信号、压缩机停机信号，控制压缩机开启、关闭，若压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset的差值仍大于5％，则继续将控制湿度调节系数△RH升高。
当反复循环至控制湿度调节系数ΔRH升高至最高值15％后，再次获取压缩机启动信号、压缩机停机信号，控制压缩机开启、关闭，若压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset的差值仍大于5％，则开启低温补偿系统，低温补偿系统包括设置于制冷设备的风道内的加热丝，加热丝的通电率设置为70％；该压缩机工作周期内控制湿度调节系数ΔRH保持最大值15％。
加热丝开启后，加热丝产生的少量热量通过蒸发风机传递至制冷间室，使压缩机工作时间增加，从而增加了制冷时间，进而增加了湿度降低的时间。
再次获取压缩机启动信号、压缩机停机信号，控制压缩机开启、关闭，若压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH与预设湿度RHset的差值仍大于5％，则控制蒸发风机在动态积分湿度值RHi达到积分湿度拐点RH拐时停止运行。
若预设湿度RHset与压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH的差值大于5％，即制冷间室内湿度偏低，需要升高湿度。首先判断加热丝运行状态，若加热丝处于开启状态，则控制关闭加热丝；若加热丝处于关闭状态，则将控制湿度调节系数ΔRH降低，使控制湿度值RHc升高，即，使蒸发风机在压缩机停机后运行时间减少，减少风道和制冷间室内的冷气循环制冷的时间，使制冷间室内较少的湿气吸附在蒸发器表面结霜，制冷间室内的湿度降低较少。
再次获取压缩机启动信号、压缩机停机信号，控制压缩机开启、关闭，若预设湿度RHset与压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH的差值仍大于5％，则继续将控制湿度调节系数ΔRH降低。
当反复循环至控制湿度调节系数ΔRH降低至最小值-5％后，再次获取压缩机启动信号、压缩机停机信号，控制压缩机开启、关闭，若预设湿度RHset与压缩机前三个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH的差值仍大于5％，则控制蒸发风机持续运行，优选的，蒸发风机运行的占空比设置为90％。
压缩机关闭后，若蒸发风机持续转动，制冷间室内的湿度先在蒸发器的余冷下制冷湿度降低，在湿度降低至最低值后，蒸发器上的结霜在蒸发风机的吹动下化成水蒸气吹向制冷间室，使制冷间室内湿度增加；此外，蒸发风机还能将制冷设备外部的空气吸入风道内吹向制冷间室，利用外界空气内的水蒸气为制冷间室增加湿度。因此，在湿度偏低的情况下，使蒸发风机在压缩机停机后仍然持续转动有利于制冷间室内湿度的增加。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制冷设备的控湿方法，其特征在于，所述控湿方法包括：
获取压缩机启动信号、压缩机前N个工作周期的积分湿度值RH的平均值CRH、压缩机上一工作周期的控制湿度调节系数ΔRH，其中，N为大于零的整数；
若|CRH-RHset|≤5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期保持不变；若∣CRH-RHset∣＞5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期增大或者减小；其中，RHset为制冷间室的预设湿度；
控制压缩机、蒸发风机依序开启；
以预设时间间隔获取制冷间室内的相对湿度值rhi，并根据相对湿度值rhi计算制冷间室内的动态积分湿度值RHi；
获取压缩机停机信号，控制关闭压缩机；
当制冷间室内的动态积分湿度值RHi达到控制湿度值RHc时，控制蒸发风机停止运行；其中，控制湿度值RHc＝RHset-ΔRH；
其中，所述压缩机启动信号和压缩机停机信号具体为：制冷间室的预设温度为T，当制冷间室的温度为T+n℃时，为压缩机启动信号；当制冷间室的温度为T-n℃时，为压缩机停机信号，其中，0≤n≤3。
2.根据权利要求1所述的制冷设备的控湿方法，其特征在于，∣CRH-RHset∣＞5％时，若CRH-RHset＞5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期增大；若RHset-CRH＞5％，则设置ΔRH相对压缩机上一工作周期减小。
3.根据权利要求2所述的制冷设备的控湿方法，其特征在于，ΔRH满足-5％≤ΔRH≤15％，ΔRH单次增大或者减小5％。
4.根据权利要求3所述的制冷设备的控湿方法，其特征在于，所述制冷设备还包括低温补偿系统，所述低温补偿系统包括设置于风道内的加热丝；
当ΔRH增大至15％时，若CRH-RHset＞5％，控制启动加热丝。
5.根据权利要求4所述的制冷设备的控湿方法，其特征在于，加热丝启动后的通电率为70％。
6.根据权利要求5所述的制冷设备的控湿方法，其特征在于，启动加热丝后，若CRH-RHset＞5％，当制冷间室内的动态积分湿度值RHi达到积分湿度拐点RH拐时，控制蒸发风机停止运行。
7.根据权利要求3所述的制冷设备的控湿方法，其特征在于，当ΔRH减小至-5％时，控制蒸发风机持续运行。
8.根据权利要求7所述的制冷设备的控湿方法，其特征在于，所述蒸发风机运行的占空比为90％。
9.根据权利要求1所述的制冷设备的控湿方法，其特征在于，积分湿度值RH的计算方法如下：
压缩机启动开始计时，以预设时间间隔获取第一个相对湿度值、第二个相对湿度值、……、最后一个相对湿度值依次记为rh1、rh2、……、rhn，积分湿度值RH＝(rh1+rh2+…+rhn)/n。
10.根据权利要求9所述的制冷设备的控湿方法，其特征在于，所述制冷设备包括设置于制冷间室内的湿度传感器，通过所述湿度传感器每10秒监测得到制冷间室内的第i个相对湿度值rhi。
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WO2024016840A1 (zh) * 2022-07-22 2024-01-25 青岛海尔特种电冰柜有限公司 制冷设备的控湿方法

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