CN115540525B - 一种空气能热泵烘干机控制器及其控制方法 - Google Patents

一种空气能热泵烘干机控制器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种空气能热泵烘干机控制器及其控制方法，其中，预设烘干温度和烘干温差，还包括烘干方法，其步骤如下：检测室内温度；若室内温度满足室内温度≤烘干温度‑烘干温差，则烘干机开机，运行烘干模式；若室内温度满足室内温度≥烘干温度；则烘干机停机。本发明灵活运用多种烘干模式，来智能维持内部的粮食果蔬所需的室内温度和室内湿度，避免粮食果蔬温度过高出现过渡脱水的情况，能够避免烘干器件过载带来的危害。

Description

一种空气能热泵烘干机控制器及其控制方法
技术领域
本发明涉及烘干机控制领域，特别是一种空气能热泵烘干机控制器及其控制方法。
背景技术
中国是农业大国，除了粮食以外，果蔬的产量也十分巨大。但是，由于收割的粮食水分大，超出储藏的标准水分含量，如果粮食所处环境内的温湿度达到一定阈值，微生物就会繁殖从而导致粮食发生霉变，粮食在储存时还存在自然返潮现象。因此，粮食需要定期晾晒，才能保证粮食质量，而果蔬的一些副产品中，也需要定期进行晾晒来得到。
但是，常用的晾晒处理存在许多不确定的因素，例如可供晾晒的场地不足，或是天气变化的影响，或是场地环境的开放性会污染晾晒物等，因此，针对粮食果蔬的烘干机应运而生。而一般的烘干机仅仅是检测和调控内部的温度来简单的维持内部的室内温度，难免会出现温度过高，粮食过渡脱水的情况。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种空气能热泵烘干机控制器及其控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其中，预设烘干温度和烘干温差，还包括烘干方法，其步骤如下：
检测室内温度；
若室内温度满足室内温度≤烘干温度-烘干温差，则烘干机开机，运行烘干模式；
若室内温度满足室内温度≥烘干温度；则烘干机停机。
作为本发明的进一步改进：所述烘干模式包括：
开启循环风机、压缩机、外风机、电加热和排湿风机，关闭四通阀。
作为本发明的进一步改进：预设电加热温度和电加热开启温差，在开启所述电加热前，还包括判断电加热开启步骤：
若所述室内温度满足室内温度≤电加热温度-电加热开启温差，则电加热开启；若所述室内温度满足室内温度≥电加热温度，则不开启电加热。
作为本发明的进一步改进：在开启所述排湿风机前，还包括下列(1)-(5)中至少一个判断排湿风机开启步骤：
(1)预设排湿风机关闭时长和排湿风机开启时长；
若排湿风机的停止时间满足停止时间≥排湿风机关闭时长,则开启排湿风机；若排湿风机的开启时间满足开启时间≥排湿风机开启时长，则不开启排湿风机；
(2)预设排湿风机开启温度和排湿风机停止温差；
若室内温度满足室内温度≥排湿风机开启温度，则开启排湿风机；若室内温度满足室内温度≤排湿风机开启温度-排湿风机停止温差，则不开启排湿风机；
(3)预设排湿风机开启湿度和排湿风机停止湿度差；
检测室内湿度，若室内湿度满足室内湿度≥排湿风机开启湿度，则开启排湿风机；若室内湿度满足室内湿度≤排湿风机开启湿度-排湿风机停湿度差，则不开启排湿风机；
(4)预设室内外含湿量差；
检测室内含湿量和室外含湿量，若满足室内含湿量-室外含湿量≥室内外含湿量差，则开启排湿风机；若满足室内含湿量-室外含湿量≤0，则不开启排湿风机；
(5)预设禁止排湿起始温度和禁止排湿结束温度；
判断室内温度是否在禁止排湿起始温度和禁止排湿结束温度之间，若否，则开启排湿风机；若是，则不开启排湿风机；
(6)预设强制排湿设定温度和强制排湿设定湿度；
若满足室内温度≥强制排湿设定温度且室内湿度≥强制排湿设定湿度，则开启排湿风机；若满足室内温度≤强制排湿设定温度-2或烤房湿度≤强制排湿设定湿度-5，则不开启排湿风机。
作为本发明的进一步改进：若选用(1)-(6)中任意一个判断排湿风机开启步骤，则按照该步骤控制排湿风机的开启；若选用(1)-(6)中两个或两个以上判断排湿风机开启步骤，则要同时满足每个选用的步骤条件来控制排湿风机的开启，但若满足步骤(6)的条件，则不需要满足(1)-(5)即可直接开启排湿风机。
作为本发明的进一步改进：预设冷干温度和冷干温度差，还包括冷干方法，其步骤如下：
检测室内温度；
若室内温度满足室内温度≥冷干温度+冷干温度差，则烘干机开机，运行冷干模式；若室内温度满足室内温度≤冷干温度，则烘干机停机；
所述冷干模式包括：开启循环风机、压缩机、外风机、排湿风机和四通阀，关闭电加热。
作为本发明的进一步改进：预设除霜翅片温度、除霜检测时间、除霜周期、压缩机连续运行时长、最大除霜时间和退出除霜翅片温度，还包括除霜方法，其步骤如下：
检测室外翅片温度、压缩机累计运行时间和压缩机连续运行时间；
若室外翅片温度满足室外翅片温度≤除霜翅片温度，且处于室外翅片温度的持续时间达到除霜检测时间，且压缩机累计运行时间＞除霜周期，且压缩机连续运行时间达到压缩机连续运行时长；则进入除霜模式；
若除霜模式的运行时间＞最大除霜时间，或室外翅片温度＞退出除霜翅片温度，则退出除霜模式。
作为本发明的进一步改进：预设室内过载温度、室外过载温度、室外翅片过载温度和电加热过载温度，还包括应急处理方法，其步骤如下：
检测室内温度、室外温度、室外翅片温度和电加热温度；
若室内温度＞室内过载温度，或室外温度＞室外过载温度，或室外翅片温度＞室外过载温度，或电加热温度＞电加热过载温度，则关闭电加热、压缩机和四通阀，开启循环风机和排湿风机。
作为本发明的进一步改进：所述烘干机通过远程终端对所述烘干机的程序进行升级、更新、修补和控制烘干机程序的执行；若烘干机出现高压、低压、排气过高、电流故障等保护时，机器会自动停机，待故障恢复后会自行重启，若连续三次重启后仍然报故障，则烘干机强制关机，发送错误报告至远程终端。
一种空气能热泵烘干机控制器，应用如上述所述的空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其中，包括：
控制中心：用于控制烘干机进行烘干模式、冷干模式、除霜模式、除湿模式和应急处理，及其接收远程终端的信号并执行终端命令；
触摸屏：用于查看烘干机的运行状况和输入命令；
检测模块：包括室内温度传感器、室外温度传感器、室内湿度传感器、室外湿度传感器和室外翅片温度传感器；
若干组烘干机组：每组烘干机组包括循环风机、压缩机、外风机、电加热、排湿风机和四通阀；
远程终端：用于对烘干机的程序进行升级、更新、修补和控制烘干机程序的执行，并接收烘干机发送的报告。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明灵活运用多种烘干模式，来智能维持内部的粮食果蔬所需的室内温度和室内湿度，避免粮食果蔬温度过高出现过渡脱水的情况，能够避免烘干器件过载带来的危害。
附图说明
图1为本发明的目标过热度选取坐标图。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
本发明提供一种空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其中，预设烘干温度和烘干温差，还包括烘干方法，其步骤如下：
检测室内温度；
若室内温度满足室内温度≤烘干温度-烘干温差，则烘干机开机，运行烘干模式；
若室内温度满足室内温度≥烘干温度；则烘干机停机。
在本发明的烘干方法中，预设的烘干温度和烘干温差可通过烘干机的显示屏或远程终端进行修改，当检测到室内温度小于或等于所设置的烘干温度与烘干温差的差值时，烘干机进行工作，将室内温度升高至所需温度，当检测到此时的室内温度大于或等于所设置的烘干温度时，表明温度不宜在继续升高，此时关闭烘干机，将温度维持在烘干温度-烘干温差至烘干温度这个区间内，保证粮食果蔬处于稳定的干燥环境而不至于过渡脱水。
在本发明中的所述烘干模式包括：开启循环风机、压缩机、外风机、电加热和排湿风机，关闭四通阀。
在本发明的烘干模式下，本发明还设置目标过热温度，通过目标过热温度来调整膨胀阀的控制方式，通过目标过热度来控制烘干系统的膨胀阀，这样可以使得整个热泵烘干系统，能够更适合在不同的工况下运行，例如能够针对一年四季的不同情况做适应性的调整。
检测翅片的蒸发侧温度；
将检测数据传回控制中心，通过检测数据建立如附图1所示的翅片温度坐标系，纵坐标表示翅片温度，其中Ta为制热目标值转换温度1；Tb为制热目标值转换温度2；Tc为制热目标值转换温度3；通过Ta、Tb、Tc来划分a、b、c、d四个温度区域；
判断蒸发侧温度：
若蒸发侧温度落a区，则使用Ta作为目标过热度；
如蒸发侧温度落在b区，则使用Tb作为目标过热度；
如蒸发侧温度落在c区，则使用Tc作为目标过热度；
如蒸发侧温度落在d区，则使用Ta作为目标过热度。
当所检测的室内温度达到该目标过热度时，增加电子膨胀阀的开度，来使得烤房内的温度即室内温度更加符合要求。
在本发明中的烘干模式中，预设电加热温度和电加热开启温差，在开启所述电加热前，还包括判断电加热开启步骤：
若所述室内温度满足室内温度≤电加热温度-电加热开启温差，则电加热开启；若所述室内温度满足室内温度≥电加热温度，则不开启电加热。
本发明通过对电加热是否开启进行单独的判断，避免室内温度过高使得粮食果蔬过度脱水，使得室内温度动态维持在电加热温度-电加热温差至电加热温度的区间内。该区间与烘干温度-烘干温差至烘干温度区间可重合或部分重合。
在本发明中的烘干模式中，在开启所述排湿风机前，还包括下列(1)-(5)中至少一个判断排湿风机开启步骤：
(1)预设排湿风机关闭时长和排湿风机开启时长；
若排湿风机的停止时间满足停止时间≥排湿风机关闭时长,则开启排湿风机；若排湿风机的开启时间满足开启时间≥排湿风机开启时长，则不开启排湿风机；
(2)预设排湿风机开启温度和排湿风机停止温差；
若室内温度满足室内温度≥排湿风机开启温度，则开启排湿风机；若室内温度满足室内温度≤排湿风机开启温度-排湿风机停止温差，则不开启排湿风机；
(3)预设排湿风机开启湿度和排湿风机停止湿度差；
检测室内湿度，若室内湿度满足室内湿度≥排湿风机开启湿度，则开启排湿风机；若室内湿度满足室内湿度≤排湿风机开启湿度-排湿风机停湿度差，则不开启排湿风机；
(4)预设室内外含湿量差；
检测室内含湿量和室外含湿量，若满足室内含湿量-室外含湿量≥室内外含湿量差，则开启排湿风机；若满足室内含湿量-室外含湿量≤0，则不开启排湿风机；
(5)预设禁止排湿起始温度和禁止排湿结束温度；
判断室内温度是否在禁止排湿起始温度和禁止排湿结束温度之间，若否，则开启排湿风机；若是，则不开启排湿风机；
(6)预设强制排湿设定温度和强制排湿设定湿度；
若满足室内温度≥强制排湿设定温度且室内湿度≥强制排湿设定湿度，则开启排湿风机；若满足室内温度≤强制排湿设定温度-2或烤房湿度≤强制排湿设定湿度-5，不开启排湿风机。
需要进行说明的是，对上述(1)-(6)的是否开启排湿风机的判断条件中，若选用(1)-(6)中任意一个判断排湿风机开启步骤，则按照该步骤控制排湿风机的开启；若选用(1)-(6)中两个或两个以上判断排湿风机开启步骤，则要同时满足每个选用的步骤条件来控制排湿风机的开启，但若满足步骤(6)的条件，则不需要满足(1)-(5)即可直接开启排湿风机。
继续对本发明的控制方法做进一步详细描述，除了烘干方法外，本发明预设冷干温度和冷干温度差，还包括冷干方法，其步骤如下：
检测室内温度；
若室内温度满足室内温度≥冷干温度+冷干温度差，则烘干机开机，运行冷干模式；若室内温度满足室内温度≤冷干温度，则烘干机停机；
所述冷干模式包括：开启循环风机、压缩机、外风机、排湿风机和四通阀，关闭电加热。
在本发明中，针对不同的需求，不仅设置烘干，还设置冷干，来针对不同环境和天气的条件下对于粮食果蔬保质的需求。在本发明的冷干方法中，将室内温度动态保持在冷干温度+冷干温度差至冷干温度之间，来保证粮食果蔬的自身的水分不过渡流失，在不开启电加热的情况下进行的干燥，能够保证室内温度不过高的同时还能保持粮食果蔬的质量。
继续对本发明的控制方法做进一步详细描述，除了烘干方法和冷干方法外，预设除霜翅片温度、除霜检测时间、除霜周期、压缩机连续运行时长、最大除霜时间和退出除霜翅片温度，还包括除霜方法，其步骤如下：
检测室外翅片温度、压缩机累计运行时间和压缩机连续运行时间；
若室外翅片温度满足室外翅片温度≤除霜翅片温度，且处于室外翅片温度的持续时间达到除霜检测时间，且压缩机累计运行时间＞除霜周期，且压缩机连续运行时间达到压缩机连续运行时长；则进入除霜模式；
若除霜模式的运行时间＞最大除霜时间，或室外翅片温度＞退出除霜翅片温度，则退出除霜模式。此模式的设置能够防止室外翅片上的霜层凝结过厚影响压缩机的性能。
在本发明中，所述烘干机通过远程终端对所述烘干机的程序进行升级、更新、修补和控制烘干机程序的执行；若烘干机出现高压、低压、排气过高、电流故障等保护时，机器会自动停机，待故障恢复后会自行重启，若连续三次重启后仍然报故障，则烘干机强制关机，发送错误报告至远程终端。
另外，在烘干过程中，为了防止其烘干器件运作时温度过高发生过载损坏，本发明预设室内过载温度、室外过载温度、室外翅片过载温度和电加热过载温度，还包括应急处理方法，其步骤如下：
检测室内温度、室外温度、室外翅片温度和电加热温度；
若室内温度＞室内过载温度，或室外温度＞室外过载温度，或室外翅片温度＞室外过载温度，或电加热温度＞电加热过载温度，则关闭电加热、压缩机和四通阀，开启循环风机和排湿风机。外风机随着压缩机关闭。
在本发明的另一实施例中还提供一种空气能热泵烘干机控制器，应用如上述任意一项所述的空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其中，包括：
控制中心：用于控制烘干机进行烘干模式、冷干模式、除霜模式、除湿模式和应急处理，及其接收远程终端的信号并执行终端命令；
触摸屏：用于查看烘干机的运行状况和输入命令；
检测模块：包括室内温度传感器、室外温度传感器、室内温度传感器、室外温度传感器和室外翅片温度传感器；
若干组烘干机组：每组烘干机组包括循环风机、压缩机、外风机、电加热、排湿风机和四通阀；
远程终端：用于对烘干机的程序进行升级、更新、修补和控制烘干机程序的执行，并接收烘干机发送的报告。
在本发明中，预设烘干温度、冷干温度和除湿温度的范围为-50℃～150℃；预设烘干温差、冷干温差和除湿温差的范围为2℃～20℃。
预设电加热温度的范围为-50℃～150℃；预设电加热开启温差的范围为0℃～30℃；
在本发明中，包括烘干模式、冷干模式、除湿模式和除霜模式，本发明的除霜模式中，进入除霜模式的温度范围为：-50℃～50℃；退出除霜模式的范围为0℃～50℃。
本发明的主要功能：应用于各类粮食果蔬的烘干冷干，使得粮食果蔬能够保质，不至于过渡脱水，能够智能维持其室内温度和湿度，达到粮食果蔬的最佳保存条件。需要说明的是，本发明的适用范围不限定于果蔬，而包括基市面上的能烘干食品，包括海鲜，肉干，蔬果干甚至冻干基本都可以使用，并能够根据用户的需求进行调节，同时可以分时间段设置每个时间段的温度及温差。
综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (7)

1.一种空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其特征在于，预设烘干温度和烘干温差，还包括烘干方法，其步骤如下：
检测室内温度；
若室内温度满足室内温度≤烘干温度-烘干温差，则烘干机开机，运行烘干模式；
若室内温度满足室内温度≥烘干温度；则烘干机停机；
所述烘干模式包括：
开启循环风机、压缩机、外风机、电加热和排湿风机，关闭四通阀；
预设室内过载温度、室外过载温度、室外翅片过载温度和电加热过载温度，还包括应急处理方法，其步骤如下：
检测室内温度、室外温度、室外翅片温度和电加热温度；
若室内温度＞室内过载温度，或室外温度＞室外过载温度，或室外翅片温度＞室外过载温度，或电加热温度＞电加热过载温度，则关闭电加热、压缩机和四通阀，开启循环风机和排湿风机；
在开启所述排湿风机前，还包括下列(1)-(5)中至少一个判断排湿风机开启步骤：
(1)预设排湿风机关闭时长和排湿风机开启时长；
若排湿风机的停止时间满足停止时间≥排湿风机关闭时长,则开启排湿风机；若排湿风机的开启时间满足开启时间≥排湿风机开启时长，则不开启排湿风机；
(2)预设排湿风机开启温度和排湿风机停止温差；
若室内温度满足室内温度≥排湿风机开启温度，则开启排湿风机；若室内温度满足室内温度≤排湿风机开启温度-排湿风机停止温差，则不开启排湿风机；
(3)预设排湿风机开启湿度和排湿风机停止湿度差；
检测室内湿度，若室内湿度满足室内湿度≥排湿风机开启湿度，则开启排湿风机；若室内湿度满足室内湿度≤排湿风机开启湿度-排湿风机停湿度差，则不开启排湿风机；
(4)预设室内外含湿量差；
检测室内含湿量和室外含湿量，若满足室内含湿量-室外含湿量≥室内外含湿量差，则开启排湿风机；若满足室内含湿量-室外含湿量≤0，则不开启排湿风机；
(5)预设禁止排湿起始温度和禁止排湿结束温度；
判断室内温度是否在禁止排湿起始温度和禁止排湿结束温度之间，若否，则开启排湿风机；若是，则不开启排湿风机；
(6)预设强制排湿设定温度和强制排湿设定湿度；
若满足室内温度≥强制排湿设定温度且室内湿度≥强制排湿设定湿度，则开启排湿风机；若满足室内温度≤强制排湿设定温度-2或烤房湿度≤强制排湿设定湿度-5，则不开启排湿风机。
2.根据权利要求1所述的一种空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其特征在于，预设电加热温度和电加热开启温差，在开启所述电加热前，还包括判断电加热开启步骤：
若所述室内温度满足室内温度≤电加热温度-电加热开启温差，则电加热开启；若所述室内温度满足室内温度≥电加热温度，则不开启电加热。
3.根据权利要求1所述的一种空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其特征在于，若选用(1)-(6)中任意一个判断排湿风机开启步骤，则按照该步骤控制排湿风机的开启；若选用(1)-(6)中两个或两个以上判断排湿风机开启步骤，则要同时满足每个选用的步骤条件来控制排湿风机的开启，但若满足步骤(6)的条件，则不需要满足(1)-(5)即可直接开启排湿风机。
4.根据权利要求1所述的一种空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其特征在于，预设冷干温度和冷干温度差，还包括冷干方法，其步骤如下：
检测室内温度；
若室内温度满足室内温度≥冷干温度+冷干温度差，则烘干机开机，运行冷干模式；若室内温度满足室内温度≤冷干温度，则烘干机停机；
所述冷干模式包括：开启循环风机、压缩机、外风机、排湿风机和四通阀，关闭电加热。
5.根据权利要求1所述的一种空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其特征在于，预设除霜翅片温度、除霜检测时间、除霜周期、压缩机连续运行时长、最大除霜时间和退出除霜翅片温度，还包括除霜方法，其步骤如下：检测室外翅片温度、压缩机累计运行时间和压缩机连续运行时间；
若室外翅片温度满足室外翅片温度≤除霜翅片温度，且处于室外翅片温度的持续时间达到除霜检测时间，且压缩机累计运行时间＞除霜周期，且压缩机连续运行时间达到压缩机连续运行时长；则进入除霜模式；
若除霜模式的运行时间＞最大除霜时间，或室外翅片温度＞退出除霜翅片温度，则退出除霜模式。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其特征在于，所述烘干机通过远程终端对所述烘干机的程序进行升级、更新、修补和控制烘干机程序的执行；若烘干机出现高压、低压、排气过高、电流故障等保护时，机器会自动停机，待故障恢复后会自行重启，若连续三次重启后仍然报故障，则烘干机强制关机，发送错误报告至远程终端。
7.一种空气能热泵烘干机控制器，应用如上述权利要求6所述的空气能热泵烘干机控制器的控制方法，其特征在于，包括：
控制中心：用于控制烘干机进行烘干模式、冷干模式、除霜模式和应急处理，及其接收远程终端的信号并执行终端命令；
触摸屏：用于查看烘干机的运行状况和输入命令；
检测模块：包括室内温度传感器、室外温度传感器、室内湿度传感器、室外湿度传感器和室外翅片温度传感器；
若干组烘干机组：每组烘干机组包括循环风机、压缩机、外风机、电加热、排湿风机和四通阀；
远程终端：用于对烘干机的程序进行升级、更新、修补和控制烘干机程序的执行，并接收烘干机发送的报告。
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