CN117796239A - 一种粮仓用空调器的恒温除湿系统及调节控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种粮仓用空调器的恒温除湿系统及调节控制方法，包括：风道和具有用于送入新风的出风口，出风口处设置有温湿度传感器和电动风阀，通过调节电动风阀的开度以控制出风口处的风量；控温管路中的流体用于对进入出风口的风进行换热；电子膨胀阀设置在空调器的制冷管路上，电子膨胀阀位于空调器的蒸发器和冷凝器之间；控制器分别与温湿度传感器和电动风阀信号连接，控制器根据温湿度传感器的信号控制电子膨胀阀的开度，调节粮仓的湿度；控制器根据温湿度传感器传递的信号计算出风口所需的风量，从而控制电动风阀的开度，调节粮仓的温度，解决了相关技术中现有的粮仓恒温除湿调节控制方式能耗高，导致储藏粮仓的成本较高的技术问题。

Description

一种粮仓用空调器的恒温除湿系统及调节控制方法

技术领域

本发明涉及粮仓内空气调节技术领域，具体涉及一种粮仓用空调器的恒温除湿系统及调节控制方法。

背景技术

在粮食丰收后，需要将其储藏在粮仓中。然而，储藏时间的长短与储藏环境的温度和湿度有着密切的联系。在过高的温度和过低的湿度下，粮食的口感和品质会受到影响。因此，需要对粮仓进行恒温恒湿调节控制，以保持粮食的最佳状态。

在对粮仓除湿的过程中，由于液化空气中的水分使温度降低，为了保证粮仓内温度不变，需要对粮仓进行升温处理。现有的粮仓恒温除湿空调技术中，通常采用电热丝加热方式在出风口对粮仓进行恒温除湿，这种方法虽然简单易行，但存在能耗高、效率低、设备容易损坏等缺点。

因此，现有技术有待于进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种粮仓用空调器的恒温除湿系统及调节控制方法，以解决相关技术中现有的粮仓恒温除湿调节控制方式能耗高，导致储藏粮仓的成本较高的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：提供了一种粮仓用空调器的恒温除湿系统，包括：风道，风道通向粮仓为粮仓换风，风道具有用于送入新风的出风口，出风口处设置有温湿度传感器和电动风阀，通过调节电动风阀的开度以控制出风口处的风量；控温管路，控温管路设置在出风口处，控温管路中的流体用于对进入出风口的风进行换热；电子膨胀阀，电子膨胀阀设置在空调器的制冷管路上，电子膨胀阀位于空调器的蒸发器和冷凝器之间；控制器，控制器分别与温湿度传感器和电动风阀信号连接，控制器根据温湿度传感器的信号控制电子膨胀阀的开度，以调节粮仓的湿度；控制器根据温湿度传感器传递的信号计算出风口所需的风量，通过所需的风量控制电动风阀的开度，以调节粮仓的温度。

进一步地，控温管路的一端与冷凝器流体入口连接，控温管路的另一端与冷凝器流体出口连接。

进一步地，冷凝器为翅片冷凝器。

进一步地，制冷管路上设置有供液过滤器，供液过滤器位于蒸发器和电子膨胀阀之间。

进一步地，控温管路上设置有截止阀，截止阀用于打开或闭合控温管路，控制器与截止阀信号连接。

一种调节控制方法，应用于如上所述的粮仓用空调器的恒温除湿系统，调节控制方法包括：设定初始湿度Fs，通过温湿度传感器监测到实际湿度Fs1；当Fs1≠Fs时，控制器开启恒温除湿系统；判断Fs1与Fs的大小关系，若Fs1＞Fs，电子膨胀阀的开度Ks减小；若Fs1＜Fs，电子膨胀阀的开度Ks增大；出风口的风与控温管路的流体进行换热，通过换热后出风口的出风温度T3计算出风口所需的风量f1，调节电动风阀的开度K1，直至粮仓内的温度达到合适温度T。

进一步地，电子膨胀阀的实际开度Ks1按照以下公式计算：Ks1＝Ks+Xs(Fs1-Fs)，其中，Xs为电子膨胀阀开度与湿度的修正系数。

进一步地，电动风阀的开度K1计算方法为：K1＝K*f/f1，其中，K为电动风阀初始开度，f为出风口的初始风量。

进一步地，所需的风量f1的计算方法为：f1＝(T-T2)/(Ka*T3)，其中，T2为粮仓的实际温度，Ka为比例系数。

进一步地，比例系数Ka的计算方法为：ka＝t/V，其中，t为除湿时间，V为粮仓体积。

进一步地，比例系数Ka通过以下公式得出：T＝f*t*T1/V，其中，T1为换热前出风口处的初始温度。

有益效果：

1、采用本发明的粮仓用空调器的恒温除湿系统，通过在冷凝器上设有一条控温管路，将控温管路延伸在出风口处，在系统进行除湿时，打开冷凝器上的截止阀进行取气，利用冷凝器中的高温冷媒给出风加热，有效节能，进一步控制粮食的储存成本，降低成本费用。

2、采用本发明的粮仓用空调器的恒温除湿系统，通过电子膨胀阀除湿时，利用系统中的冷媒进行对出风口的温度控制，同时利用出风口的电动风阀控制出风口的风量，保证粮仓内的温度不变，实现有效恒温。

3、采用本发明的调节控制方法，可以有效地控制粮仓内的温度和湿度，确保粮食在一个最佳的环境中储存，并延长其保质期。

4、采用本发明的调节控制方法，恒温除湿系统用于监测和控制粮仓内的湿度和温度，防止粮食受潮或干燥过度，提高储存粮食的口感和品质，为人们提供更优质的食品。

附图说明

图1是本发明实施例采用的粮仓用空调器的恒温除湿系统的空调器出风口的结构示意图；

图2是本发明实施例采用的粮仓用空调器的恒温除湿系统的结构示意图；

图3是本发明实施例采用的粮仓用空调器的恒温除湿系统的控温管路的结构示意图；

图4是本发明实施例采用的除湿调节控制方法的控制流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、风道；11、出风口；2、温湿度传感器；3、电动风阀；4、控温管路；41、截止阀；5、电子膨胀阀；6、制冷管路；7、蒸发器；8、冷凝器；9、供液过滤器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

根据本发明实施例，提供了一种粮仓用空调器的恒温除湿系统，请参阅图1至图3，包括：风道1，风道1通向粮仓为粮仓换风，风道1具有用于送入新风的出风口11，出风口11处设置有温湿度传感器2和电动风阀3，通过调节电动风阀3的开度以控制出风口11处的风量；控温管路4，控温管路4设置在出风口11处，控温管路4中的流体用于对进入出风口11的风进行换热；电子膨胀阀5，电子膨胀阀5设置在空调器的制冷管路6上，电子膨胀阀5位于空调器的蒸发器7和冷凝器8之间；控制器，控制器分别与温湿度传感器2和电动风阀3信号连接，控制器根据温湿度传感器2的信号控制电子膨胀阀5的开度，以调节粮仓的湿度；控制器根据温湿度传感器2传递的信号计算出风口11所需的风量，通过所需的风量控制电动风阀3的开度，以调节粮仓的温度。

在本实施例的粮仓用空调器的恒温除湿系统中，在空调器的制冷管路6上、并且在蒸发器7和冷凝器8之间设置电子膨胀阀5，调节电子膨胀阀5的开度对粮仓的湿度进行控制。具体地除湿原理为：空调器的恒温除湿系统中的蒸发器7会将粮仓内空气吸入，然后通过蒸发器7中的冷却剂来降低粮仓内空气的温度，使空气中的水分凝结成水滴，这些水滴会被收集到蒸发器7下方的水盘中，从而减少空气中的湿度。但是粮仓内的水分凝结成水滴的液化过程中，粮仓内的温度会降低。为了保证粮仓内温度不变，需要在除湿过程中，对粮仓内的温度进行控制。采用的温度控制方法是：在空调器的出风口11处设置控温管路4，控温管路4中的流体用于对进入出风口11的风进行换热，对出风口11处的风进行升温，再经过空调器的风道1吹送到粮仓中，从而提高粮仓内的温度。采用本实施例的粮仓用空调器的恒温除湿系统，只需要在控温管路4中通入温度较高的流体与控温管路4外的风进行换热，即可实现对粮仓内升温处理，与现有的电热丝加热方式，此系统更加节能，降低了粮食储存成本。采用本实施例的粮仓用空调器的恒温除湿系统解决了相关技术中现有的粮仓恒温除湿调节控制方式能耗高，导致储藏粮仓的成本较高的技术问题。

参阅图2和图3，在本实施例的粮仓用空调器的恒温除湿系统中，控温管路4的一端与冷凝器8流体入口连接，控温管路4的另一端与冷凝器8流体出口连接。在冷凝器8的一侧取气将冷媒分流一部分，形成控温管路4，将这部分冷媒用来出风口11处对风进行加热。当空气中的水分被凝结成水滴后，空气中的湿度会降低，而此时空气中的温度也会下降。为了保持室内的舒适温度，恒温除湿系统会将冷凝器8中的冷却剂加热，使其升温，从而将空气中的水分蒸发掉，使空气中的湿度进一步降低。通过蒸发器7和冷凝器8的协作来控制粮仓中的湿度，从而优化粮仓内的环境温度。将空调器的制冷系统中产生的高温冷媒引用到出风口11处，与送入粮仓的风进行换热，实现资源再利用，进一步到达节能效果，又进一步控制粮食储存成本。同时，粮仓内实现了恒温恒湿进一步保障粮食的口感和品质，为人们提供更优质的食品。

参阅图2，在本实施例的粮仓用空调器的恒温除湿系统中，冷凝器8为翅片冷凝器。翅片式冷凝器是一种高效能的热交换器,它采用翅片作为传热元件,通过将制冷剂的冷凝过程与粮仓内空气进行热交换,将制冷剂的热量带出,从而冷凝制冷剂，更加有利于除湿操作。另外，翅片冷凝器的最大优点在于其表面积更大,能够更快地将制冷剂冷却。同时，翅片结构也能增加热传导和热交换的效率,有利于提高出风口11处风的换热效率，使整个系统更加高效。

参阅图2，在本实施例的粮仓用空调器的恒温除湿系统中，制冷管路6上设置有供液过滤器9，供液过滤器9位于蒸发器7和电子膨胀阀5之间。蒸发器7的制冷管路6上设置供液过滤器9,供液过滤器9的主要作用是去除制冷管路6中残留的水分、杂质和酸性物质等。不仅如此，供液过滤器9还可以补偿冷媒的损益和对其进行调整，以免压缩机停机后造成大量的冷媒聚集在蒸发器7内,避免下次开机产生回液而损害空调器。供液过滤器9设置在蒸发器7的下游，电子膨胀阀5的上游，对电子膨胀阀5也起到了保护作用，从而保证电子膨胀阀5在恒温除湿系统中的正常运行。

参阅图3，在本实施例的粮仓用空调器的恒温除湿系统中，控温管路4上设置有截止阀41，截止阀41用于打开或闭合控温管路4，控制器与截止阀41信号连接。当空调器需要进行除湿操作时，将信号传递给控制器，控制器将截止阀41打开，从开通控温管路4，使得控温管路4中的高温冷媒与出风口11处的风进行换热。如果空调器不实施除湿操作，截止阀41处于闭合状态，以便于冷媒在冷凝器8中流动，与冷却介质进行热交换。

参阅图4，在本实施例的调节控制方法中，应用于如上所述的粮仓用空调器的恒温除湿系统，控制方法包括：设定初始湿度Fs，通过温湿度传感器2监测到实际湿度Fs1；当Fs1≠Fs时，控制器开启恒温除湿系统；判断Fs1与Fs的大小关系，若Fs1＞Fs，电子膨胀阀5的开度Ks减小；若Fs1＜Fs，电子膨胀阀5的开度Ks增大；出风口11的风与控温管路4的流体进行换热，通过换热后出风口11的出风温度T3计算出风口11所需的风量f1，调节电动风阀3的开度K1，直至粮仓内的温度达到合适温度T。

本实施例的调节控制方法中，包括除湿调节控制方法和恒温调节控制方法。在粮仓空调的出风口11设置温湿度传感器2，实时监测出风口11的湿度，并将温度和湿度数据传输到控制器。控制器接收温度和湿度数据后，根据预设的初始湿度Fs和实际湿度Fs1，计算出所需的电子膨胀阀5的开度Ks。通过自动调整电子膨胀阀5的开度，以实现对湿度的精准控制。控制器还会根据实时湿度和初始湿度Fs，自动调整空调器的运行状态，确保湿度的稳定控制。

同时，在出风口11设置电动风阀3，通过温湿度传感器2监测与控温管路4中的冷媒换热后出风口11的出风温度T3，计算出风口11所需的风量f1，调节电动风阀3的开度K1，直至粮仓内的温度达到合适温度T，从而实现恒温调节控制。

参阅图4，在本实施例的调节控制方法中，除湿调节控制方法如下：

设定初始湿度Fs，温湿度传感器2监测实际湿度Fs1；

若Fs1≠Fs，开启恒温除湿系统；

除湿时间t1后，判断Fs1与Fs大小；

若Fs1＞Fs，电子膨胀阀5的开度Ks减小；

若Fs1＜Fs，电子膨胀阀5的开度Ks增大；

若Fs1＝Fs，保持电子膨胀阀5的开度Ks。

参阅图4，在本实施例的调节控制方法中，电子膨胀阀5的实际开度Ks1按照以下公式计算：Ks1＝Ks+Xs(Fs1-Fs)，其中，Xs为电子膨胀阀开度与湿度的修正系数。

参阅图4，在本实施例的调节控制方法中，电动风阀3的开度K1计算方法为：K1＝K*f/f1，其中，K为电动风阀初始开度，f为出风口的初始风量。

参阅图4，在本实施例的调节控制方法中，所需的风量f1的计算方法为：f1＝(T-T2)/(Ka*T3)，其中，T2为粮仓的实际温度，Ka为比例系数。

参阅图4，在本实施例的调节控制方法中，比例系数Ka的计算方法为：ka＝t/V，其中，t为除湿时间，V为粮仓体积。

参阅图4，在本实施例的调节控制方法中，比例系数Ka通过以下公式得出：T＝f*t*T1/V，其中，T1为换热前出风口11处的初始温度。

在本实施例的调节控制方法中，恒温调节控制方法如下：

设定合适温度T，换热前所述出风口11处的初始温度T1，粮仓空调除湿开启时间为t时，粮仓内的温度达到T，此时根据公式可以的到：T＝f*t*T1/V，其中，粮仓内的体积为V，出风口的初始风量为f。

当粮仓空调器开始利用电子膨胀阀5开始除湿时，截止阀41打开，开始从冷凝器8中取气，这时候冷凝器8中的高温冷媒将出风口11的风进行加热，此时通过出粮仓的温湿度传感器2检测到粮仓内的温度T2(T2<T)，通过温湿度传感器2检测到经过冷凝器8冷媒加热过的出风口11的温度为T3(T3>T2)，根据公式T＝f*t*T1/V可以计算得出：Ka＝t/V，Ka为比例系数。

那么所需的出风口温度f1＝(T-T2)/(Ka*T3)；

设定初始电动风阀的开度为K，所需电动风阀的开度K1＝K*f/f1；

通过控制器程序计算出电动风阀3的开度K1，来控制出风口的风量f1，已到达粮仓内的温度达到合适温度T。

本实施例提出了一种粮仓用空调器的恒温除湿系统及调节控制方法，通过从冷凝器8流经的冷媒将出风口11的温度提高，在粮仓空调利用电子膨胀阀5除湿时，粮仓内的温度波动减少，从而实现对粮仓空调恒温除湿度的精准控制，有效减少粮仓空调器在除湿过程中温度的波动，从而保证粮食的储存品质。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种粮仓用空调器的恒温除湿系统，其特征在于，包括：

风道(1)，所述风道(1)通向粮仓为粮仓换风，所述风道(1)具有用于送入新风的出风口(11)，所述出风口(11)处设置有温湿度传感器(2)和电动风阀(3)，通过调节所述电动风阀(3)的开度以控制所述出风口(11)处的风量；

控温管路(4)，所述控温管路(4)设置在所述出风口(11)处，所述控温管路(4)中的流体用于对进入所述出风口(11)的风进行换热；

电子膨胀阀(5)，所述电子膨胀阀(5)设置在空调器的制冷管路(6)上，所述电子膨胀阀(5)位于空调器的蒸发器(7)和冷凝器(8)之间；

控制器，所述控制器分别与所述温湿度传感器(2)和所述电动风阀(3)信号连接，所述控制器根据所述温湿度传感器(2)的信号控制所述电子膨胀阀(5)的开度，以调节粮仓的湿度；所述控制器根据所述温湿度传感器(2)传递的信号计算所述出风口(11)所需的风量，通过所需的风量控制所述电动风阀(3)的开度，以调节粮仓的温度。

2.根据权利要求1所述的粮仓用空调器的恒温除湿系统，其特征在于，所述控温管路(4)的一端与所述冷凝器(8)流体入口连接，所述控温管路(4)的另一端与所述冷凝器(8)流体出口连接。

3.根据权利要求2所述的粮仓用空调器的恒温除湿系统，其特征在于，所述冷凝器(8)为翅片冷凝器。

4.根据权利要求3所述的粮仓用空调器的恒温除湿系统，其特征在于，所述制冷管路(6)上设置有供液过滤器(9)，所述供液过滤器(9)位于所述蒸发器(7)和所述电子膨胀阀(5)之间。

5.根据权利要求1所述的粮仓用空调器的恒温除湿系统，其特征在于，所述控温管路(4)上设置有截止阀(41)，所述截止阀(41)用于打开或闭合所述控温管路(4)，所述控制器与所述截止阀(41)信号连接。

6.一种调节控制方法，应用于如权利要求1-5中任一项所述的粮仓用空调器的恒温除湿系统，其特征在于，所述调节控制方法包括：

设定初始湿度Fs，通过所述温湿度传感器(2)监测到实际湿度Fs1；

当Fs1≠Fs时，所述控制器开启恒温除湿系统；

判断Fs1与Fs的大小关系，若Fs1＞Fs，所述电子膨胀阀(5)的开度Ks减小；若Fs1＜Fs，所述电子膨胀阀(5)的开度Ks增大；

所述出风口(11)的风与所述控温管路(4)的流体进行换热，通过换热后所述出风口(11)的出风温度T3计算所述出风口(11)所需的风量f1，调节所述电动风阀(3)的开度K1，直至粮仓内的温度达到合适温度T。

7.根据权利要求6所述的调节控制方法，其特征在于，所述电子膨胀阀(5)的实际开度Ks1按照以下公式计算：Ks1＝Ks+Xs(Fs1-Fs)，其中，Xs为电子膨胀阀开度与湿度的修正系数。

8.根据权利要求7所述的调节控制方法，其特征在于，所述电动风阀(3)的开度K1计算方法为：K1＝K*f/f1，其中，K为电动风阀初始开度，f为出风口的初始风量。

9.根据权利要求8所述的调节控制方法，其特征在于，所需的风量f1的计算方法为：f1＝(T-T2)/(Ka*T3)，其中，T2为粮仓的实际温度，Ka为比例系数。

10.根据权利要求9所述的调节控制方法，其特征在于，所述比例系数Ka的计算方法为：ka＝t/V，其中，t为除湿时间，V为粮仓体积。

11.根据权利要求10所述的调节控制方法，其特征在于，所述比例系数Ka通过以下公式得出：T＝f*t*T1/V，其中，T1为换热前所述出风口(11)处的初始温度。