一种变频变容量热泵热风烘干系统控制方法及其控制装置制造方法及图纸

一种变频变容量热泵热风烘干系统控制方法及其控制装置，涉及干燥固体材料或制品用的空气或气体的供应或控制装置，尤其涉及一种热泵式热风烘干系统的控制方法和控制装置，包括以下步骤；配置温度控制参数，保存预设控温曲线参数；检测和监控出风温度和烘房温湿度；根据预设控温曲线动态设置当前时段的需求耗热量；按照当前时段的需求耗热量选择系统的双机变容运行模式。本发明专利技术的控制装置利用微处理器实现程序控制，通过控制电磁阀组将定频和变频两个系统的蒸发侧和冷凝侧动态连接，实现热泵机组的变容量控制，在变频系统中高低频率时合理分配蒸发器和冷凝器的换热面积，既能保证产品的可靠性，又能达到提高机组能效，减少能源消耗的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种变频变容量热泵热风烘干系统控制方法及其控制装置
本专利技术涉及干燥固体材料或制品用的空气或气体的供应或控制装置，尤其涉及一种热泵式热风烘干系统和用于该系统的控制方法和控制装置。
技术介绍
目前市场上需要热风烘干的场所越来越多，如烟草烘干、粮食烘干、药材烘干、果蔬烘干等烘干场所，烘干主要用煤炉、气炉、电炉进行烘干。煤、气都是不可再生的战略性能源，不是国家推广的方向，电炉因为耗能大、运行费用高，也不适宜进行批量推广。北方农村采暖以前都是用煤炉烧热水进行采暖，国家对农村采用热泵代替煤炉进行全面推广，证明热泵在采暖方面还是有很大的市场前景。热泵在上述热风烘干需求的场所也会有很大的发展潜力。以我国的烟叶烘烤设备为例，长期沿用传统的土木结构自然通风式烤房，尽管经常有某些改进改造，但仍然没有脱离传统的形式。我国自20世纪90年代引进以燃油、燃煤直接供热和锅炉供热的密集烘烤设备,在各地试验示范反应了烘烤操作技术简便、节省用工、能保证烟叶烘烤质量等优势，但一次性投资成本较高，耗油量较大，近期内要大面积推广有很大难度，实践证明不适合我国国情，不能为生产所接受。烟叶烘烤是一个大量耗热过程，普通烤房用煤直接供热，热利用率低，耗煤量高，通常烤干1kg烟叶耗煤量在1.5～2.5kg标煤，环境污染严重。中国专利技术专利“一种以空气源热泵为热源的烟草烤房”(专利技术专利号：200910044468.X，授权公告号：CN101940358B)公开了一种以空气源热泵为热源的烟草烤房，包括设有新风口的加热室和设有温度、湿度探头的干燥室，烤房上方设有排湿口，还包括空气源热泵和冷凝器风机，冷凝器换热面积与压缩机输入功率的比值的取值范围在7-15m2/kw之间，冷凝器及其吸风式送风风机装置在所述加热室内；所述干燥室和/或加热室设有保温层。该技术方案以空气源热泵和太阳能作为烟草烤房的新型热源，使空气源热泵和太阳能的应用范围得到了极大的拓展，在产烟区大范围推广使用可以降低大气、土壤及烟叶的硫含量，提高烟叶品质，对节约能源、保护环境具有积极意义。但是，在烟草的烘烤工艺方面，各地相继研究提出了五段式、七段式和六段式的“双低”烘烤工艺等。每种烘烤工艺都将烟叶烘烤全过程划分为变黄期、定色期、干筋期，对各时期都规定有明确的温湿度指标，参见图9所示的部分品种烟草的多段式烘干工艺图。由于烘烤过程段落划分多而细，尤其是对烟叶变化划分层次多而模糊、不定量，没有简单明确的关键点，技术复杂、不容易掌握，现有热泵烘干系统也同样不能满足烟草烘烤的要求。另一方面，由于某些高温烘干部分时间段需要80℃以上的热风出风温度，如何提供高温热风是热泵式热风烘干系统需要解决的另一个问题。中国专利技术专利申请“一种超高温热泵烘干系统”(专利技术专利申请号：201510433292.2，公开号：CN105021015A)公开了一种超高温热泵烘干系统，包括烘房，与所述烘房的送风口及回风风道连通的回风道，设置于回风道内的循环风机，与回风道连通的排风道，设置于排风道的通道口的抽风机，设置于回风道与排风道的交汇处的空气热回收装置，以及至少两套并联使用的热泵机组；该专利技术采用两套或两套以上热泵机组并联工作，在烘干作业过程初期依靠吸收低品位环境空气热量对烘房进行加热提升温度，升温到一定程度后对烘房内排出的高温高湿空气进行除湿，对其中所含有的显热及潜热进行最大化的回收。该系统利用两套热泵机组的循环工质温度范围的差异提供相对更高的送风温度，同时保证烘干机组的蒸发温度充分提高。但是，该现有技术方案采用两套热泵机组，这不但导致烘房设备投资成倍提高，依靠循环工质温度范围的差异提高送风温度还增加了设备维护的复杂性。同时，由于烘干过程中烘房的耗热量需求变化很大，这不仅导致热泵机组频繁开停，增加机组的运行耗电量，降低机组的能效，还会使烘房内的温度变化变大，甚至会因烘干温度变化过大而影响成品的质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种变频变容量热泵热风烘干系统，用于解决现有热泵热风烘干系统提供高温热风时存在的技术问题。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种变频变容量热泵热风烘干系统控制方法，其特征在于包括以下步骤：S100：配置温度控制参数，保存预设控温曲线参数；S200：检测和监控出风温度和烘房温湿度；S300：根据预设控温曲线动态设置当前时段的需求耗热量；S400：按照当前时段的需求耗热量选择系统的双机变容运行模式；所述的变频变容量热泵热风烘干系统包括定频压缩机和变频压缩机，并联连接的制冷剂定频循环管路和变频循环管路，以及通过第一电磁阀组和第二电磁阀组控制连接的换热器变容支路；所述的双机变容运行模式包括变频定容量模式，变频变容量模式，定频变容量+变频定容量并联运行模式，变频定容量模式+变频变容量并联运行模式，以及定频定容量+变频变容量并联运行模式，其中：变频定容量模式：变频压缩机启动，制冷剂沿变频循环管路循环，第一电磁阀组和第二电磁阀组均关闭；变频变容量模式：变频压缩机启动，制冷剂沿变频循环管路循环；第一电磁阀组关闭，第二电磁阀组开启，所述的换热器变容支路并联连接到变频循环管路，变频压缩机进入变容量运行模式；定频变容量+变频定容量并联运行模式：定频压缩机和变频压缩机同时启动，制冷剂同时沿定频循环管路和变频循环管路双路循环；第一电磁阀组开启，第二电磁阀组关闭，所述的换热器变容支路并联连接到定频循环管路，定频压缩机进入变容量运行模式；定频定容量+变频变容量并联运行模式：定频压缩机和变频压缩机同时启动，制冷剂同时沿定频循环管路和变频循环管路双路循环；第一电磁阀组关闭，第二电磁阀组开启，所述的换热器变容支路并联连接到变频循环管路，变频压缩机进入变容量运行模式。本专利技术的变频变容量热泵热风烘干系统控制方法的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的步骤S400包括以下控制操作动作：S420：若需求耗热量＜25％，启动变频压缩机，关闭第一电磁阀组和第二电磁阀组，进入变频定容量模式；S440：若需求耗热量＜35％，启动变频压缩机，关闭第一电磁阀组，开启第二电磁阀组，进入变频变容量模式；S460：若需求耗热量≥70％，转步骤S480；否则，同时启动定频压缩机和变频压缩机，开启第一电磁阀组，关闭第二电磁阀组，进入定频变容量+变频定容量并联运行模式；S480：同时启动定频压缩机和变频压缩机，关闭第一电磁阀组，开启第二电磁阀组，进入定频定容量+变频变容量并联运行模式。本专利技术的另一个目的是要提供一种用于实现上述变频变容量热泵热风烘干系统控制方法的控制装置。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于实现上述变频变容量热泵热风烘干系统控制方法的热泵热风烘干系统控制装置，其特征在于包括用于配置温度控制参数和保存预设控温曲线参数的运行参数设定模块，用于检测和监控出风温度和烘房温湿度的烘房温湿度监控模块和送风温度监控模块，用于驱动风阀的风阀开度控制器，以及用于控制压缩机和电磁阀的热泵机组控制器；所述烘房温湿度监控模块的输入端，连接到运行参数设定模块、干球温度传感器和湿球温度传感器；所述烘房温湿度监控模块的输出端连接到热泵机组控制器；热泵机组控制器的输出端连接到压缩机和制冷剂管路中的控制电磁阀；所述送风温度监控模块的输入端，连接到运行参数设定模块和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频变容量热泵热风烘干系统控制方法，其特征在于包括以下步骤：S100：配置温度控制参数，保存预设控温曲线参数；S200：检测和监控出风温度和烘房温湿度；S300：根据预设控温曲线动态设置当前时段的需求耗热量；S400：按照当前时段的需求耗热量选择系统的双机变容运行模式；所述的变频变容量热泵热风烘干系统包括定频压缩机和变频压缩机，并联连接的制冷剂定频循环管路和变频循环管路，以及通过第一电磁阀组和第二电磁阀组控制连接的换热器变容支路；所述的双机变容运行模式包括变频定容量模式，变频变容量模式，定频变容量+变频定容量并联运行模式，变频定容量模式+变频变容量并联运行模式，以及定频定容量+变频变容量并联运行模式，其中：变频定容量模式：变频压缩机启动，制冷剂沿变频循环管路循环，第一电磁阀组和第二电磁阀组均关闭；变频变容量模式：变频压缩机启动，制冷剂沿变频循环管路循环；第一电磁阀组关闭，第二电磁阀组开启，所述的换热器变容支路并联连接到变频循环管路，变频压缩机进入变容量运行模式；定频变容量+变频定容量并联运行模式：定频压缩机和变频压缩机同时启动，制冷剂同时沿定频循环管路和变频循环管路双路循环；第一电磁阀组开启，第二电磁阀组关闭，所述的换热器变容支路并联连接到定频循环管路，定频压缩机进入变容量运行模式；定频定容量+变频变容量并联运行模式：定频压缩机和变频压缩机同时启动，制冷剂同时沿定频循环管路和变频循环管路双路循环；第一电磁阀组关闭，第二电磁阀组开启，所述的换热器变容支路并联连接到变频循环管路，变频压缩机进入变容量运行模式。...

【技术特征摘要】
1.一种变频变容量热泵热风烘干系统控制方法，其特征在于包括以下步骤：S100：配置温度控制参数，保存预设控温曲线参数；S200：检测和监控出风温度和烘房温湿度；S300：根据预设控温曲线动态设置当前时段的需求耗热量；S400：按照当前时段的需求耗热量选择系统的双机变容运行模式；所述的变频变容量热泵热风烘干系统包括定频压缩机和变频压缩机，并联连接的制冷剂定频循环管路和变频循环管路，以及通过第一电磁阀组和第二电磁阀组控制连接的换热器变容支路；所述的双机变容运行模式包括变频定容量模式，变频变容量模式，定频变容量+变频定容量并联运行模式，变频定容量模式+变频变容量并联运行模式，以及定频定容量+变频变容量并联运行模式，其中：变频定容量模式：变频压缩机启动，制冷剂沿变频循环管路循环，第一电磁阀组和第二电磁阀组均关闭；变频变容量模式：变频压缩机启动，制冷剂沿变频循环管路循环；第一电磁阀组关闭，第二电磁阀组开启，所述的换热器变容支路并联连接到变频循环管路，变频压缩机进入变容量运行模式；定频变容量+变频定容量并联运行模式：定频压缩机和变频压缩机同时启动，制冷剂同时沿定频循环管路和变频循环管路双路循环；第一电磁阀组开启，第二电磁阀组关闭，所述的换热器变容支路并联连接到定频循环管路，定频压缩机进入变容量运行模式；定频定容量+变频变容量并联运行模式：定频压缩机和变频压缩机同时启动，制冷剂同时沿定频循环管路和变频循环管路双路循环；第一电磁阀组关闭，第二电磁阀组开启，所述的换热器变容支路并联连接到变频循环管路，变频压缩机进入变容量运行模式。2.根据权利要求1所述的变频变容量热泵热风烘干系统控制方法，其特征在于所述的步骤S400包括以下控制操作动作：S420：若需求耗热量＜25％，启动变频压缩机，关闭第一电磁阀组和第二电磁阀组，进入变频定容量模式；S440：若需求耗热量＜35％，启动变频压缩机，关闭第一电磁阀组，开启第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉军，吴运运，吴小网，刘军，王颖，王天舒，杨奕，
申请(专利权)人：江苏天舒电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32