干燥系统控制方法、装置及干燥系统制造方法及图纸

本申请涉及一种干燥系统控制方法、装置及干燥系统，干燥系统控制方法包括获取当前环境实际气象参数，将当前环境实际气象参数输入到训练好的干燥参数数学模型，以根据干燥参数数学模型输出干燥控制参数，根据干燥控制参数控制所述干燥系统的干燥方式。本申请仅需要监测系统所在地的气候参数，即可根据训练好的数学模型预测出预测干燥控制参数，对干燥方式进行控制，提升干燥系统自动化程度，提高干燥效率低和干燥品质。低和干燥品质。低和干燥品质。

【技术实现步骤摘要】
干燥系统控制方法、装置及干燥系统


[0001]本申请属于干燥系统
，具体涉及一种干燥系统控制方法、装置及干燥系统。

技术介绍

[0002]干燥是一个复杂的传热传质过程，它不仅受到物料特性和干燥介质参数的影响，还与干燥方式有着重要关系。目前干燥系统的控制大多以人工经验为主，在热泵联合太阳能干燥系统中，操作上需要人工确定干燥方式，例如需选择热泵干燥还是太阳能进行干燥，并且需要人工确定集热/蒸发器出口温度，干燥系统自动化程度低，需要复杂的人机交互控制，导致在控制过程中存在效率低，干燥时间过长，干燥效果不好等问题。

技术实现思路

[0003]为至少在一定程度上克服传统干燥系统的控制存在效率低、干燥时间过长、干燥效果不好的问题，本申请提供一种干燥系统控制方法、装置及干燥系统。
[0004]第一方面，本申请提供一种干燥系统控制方法，包括：
[0005]获取当前环境实际气象参数；
[0006]将所述当前环境实际气象参数输入到训练好的干燥参数数学模型，以根据干燥参数数学模型输出干燥控制参数；
[0007]根据所述干燥控制参数控制所述干燥系统的干燥方式。
[0008]进一步的，所述干燥参数数学模型的训练过程包括：
[0009]构建至少一个能量平衡方程；
[0010]将气象参数训练数据分别输入到所述至少一个能量平衡方程，对能量平衡方程进行求解以预测干燥控制参数；
[0011]计算预测到的干燥控制参数与目标干燥控制参数的差值；
[0012]调整能力平衡方程中的对流换热系数、辐射换热系数和热传导换热系数，直至满足训练结束条件，所述干燥参数数学模型训练完成，所述训练结束条件包括预测到的干燥控制参数与目标干燥控制参数的差值小于预设阈值。
[0013]进一步的，所述至少一个能量平衡方程包括：
[0014]玻璃盖板能量平衡方程、集热/蒸发器能量平衡方程、工质空气能量平衡方程和保温层能量平衡方程中的至少一个。
[0015]进一步的，所述玻璃盖板能量平衡方程为：
[0016][0017]其中，m
g
为玻璃盖板质量，C
p、g
为玻璃盖板比热容，T
g
为玻璃盖板温度，A
g
为玻璃盖板面积，α
g
为玻璃盖板的吸收率，I(t)为太阳辐射强度，h
r，g
‑
s
为玻璃盖板和天空之间的传导
换热系数，T
s
为天空温度，h
r，g
‑
ev
为玻璃盖板和蒸发器之间辐射换热系数，T
ev
为蒸发器温度，h
v，g
‑
am
为玻璃盖板和环境空气之间的对流换热系数，T
am
为环境空气温度，h
v，g
‑
a
为玻璃盖板和空气之间的对流换热系数，T
a
为空气温度。
[0018]进一步的，所述集热/蒸发器能量平衡方程为：
[0019][0020]其中，m
ev
为蒸发器质量，C
p、ev
为蒸发器比热容，T
ev
为蒸发器温度，A
ev
为蒸发器面积，τ
g
为玻璃盖板透射率，α
ev
为蒸发器吸收率，h
r，g
‑
ev
为玻璃盖板和蒸发器之间辐射换热系数，h
r，ev
‑
i
为蒸发器和保温层之间辐射换热系数，T
i
为保温层温度，h
v，ev
‑
a
为蒸发器和空气之间的对流换热系数。
[0021]进一步的，所述工质空气能量平衡方程为：
[0022][0023]其中，m
a
为空气的质量，C
p、a
为空气的比热容，T
a
为空气温度，h
v，ev
‑
a
为空气和蒸发器的对流换热系数，A
i
为保温层面积，h
v，i
‑
a
为保温层和空气之间对流换热系数，A
g
为玻璃盖板面积，h
v，g
‑
a
为玻璃盖板和空气之间的对流换热系数。
[0024]进一步的，所述保温层能量平衡方程为：
[0025][0026]其中，m
i
为保温层质量，C
p、i
为保温层的比热容，T
i
为保温层温度，h
v，i
‑
a
为保温层和空气之间对流换热系数，h
r，i
‑
ev
为保温层和蒸发器之间的辐射换热系数，h
r，i
‑
gr
为保温层和地温之间的辐射换热系数，T
gr
为地温，h
v，i
‑
am
为保温层和环境空气间对流换热系数，T
i
为保温层温度，T
am
为环境空气温度。
[0027]进一步的，所述对能量平衡方程进行求解，包括：
[0028]通过有限差分法对所述能量平衡方程进行离散求解。
[0029]进一步的，所述干燥控制参数为集热/蒸发器出口的空气温度，所述根据所述干燥控制参数控制所述干燥系统的干燥方式，包括：
[0030]若集热/蒸发器出口的空气温度小于40℃，则采用热泵干燥方式，控制热泵压缩机开启，轴流风机将热泵压缩机产生的热量输送到干燥箱内干燥物料；
[0031]若集热/蒸发器出口的空气温度大于等于40℃且小于等于60℃，则采用太阳能联合热泵干燥方式，通过轴流风机将热泵压缩机产生的热量和太阳辐射能输送到干燥箱内干燥物料；
[0032]若集热/蒸发器出口的空气温度大于60℃，则采用太阳能干燥方式，控制热泵压缩机停止工作，通过轴流风机将太阳辐射能输送到干燥箱内干燥物料。
[0033]进一步的，还包括：
[0034]在采用太阳能联合热泵干燥方式时，调节热泵压缩机的工作频率和/或控制用于调节热泵压缩机输出热量的电子膨胀阀的开度以使集热/蒸发器出口的空气温度大于等于40℃且小于等于60℃。
[0035]进一步的，还包括：
[0036]在采用太阳能联合热泵干燥方式时，干燥后排出的空气进入集热/蒸发器进行降温除湿；
[0037]经过降温除湿的干燥空气重新进入冷凝器进行加热，加热后的热量通过轴流风机送回干燥箱，以此循环完成物料的干燥。
[0038]进一步的，还包括：
[0039]在循环干燥过程中进行干燥物料称重；
[0040]在干燥物料重量变化小于预设值时，控制系统停止干燥。
[0041]第二方面，本申请提供一种干燥系统控制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干燥系统控制方法，其特征在于，包括：获取当前环境实际气象参数；将所述当前环境实际气象参数输入到训练好的干燥参数数学模型，以根据干燥参数数学模型输出干燥控制参数；根据所述干燥控制参数控制所述干燥系统的干燥方式。2.根据权利要求1所述的干燥系统控制方法，其特征在于，所述干燥参数数学模型的训练过程包括：构建至少一个能量平衡方程；将气象参数训练数据分别输入到所述至少一个能量平衡方程，对能量平衡方程进行求解以预测干燥控制参数；计算预测到的干燥控制参数与目标干燥控制参数的差值；调整能力平衡方程中的对流换热系数、辐射换热系数和热传导换热系数，直至满足训练结束条件，所述干燥参数数学模型训练完成，所述训练结束条件包括预测到的干燥控制参数与目标干燥控制参数的差值小于预设阈值。3.根据权利要求2所述的干燥系统控制方法，其特征在于，所述至少一个能量平衡方程包括：玻璃盖板能量平衡方程、集热/蒸发器能量平衡方程、工质空气能量平衡方程和保温层能量平衡方程中的至少一个。4.根据权利要求3所述的干燥系统控制方法，其特征在于，所述玻璃盖板能量平衡方程为：其中，m
g
为玻璃盖板质量，C
p、g
为玻璃盖板比热容，T
g
为玻璃盖板温度，A
g
为玻璃盖板面积，α
g
为玻璃盖板的吸收率，I(t)为太阳辐射强度，h
r，g
‑
s
为玻璃盖板和天空之间的传导换热系数，T
s
为天空温度，h
r，g
‑
ev
为玻璃盖板和蒸发器之间辐射换热系数，T
ev
为蒸发器温度，h
v，g
‑
am
为玻璃盖板和环境空气之间的对流换热系数，T
am
为环境空气温度，h
v，g
‑
a
为玻璃盖板和空气之间的对流换热系数，T
a
为空气温度。5.根据权利要求3所述的干燥系统控制方法，其特征在于，所述集热/蒸发器能量平衡方程为：其中，m
ev
为蒸发器质量，C
p、ev
为蒸发器比热容，T
ev
为蒸发器温度，A
ev
为蒸发器面积，v
g
为玻璃盖板透射率，α
ev
为蒸发器吸收率，h
r、g
‑
ev
为玻璃盖板和蒸发器之间辐射换热系数，h
r、ev
‑
i
为蒸发器和保温层之间辐射换热系数，T
i
为保温层温度，h
v、ev
‑
a
为蒸发器和空气之间的对流换热系数。6.根据权利要求3所述的干燥系统控制方法，其特征在于，所述工质空气能量平衡方程为：
其中，m
a
为空气的质量，C
p、a
为空气的比热容，T
a
为空气温度，h
v，ev
‑
a
为空气和蒸发器的对流换热系数，A
i
为保温层面积，h
v、i
‑
a
为保温层和空气之间对流换热系数，A
g
为玻璃盖板面积，h
v、g
‑
a
为玻璃盖板和空气之间的对流换热系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏波，张锐，袁亦歌，黎小梅，沈祝羽，雷创，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：