本发明涉及空调、热泵技术领域,具体涉及一种热泵烘干机的除霜与调节压力的方法。
背景技术:
传统的热泵除霜方法有:逆循环除霜、电加热除霜、热气旁通除霜,逆循环除霜时切换四通阀进行卡诺循环,房间温度因此而下降,在烘干特殊物品时由于温度下降会影响产品的质量,造成客户的损失,所以逆循环除霜不可取。电加热除霜比较耗能,除此之外,室外机由于长时间风吹雨打,容易引起漏电起火,并且加热带比较容易损坏。热气旁通除霜由于直接将排气口高温高压的气态冷媒直接导进蒸发器中,然后经过翅片回到压缩机,长时间容易导致压缩机损坏。
除此之外,对于热泵烘干机,由于其温度波动比较大,所以单靠环境和盘管温度的差值很难进行判断。由于烘干机使用的烘干房温差变化大,在急速升温的过程中很容易导致压力过高,很容易触发高压开关,导致机器故障无法工作,因为机器停止工作就无法维持烘干房的温度,严重时影响产品质量。如果通过加大风量的方法解决此问题,由于有些产品在烘干过程中有风速要求,所以单靠加大风量是行不通的,并且风机加大无疑加大运行成本。还可以通过加大冷凝器的面积解决,但是这会大大增加造价成本。
为了解决这些个问题,特此提出本发明。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,解决开环式烘干机结霜检测、除霜、烘干压力过高的问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,所述除霜方法包括以下步骤:
1)热泵机组开机后首先检测环境温度tw,当环境温度tw≦除霜允许温度ts时,机组运行10分钟时标识进出风的温差和风机电流作为标定温差和标定电流;
2)再次测量进出风温差,检测、计算进出风温差与标定温差的差值t1,风机电流与标定电流的差值t2,检测回气温度与环境温度的差值t3;
3)若5%<t1≦8%,同时5%<t2<8%,同时3℃<t3<8℃时,60分钟后进行入除霜处理;
若8%<t1≦11%,同时8%<t2<11%,同时8℃<t3<13℃时,45分钟后进行入除霜处理;
若11%<t1≦14%,同时11%<t2<14%,同时13℃<t3<18℃时,30分钟后进行入除霜处理;
若14%<t1≦17%,同时14%<t2<17%,同时18℃<t3<23℃时,20分钟间进行入除霜处理;
若17%<t1≦20%,同时17%<t2<20%,同时23℃<t3<28℃时,10分钟间进行入除霜处理。
进一步的,所述热泵烘干机包括热泵机组;压缩机、气液分离器、四通阀通过管路形成回路,压缩机另一端连接喷气增焓经济器,压缩机与喷气增焓经济器之间的管路上连接辅路出温度传感器,喷气增焓经济器的一端通过管路上连接第一储液器,其管路上设有主路进温度传感器,喷气增焓经济器的一端通过管路连接有增焓电子膨胀阀,其管路上设有辅路进温度传感器;喷气增焓经济器的一端通过管路连接有主路电子膨胀阀,其管路上设有主路出温度传感器;增焓电子膨胀阀另一端连接在主路出温度传感器和主路电子膨胀阀之间的管路上;主路电子膨胀阀另一端通过管路连接蒸发器,蒸发器上设有盘管温度传感器、蒸发器进风温度传感器以及蒸发器出风温度传感器;蒸发器另一端通过管路连接四通阀;四通阀一端通过管路连接冷凝器,冷凝器另一端连接第一储液器,第一储液器另一端连接一段管路,此段管路引出并行的两条分路,一分路上设有电磁阀,另一分路上依次设有电子膨胀阀、第二储液器和单向阀,电磁阀和单向阀另一端连接到蒸发器和主路电子膨胀阀之间的管路上;所述蒸发器进风温度传感器、蒸发器出风温度传感器能够用来测量蒸发器的进风温度和出风温度,其差值就是进出风的温差;所述回气温度传感器能够用来测量回气温度。
所述除霜处理包括如下步骤:蒸发器风机停转,冷凝器风机保持运转,电磁阀打开,高温液态冷媒从第一储液器流向蒸发器。
所述除霜处理还包括以下步骤:检测辅路进温度传感器和辅路出温度传感器的温差,检测主路进温度传感器和主路出温度传感器的温差,如果辅路温差过小、主路温差过大,将增焓电子膨胀阀、主路电子膨胀阀关闭。
除霜处理的退出步骤如下:当盘管温度>退出除霜温度时,机器退出除霜处理,电磁阀关闭,增焓电子膨胀阀、主路电子膨胀阀进行对应调节。
所述热泵烘干机调节压力的方法包括检测高压压力传感器的压力值,当压力值达到设定值时,将电子膨胀阀打开,将冷凝器的液态冷媒导进第一储液器和第二储液器,增大冷凝器的散热面积。
进一步,电子膨胀阀控制方法包括如下步骤:
1)测量高压压力传感器检测的压力值p;
2)当40bar>p>38bar时,若3℃>过冷度>1℃时,电子膨胀阀开阀30%;
当41bar>p>39bar时,若4℃>过冷度>2℃时,电子膨胀阀开阀50%;
当42bar>p>40bar时,若5℃>过冷度>3℃时,电子膨胀阀开阀70%;
当43bar>p>41bar时,若7℃>过冷度>4℃时,电子膨胀阀开阀100%。
进一步,过冷度=冷凝温度-翅片出口温度,所述冷凝温度是指冷凝器的液态冷媒的冷凝温度,翅片出口温度是指冷凝器的翅片出口温度。
本发明的有益效果:
1.本发明使用高温液态进行除霜,在不降低烘干房温度的情况下进行除霜,保证除霜安全和机器的使用寿命,并且高效节能,使用本发明所述除霜判定方法,使机器运行稳定、准确除霜。
2.此方法适用开环式烘干系统,使用翅片进出风温差、风机电流的变化情况,并结合吸气与环境温度差进行判断结霜的情况,并使用高温液态冷媒进行除霜,当机器压力偏高时,进行降压,避免机器停止运作影响烘干的质量,对导致压力高的数据进行记录并分析原因。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明热泵机组结构示意图。
图2是本发明热泵烘干机除霜方法流程图。
图3是本发明热泵烘干机调节压力的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明一种热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,使用蒸发器进出风温差、蒸发器风机电流的变化,并结合回气温度与环境温度差进行综合判断结霜的情况,本方法能准确判断结霜情况,并准确发出除霜指令,当开始结霜时,进出风的温差是最大的,随着霜层不停加厚,温差越来越小,由于霜层的加厚,蒸发器风机阻力也增大,因此风机的功率和电流都增大,这时可以检测风机电流,同时需吸气与环境温度差进行最后判定,因为霜层加厚,蒸发器的冷媒无法蒸发,从而导致压缩机回液,所以通过回气与环境温度差可以判断压缩机的回液情况,从而起到判断和保护压缩机的功能。
所述热泵烘干机包括热泵机组。
参照图1,所述热泵机组由压缩机1、排气温度传感器2、高压压力传感器3、冷凝器4、第一储液器5、主路进温度传感器6、主路出温度传感器7、辅路进温度传感器8、辅路出温度传感器9、增焓电子膨胀阀10、主路电子膨胀阀11、电磁阀12、电子膨胀阀13、单向阀14、盘管温度传感器15、蒸发器16、气液分离器17、低压压力传感器18、回气温度传感器19、第二储液器20、蒸发器进风温度传感器21、蒸发器出风温度传感器22组成;所述压缩机1、气液分离器17、四通阀通过管路形成回路,压缩机1另一端连接喷气增焓经济器,压缩机1与喷气增焓经济器之间的管路上连接有辅路出温度传感器9,喷气增焓经济器的一端通过管路上连接有第一储液器5,其管路上设有主路进温度传感器6,喷气增焓经济器的一端通过管路连接有增焓电子膨胀阀10,其管路上设有辅路进温度传感器8;喷气增焓经济器的一端通过管路连接有主路电子膨胀阀11,其管路上设有主路出温度传感器7;增焓电子膨胀阀10另一端连接在主路出温度传感器7和主路电子膨胀阀11之间的管路上;主路电子膨胀阀11另一端通过管路连接蒸发器16,蒸发器16上设有盘管温度传感器15、蒸发器进风温度传感器21以及蒸发器出风温度传感器22;蒸发器16另一端通过管路连接四通阀;四通阀一端通过管路连接冷凝器4,冷凝器4另一端连接第一储液器5,第一储液器5另一端连接一段管路,此段管路引出并行的两条分路,一分路上设有电磁阀12,另一分路上依次设有电子膨胀阀13、第二储液器20和单向阀14,电磁阀12和单向阀14另一端连接到蒸发器16和主路电子膨胀阀11之间的管路上。
所述蒸发器进风温度传感器21、蒸发器出风温度传感器22能够用来测量蒸发器的进风温度和出风温度,其差值就是进出风的温差。
所述回气温度传感器19能够用来测量回气温度。
实施例1
热泵机组开机后首先检测环境温度tw,当环境温度tw>除霜允许温度ts时,说明在这个环境温度下,蒸发器不会结霜,所述蒸发器进出风温差、风机电流不进行标识。
当环境温度tw≦除霜允许温度ts时,机组运行10分钟后进行标识,首先标识进出风的温差,由于机组只运行10分钟,在这么短的时间内机组不会结霜,所以标识进出风的温差为标定温差,作为没有结霜状态的参考数值,同样的情况来标记此时的风机电流作为标定电流ls。由于没霜的情况下风机电流正常,但随着结霜加厚,风量慢慢减小,进、出风的温差随之减小,结霜导致风阻加大导致风机电机消耗功率加大,随之电流增大。随着时间的推移,蒸发器16结的霜不停加厚,由于蒸发不好导致回液,这时回气温度很低,所以通过对比进出风温差、风机电流和回气与环境温度差可以准确判断结霜情况,具体除霜方法如下;
1)热泵机组开机后首先检测环境温度tw,当环境温度tw≦除霜允许温度ts时,机组运行10分钟时标识进出风的温差和风机电流作为标定温差和标定电流;
2)再次测量进出风温差,检测、计算进出风温差与标定温差的差值t1,风机电流与标定电流的差值t2,检测回气温度与环境温度的差值t3;
3)若5%<t1≦8%,同时5%<t2<8%,同时3℃<t3<8℃时,60分钟后进行入除霜;
若8%<t1≦11%,同时8%<t2<11%,同时8℃<t3<13℃时,45分钟后进行入除霜;
若11%<t1≦14%,同时11%<t2<14%,同时13℃<t3<18℃时,30分钟后进行入除霜;
若14%<t1≦17%,同时14%<t2<17%,同时18℃<t3<23℃时,20分钟间进行入除霜;
若17%<t1≦20%,同时17%<t2<20%,同时23℃<t3<28℃时,10分钟间进行入除霜。
参照图2,具体的除霜方法如下:
s1:热泵机组开机后首先检测环境温度tw;
s2:计算进出风的温差,将其标记为标定温差,标记风机电流作为标定电流;
s3:环境温度tw是否小于或等于除霜允许温度ts;
s4:机组运行10分钟后计算进出风温差与标定温差的差值tc;
s5:判断tc是否大于5%,判断结果为是,转s6;
s6:判断tc是否小于或等于8%,判断结果为是,转s61,判断结果为否,转s7;
s61:判断风机电流与标定电流的差值是否大于5%,判断结果为是,转s62;
s62:判断风机电流与标定电流的差值是否小于8%,判断结果为是,转s63;
s63:判断回气温度与环境温度的差值是否大于3℃,判断结果为是,转s64;
s64:判断回气温度与环境温度的差值是否小于8℃,判断结果为是,转s65;
s65:60分钟后进行除霜处理;
s7:判断tc是否小于或等于11%,判断结果为是,转s71,判断结果为否,转s8;
s71:判断风机电流与标定电流的差值是否大于8%,判断结果为是,转s72;
s72:判断风机电流与标定电流的差值是否小于11%,判断结果为是,转s73;
s73:判断回气温度与环境温度的差值是否大于8℃,判断结果为是,转s74;
s74:判断回气温度与环境温度的差值是否小于13℃,判断结果为是,转s75;
s75:45分钟后进行除霜处理;
s8:判断tc是否小于或等于14%,判断结果为是,转s81,判断结果为否,转s9;
s81:判断风机电流与标定电流的差值是否大于11%,判断结果为是,转s82;
s82:判断风机电流与标定电流的差值是否小于14%,判断结果为是,转s83;
s83:判断回气温度与环境温度的差值是否大于13℃,判断结果为是,转s84;
s84:判断回气温度与环境温度的差值是否小于18℃,判断结果为是,转s85;
s85:30分钟后进行除霜处理;
s9:判断tc是否小于或等于17%,判断结果为是,转s91,判断结果为否,转s10;
s91:判断风机电流与标定电流的差值是否大于14%,判断结果为是,转s92;
s92:判断风机电流与标定电流的差值是否小于17%,判断结果为是,转s93;
s93:判断回气温度与环境温度的差值是否大于18℃,判断结果为是,转s94;
s94:判断回气温度与环境温度的差值是否小于23℃,判断结果为是,转s95;
s95:20分钟后进行除霜处理;
s10:判断tc是否小于或等于20%,判断结果为是,转s101;
s101:判断风机电流与标定电流的差值是否大于17%,判断结果为是,转s102;
s102:判断风机电流与标定电流的差值是否小于20%,判断结果为是,转s103;
s103:判断回气温度与环境温度的差值是否大于23℃,判断结果为是,转s104;
s104:判断回气温度与环境温度的差值是否小于28℃,判断结果为是,转s105;
s105:10分钟后进行除霜处理。
进入除霜处理时,蒸发器16风机停转,冷凝器4风机保持运转,然后电磁阀12打开,高温液态冷媒从第一储液器5流向蒸发器16,利用高温液态冷媒除霜,不需要切换四通阀,不影响到烘干房温度,由于经过冷凝器4散热后,烘干房温度保持不变,这时中温冷媒进入蒸发器16进行除霜,相对于热气旁通的高温高压的气态冷媒,此做法更有效保护压缩机,避免压缩机电机温度过高,此方法有效解决以上问题,并高效节能。此时要检测辅路进温度传感器8和辅路出温度传感器9的温差,并且检测主路进温度传感器6和主路出温度传感器7的温差,如果辅路温差过小,主路温差过大,应将增焓电子膨胀阀10、主路电子膨胀阀11关闭,避免大量冷媒流失,保证除霜过程中的稳定性,使除霜更加彻底。
当盘管温度>退出除霜温度时,机器退出除霜处理,电磁阀12先关闭,然后增焓电子膨胀阀10、主路电子膨胀阀11进行对应调节。
实施例2
调节压力的方法包括检测高压压力传感器3的压力值,当压力值达到设定值时,将电子膨胀阀13打开,将冷凝器4的液态冷媒导进第二储液器20,增大冷凝器4的散热面积,然后使高压压力保持稳定,测量高压压力传感器检测的压力值p,控制逻辑如下;
当40bar>p>38bar时,进行过冷度检测,若3℃>过冷度>1℃时,电子膨胀阀13开阀30%。
当41bar>p>39bar时,进行过冷度检测,若4℃>过冷度>2℃时,电子膨胀阀13开阀50%。
当42bar>p>40bar时,进行过冷度检测,若5℃>过冷度>3℃时,电子膨胀阀13开阀70%。
当43bar>p>41bar时,进行过冷度检测,若7℃>过冷度>4℃时,电子膨胀阀13开阀100%。
过冷度=冷凝温度-翅片出口温度,所述冷凝温度是指冷凝器4的液态冷媒的冷凝温度,翅片出口温度是指冷凝器的翅片出口温度。
参照图3,具体的方法,如下:
s11:检测高压压力传感器的压力值;
s12:判断压力值是否大于38bar,判断结果为是,转s13;
s13:判断压力值是否小于40bar,判断结果为是,转s131,判断结果为否,转s14;
s131:判断过冷度是否大于1℃,判断结果为是,转s132;
s132:判断过冷度是否小于3℃,判断结果为是,转s133;
s133:电子膨胀阀开阀30%;
s14:判断压力值是否大于39bar,判断结果为是,转s15;
s15:判断压力值是否小于41bar,判断结果为是,转s151,判断结果为否,转s16;
s151:判断过冷度是否大于2℃,判断结果为是,转s152;
s152:判断过冷度是否小于4℃,判断结果为是,转s153;
s153:电子膨胀阀开阀50%;
s16:判断压力值是否大于40bar,判断结果为是,转s17;
s17:判断压力值是否小于42bar,判断结果为是,转s171,判断结果为否,转s18;
s171:判断过冷度是否大于3℃,判断结果为是,转s172;
s172:判断过冷度是否小于5℃,判断结果为是,转s173;
s173:电子膨胀阀开阀70%;
s18:判断压力值是否大于40bar,判断结果为是,转s19;
s19:判断压力值是否小于42bar,判断结果为是,转s191;
s191:判断过冷度是否大于3℃,判断结果为是,转s192;
s192:判断过冷度是否小于5℃,判断结果为是,转s193;
s193:电子膨胀阀开阀70%。
此系统和方法在没改变烘干房结构和能力的情况下,保持压力的稳定,保证机组的稳定性和可靠性。此方法还可将数据进行记录,然后进行分析,若烘干房温度在低环温时,也触发降压功能,此时系统会进行记录,当超过三次时,会显示冷凝器堵塞,提醒用户及时清洗冷凝器。因为在低环温时,机器高压压力不会很高,但是当冷凝器堵塞时,风机无法散热,这样会导致气态冷媒无法液化,从而导致高压。这是通过判断压力与过冷度,很容易得出,压力高,过冷度小,从而判断散热不良,进行相对应提示。保证机器稳定性和可靠性,更重要凸显出机器的智能化和高安全化。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,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,各实施例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。
1.一种热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,其特征在于,所述除霜方法包括以下步骤:
1)热泵机组开机后首先检测环境温度tw,当环境温度tw≦除霜允许温度ts时,机组运行10分钟时标识进出风的温差和风机电流作为标定温差和标定电流;
2)再次测量进出风温差,检测、计算进出风温差与标定温差的差值t1,风机电流与标定电流的差值t2,检测回气温度与环境温度的差值t3;
3)若5%<t1≦8%,同时5%<t2<8%,同时3℃<t3<8℃时,60分钟后进行入除霜处理;
若8%<t1≦11%,同时8%<t2<11%,同时8℃<t3<13℃时,45分钟后进行入除霜处理;
若11%<t1≦14%,同时11%<t2<14%,同时13℃<t3<18℃时,30分钟后进行入除霜处理;
若14%<t1≦17%,同时14%<t2<17%,同时18℃<t3<23℃时,20分钟间进行入除霜处理;
若17%<t1≦20%,同时17%<t2<20%,同时23℃<t3<28℃时,10分钟间进行入除霜处理。
2.根据权利要求1所述热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,其特征在于,所述热泵烘干机包括热泵机组;压缩机(1)、气液分离器(17)、四通阀通过管路形成回路,压缩机(1)另一端连接喷气增焓经济器,压缩机(1)与喷气增焓经济器之间的管路上连接辅路出温度传感器(9),喷气增焓经济器的一端通过管路上连接第一储液器(5),其管路上设有主路进温度传感器(6),喷气增焓经济器的一端通过管路连接有增焓电子膨胀阀(10),其管路上设有辅路进温度传感器(8);喷气增焓经济器的一端通过管路连接有主路电子膨胀阀(11),其管路上设有主路出温度传感器(7);增焓电子膨胀阀(10)另一端连接在主路出温度传感器(7)和主路电子膨胀阀(11)之间的管路上;主路电子膨胀阀(11)另一端通过管路连接蒸发器(16),蒸发器(16)上设有盘管温度传感器(15)、蒸发器进风温度传感器(21)以及蒸发器出风温度传感器(22);蒸发器(16)另一端通过管路连接四通阀;四通阀一端通过管路连接冷凝器(4),冷凝器(4)另一端连接第一储液器(5),第一储液器(5)另一端连接一段管路,此段管路引出并行的两条分路,一分路上设有电磁阀(12),另一分路上依次设有电子膨胀阀(13)、第二储液器(20)和单向阀(14),电磁阀(12)和单向阀(14)另一端连接到蒸发器(16)和主路电子膨胀阀(11)之间的管路上。
3.根据权利要求2所述热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,其特征在于,所述除霜处理包括如下步骤:蒸发器(16)风机停转,冷凝器(4)风机保持运转,电磁阀(12)打开,高温液态冷媒从第一储液器(5)流向蒸发器(16)。
4.根据权利要求3所述热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,其特征在于,所述除霜处理还包括以下步骤:检测辅路进温度传感器(8)和辅路出温度传感器(9)的温差,检测主路进温度传感器(6)和主路出温度传感器(7)的温差,如果辅路温差过小、主路温差过大,将增焓电子膨胀阀(10)、主路电子膨胀阀(11)关闭。
5.根据权利要求3所述热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,其特征在于,除霜处理的退出步骤如下:当盘管温度>退出除霜温度时,机器退出除霜处理,电磁阀(12)关闭,增焓电子膨胀阀(10)、主路电子膨胀阀(11)进行对应调节。
6.根据权利要求2所述热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,其特征在于,检测高压压力传感器(3)的压力值,当压力值达到设定值时,将电子膨胀阀(13)打开,将冷凝器(4)的液态冷媒导进第一储液器(5)和第二储液器(20),增大冷凝器(4)的散热面积。
7.根据权利要求6所述热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,其特征在于,电子膨胀阀控制方法包括如下步骤:
1)测量高压压力传感器检测的压力值p;
2)当40bar>p>38bar时,若3℃>过冷度>1℃时,电子膨胀阀开阀30%;
当41bar>p>39bar时,若4℃>过冷度>2℃时,电子膨胀阀开阀50%;
当42bar>p>40bar时,若5℃>过冷度>3℃时,电子膨胀阀开阀70%;
当43bar>p>41bar时,若7℃>过冷度>4℃时,电子膨胀阀开阀100%。
8.根据权利要求7所述热泵烘干机的除霜与调节压力的方法,其特征在于,过冷度=冷凝温度-翅片出口温度,所述冷凝温度是指冷凝器(4)的液态冷媒的冷凝温度,翅片出口温度是指冷凝器的翅片出口温度。
技术总结