本實(shí)用新型涉及干燥固體材料或制品用的空氣或氣體的供應(yīng)或控制裝置，尤其涉及一種熱泵式熱風(fēng)烘干系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前市場上需要熱風(fēng)烘干的場所越來越多，如煙草烘干、糧食烘干、藥材烘干、果蔬烘干等烘干場所，烘干主要用煤爐、氣爐、電爐進(jìn)行烘干。煤、氣都是不可再生的戰(zhàn)略性能源，不是國家推廣的方向，電爐因?yàn)楹哪艽?、運(yùn)行費(fèi)用高，也不適宜進(jìn)行批量推廣。北方農(nóng)村采暖以前都是用煤爐燒熱水進(jìn)行采暖，國家對農(nóng)村采用熱泵代替煤爐進(jìn)行全面推廣，證明熱泵在采暖方面還是有很大的市場前景。熱泵在上述熱風(fēng)烘干需求的場所也會有很大的發(fā)展?jié)摿?。以我國的煙葉烘烤設(shè)備為例，長期沿用傳統(tǒng)的土木結(jié)構(gòu)自然通風(fēng)式烤房，盡管經(jīng)常有某些改進(jìn)改造，但仍然沒有脫離傳統(tǒng)的形式。我國自20世紀(jì)90年代引進(jìn)以燃油、燃煤直接供熱和鍋爐供熱的密集烘烤設(shè)備,在各地試驗(yàn)示范反應(yīng)了烘烤操作技術(shù)簡便、節(jié)省用工、能保證煙葉烘烤質(zhì)量等優(yōu)勢，但一次性投資成本較高，耗油量較大，近期內(nèi)要大面積推廣有很大難度，實(shí)踐證明不適合我國國情，不能為生產(chǎn)所接受。煙葉烘烤是一個大量耗熱過程，普通烤房用煤直接供熱，熱利用率低，耗煤量高，通常烤干1kg煙葉耗煤量在1.5～2.5kg標(biāo)煤，環(huán)境污染嚴(yán)重。中國發(fā)明專利“一種以空氣源熱泵為熱源的煙草烤房”(發(fā)明專利號：200910044468.X，授權(quán)公告號：CN101940358B)公開了一種以空氣源熱泵為熱源的煙草烤房，包括設(shè)有新風(fēng)口的加熱室和設(shè)有溫度、濕度探頭的干燥室，烤房上方設(shè)有排濕口，還包括空氣源熱泵和冷凝器風(fēng)機(jī)，冷凝器換熱面積與壓縮機(jī)輸入功率的比值的取值范圍在7-15m2/kw之間，冷凝器及其吸風(fēng)式送風(fēng)風(fēng)機(jī)裝置在所述加熱室內(nèi)；所述干燥室和/或加熱室設(shè)有保溫層。該技術(shù)方案以空氣源熱泵和太陽能作為煙草烤房的新型熱源，使空氣源熱泵和太陽能的應(yīng)用范圍得到了極大的拓展，在產(chǎn)煙區(qū)大范圍推廣使用可以降低大氣、土壤及煙葉的硫含量，提高煙葉品質(zhì)，對節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境具有積極意義。但是，在煙草的烘烤工藝方面，各地相繼研究提出了五段式、七段式和六段式的“雙低”烘烤工藝等。每種烘烤工藝都將煙葉烘烤全過程劃分為變黃期、定色期、干筋期，對各時期都規(guī)定有明確的溫濕度指標(biāo)，參見圖9所示的部分品種煙草的多段式烘干工藝圖。由于烘烤過程段落劃分多而細(xì)，尤其是對煙葉變化劃分層次多而模糊、不定量，沒有簡單明確的關(guān)鍵點(diǎn)，技術(shù)復(fù)雜、不容易掌握，現(xiàn)有熱泵烘干系統(tǒng)也同樣不能滿足煙草烘烤的要求。

另一方面，由于某些高溫烘干部分時間段需要80℃以上的熱風(fēng)出風(fēng)溫度，如何提供高溫?zé)犸L(fēng)是熱泵式熱風(fēng)烘干系統(tǒng)需要解決的另一個問題。中國發(fā)明專利申請“一種超高溫?zé)岜煤娓上到y(tǒng)”(發(fā)明專利申請?zhí)枺?01510433292.2，公開號：CN105021015A)公開了一種超高溫?zé)岜煤娓上到y(tǒng)，包括烘房，與所述烘房的送風(fēng)口及回風(fēng)風(fēng)道連通的回風(fēng)道，設(shè)置于回風(fēng)道內(nèi)的循環(huán)風(fēng)機(jī)，與回風(fēng)道連通的排風(fēng)道，設(shè)置于排風(fēng)道的通道口的抽風(fēng)機(jī)，設(shè)置于回風(fēng)道與排風(fēng)道的交匯處的空氣熱回收裝置，以及至少兩套并聯(lián)使用的熱泵機(jī)組；該發(fā)明采用兩套或兩套以上熱泵機(jī)組并聯(lián)工作，在烘干作業(yè)過程初期依靠吸收低品位環(huán)境空氣熱量對烘房進(jìn)行加熱提升溫度，升溫到一定程度后對烘房內(nèi)排出的高溫高濕空氣進(jìn)行除濕，對其中所含有的顯熱及潛熱進(jìn)行最大化的回收。該系統(tǒng)利用兩套熱泵機(jī)組的循環(huán)工質(zhì)溫度范圍的差異提供相對更高的送風(fēng)溫度，同時保證烘干機(jī)組的蒸發(fā)溫度充分提高。但是，該現(xiàn)有技術(shù)方案采用兩套熱泵機(jī)組，這不但導(dǎo)致烘房設(shè)備投資成倍提高，依靠循環(huán)工質(zhì)溫度范圍的差異提高送風(fēng)溫度還增加了設(shè)備維護(hù)的復(fù)雜性。同時，由于烘干過程中烘房的耗熱量需求變化很大，這不僅導(dǎo)致熱泵機(jī)組頻繁開停，增加機(jī)組的運(yùn)行耗電量，降低機(jī)組的能效，還會使烘房內(nèi)的溫度變化變大，甚至?xí)蚝娓蓽囟茸兓^大而影響成品的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是要提供一種變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)提供高溫?zé)犸L(fēng)時存在的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)，包括熱泵機(jī)組，熱風(fēng)機(jī)柜和烘房，以及連接在熱風(fēng)機(jī)柜和烘房之間的送風(fēng)循環(huán)回路，其特征在于：

所述的熱泵機(jī)組包括定頻壓縮機(jī)和變頻壓縮機(jī)，并聯(lián)連接的定頻循環(huán)管路和變頻循環(huán)管路，以及通過第一電磁閥組和第二電磁閥組控制連接的換熱器變?nèi)葜罚?/p>

所述的定頻循環(huán)管路從定頻壓縮機(jī)的排氣口開始，依次通過第一冷凝器、第一膨脹閥、第一蒸發(fā)器和第一氣液分離器，回到定頻壓縮機(jī)的吸氣口；

所述的變頻循環(huán)管路從變頻壓縮機(jī)的排氣口開始，依次通過第三冷凝器、第二膨脹閥、第三蒸發(fā)器和第二氣液分離器，回到變頻壓縮機(jī)的吸氣口；

所述的換熱器變?nèi)葜钒ǖ诙淠骱偷诙舭l(fā)器，所述的第二冷凝器通過第一電磁閥組并聯(lián)連接到第一冷凝器，通過第二電磁閥組并聯(lián)連接到第三冷凝器；所述的第二蒸發(fā)器通過第一電磁閥組并聯(lián)連接到第一蒸發(fā)器，通過第二電磁閥組并聯(lián)連接到第三蒸發(fā)器。

本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述熱風(fēng)機(jī)柜包括由送風(fēng)調(diào)節(jié)閥分隔形成的基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)和再熱升溫區(qū)；所述的第一冷凝器和第二冷凝器的制冷劑管路串聯(lián)連接構(gòu)成雙節(jié)串聯(lián)冷凝器；第一冷凝器作為顯熱冷凝器置于再熱升溫區(qū)，第二冷凝器作為潛熱冷凝器置于基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的進(jìn)風(fēng)側(cè)，第三冷凝器置于基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的出風(fēng)側(cè)；所述的熱風(fēng)機(jī)柜設(shè)置連通基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的內(nèi)循環(huán)回路；熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)輸出的熱風(fēng)，通過內(nèi)循環(huán)回路和送風(fēng)循環(huán)回路的二次換熱，使出風(fēng)溫度可達(dá)到90℃。

本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)的一種更好的技術(shù)方案，其特征在于所述的雙機(jī)變?nèi)葸\(yùn)行模式包括變頻定容量模式、變頻變?nèi)萘磕Ｊ?、定頻變?nèi)萘?變頻定容量并聯(lián)運(yùn)行模式、變頻定容量模式+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運(yùn)行模式和定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運(yùn)行模式，其中：

變頻定容量模式：變頻壓縮機(jī)啟動，制冷劑沿變頻循環(huán)管路循環(huán)，第一電磁閥組和第二電磁閥組均關(guān)閉；

變頻變?nèi)萘磕Ｊ剑鹤冾l壓縮機(jī)啟動，制冷劑沿變頻循環(huán)管路循環(huán)；第一電磁閥組關(guān)閉，第二電磁閥組開啟，所述的換熱器變?nèi)葜凡⒙?lián)連接到變頻循環(huán)管路，變頻壓縮機(jī)進(jìn)入變?nèi)萘窟\(yùn)行模式；

定頻變?nèi)萘?變頻定容量并聯(lián)運(yùn)行模式：定頻壓縮機(jī)和變頻壓縮機(jī)同時啟動，制冷劑同時沿定頻循環(huán)管路和變頻循環(huán)管路雙路循環(huán)；第一電磁閥組開啟，第二電磁閥組關(guān)閉，所述的換熱器變?nèi)葜凡⒙?lián)連接到定頻循環(huán)管路，定頻壓縮機(jī)進(jìn)入變?nèi)萘窟\(yùn)行模式；

定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運(yùn)行模式：定頻壓縮機(jī)和變頻壓縮機(jī)同時啟動，制冷劑同時沿定頻循環(huán)管路和變頻循環(huán)管路雙路循環(huán)；第一電磁閥組關(guān)閉，第二電磁閥組開啟，所述的換熱器變?nèi)葜凡⒙?lián)連接到變頻循環(huán)管路，變頻壓縮機(jī)進(jìn)入變?nèi)萘窟\(yùn)行模式。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)，通過將定頻系統(tǒng)和變頻系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行，將定頻和變頻兩個系統(tǒng)充分融合到一起，通過定變組合實(shí)現(xiàn)雙機(jī)變?nèi)葸\(yùn)行模式，滿足烘房烘烤過程中的溫度變化和能耗變化要求；通過設(shè)置內(nèi)循環(huán)回路實(shí)現(xiàn)二次換熱，使熱風(fēng)機(jī)柜的出風(fēng)溫度可達(dá)到90℃。

2、本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)，通過在蒸發(fā)側(cè)和冷凝側(cè)采用變?nèi)萘考夹g(shù)，在變頻系統(tǒng)中高低頻率時合理分配蒸發(fā)器和冷凝器的換熱面積，既能保證產(chǎn)品的可靠性，又能達(dá)到提高機(jī)組能效，減少能源消耗的目的。

3、本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)，根據(jù)烘房工藝預(yù)設(shè)控溫曲線動態(tài)設(shè)置需求耗熱量，按照當(dāng)前時段的需求耗熱量選擇系統(tǒng)的運(yùn)行模式，滿足烘烤過程中溫度、濕度的高精度控制要求。

附圖說明

圖1是熱泵式雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)的雙循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是熱泵式雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)的熱泵機(jī)組示意圖；

圖3是熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)的定頻變頻雙循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)的熱泵機(jī)組示意圖；

圖5是變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)的控制裝置原理圖；

圖6是熱泵式雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)的控制方法流程圖；

圖7是變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)的控制方法流程圖；

圖8是多段式控溫曲線和溫度控制參數(shù)配置界面示意圖；

圖9是部分品種煙草烤煙的多段式烘干工藝圖；

圖10是烤煙過程中各個時段耗熱量曲線圖。

以上圖中各部件的附圖標(biāo)記：1為壓縮機(jī)，1-1為定頻壓縮機(jī)，1-2為變頻壓縮機(jī)，2-1為第一冷凝器，2-2為第二冷凝器，2-3為第三冷凝器，21為潛熱冷凝器，22為顯熱冷凝器，3為膨脹閥，3-1為第一膨脹閥，3-1A為第一平衡管,3-1B為第一感溫包，3-2為第二膨脹閥，3-2A為第二平衡管，3-2B為第二感溫包，4為蒸發(fā)器，4-1為第一蒸發(fā)器，4-2為第二蒸發(fā)器，4-3為第三蒸發(fā)器，5為汽液分離器，5-1為第一氣液分離器，5-2為第二氣液分離器，6為蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)，7-1為第一電磁閥組，7-2為第二電磁閥組，8為送風(fēng)機(jī)，10為第一節(jié)流閥，11為第二節(jié)流閥，12為卸荷電磁閥，23為內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥，24為送風(fēng)調(diào)節(jié)閥，100為熱泵機(jī)組，200為熱風(fēng)機(jī)柜，210為送風(fēng)風(fēng)道，220為內(nèi)循環(huán)風(fēng)道，230為回風(fēng)風(fēng)道，400為烘房，500為控制裝置，510為運(yùn)行參數(shù)設(shè)定模塊，520為烘房溫濕度監(jiān)控模塊，521為干球溫度傳感器，522為濕球溫度傳感器，530為送風(fēng)溫度監(jiān)控模塊，531為出風(fēng)溫度傳感器，540為風(fēng)閥開度控制器，550為熱泵機(jī)組控制器。

具體實(shí)施方式

為了能更好地理解本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖1是本實(shí)用新型的熱泵式雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)的一個實(shí)施例，包括熱泵機(jī)組100，熱風(fēng)機(jī)柜200和烘房400，以及用于實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)微處理器控制的控制裝置500；如圖1所示，所述的熱泵式雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)還包括送風(fēng)循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路構(gòu)成的熱風(fēng)雙循環(huán)回路；

所述熱風(fēng)機(jī)柜200內(nèi)部設(shè)置的送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24，將熱風(fēng)機(jī)柜200分隔為基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)和再熱升溫區(qū)；

置于基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的潛熱冷凝器21和置于再熱升溫區(qū)的顯熱冷凝器22，通過熱泵機(jī)組100的制冷劑管路串聯(lián)連接構(gòu)成雙節(jié)串聯(lián)冷凝器；壓縮機(jī)排出的高溫氣態(tài)制冷劑，先送入顯熱冷凝器22換熱降溫后再送入潛熱冷凝器21；

所述的送風(fēng)循環(huán)回路從烘房400經(jīng)回風(fēng)風(fēng)道230進(jìn)入熱風(fēng)機(jī)柜200，通過置于基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)的潛熱冷凝器21進(jìn)入送風(fēng)機(jī)8，然后經(jīng)送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24到達(dá)再熱升溫區(qū)的顯熱冷凝器22，最后通過送風(fēng)風(fēng)道210送入烘房400；

所述的內(nèi)循環(huán)回路從送風(fēng)機(jī)8排風(fēng)口經(jīng)內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23進(jìn)入內(nèi)循環(huán)風(fēng)道220，然后經(jīng)回風(fēng)風(fēng)道230進(jìn)入熱風(fēng)機(jī)柜200，達(dá)到基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)的潛熱冷凝器21，最后回到送風(fēng)機(jī)8的吸氣口；從烘房400進(jìn)入基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的氣流，一部分通過內(nèi)循環(huán)風(fēng)道220回送到回風(fēng)風(fēng)道230，與烘房回風(fēng)混合后送到潛熱冷凝器21,形成大風(fēng)量循環(huán)的內(nèi)循環(huán)回路，另一部分經(jīng)送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24送到顯熱冷凝器22進(jìn)行二次換熱，并通過送風(fēng)風(fēng)道210送入烘房400，形成小風(fēng)量循環(huán)的送風(fēng)循環(huán)回路。制冷劑中的潛熱通過潛熱冷凝器21逐漸地轉(zhuǎn)移到內(nèi)循環(huán)回路的大風(fēng)量循環(huán)氣流中，通過充分吸收制冷劑的冷凝潛熱提高基礎(chǔ)風(fēng)溫；壓縮機(jī)排出溫度可達(dá)130℃的氣態(tài)制冷劑中的顯熱，經(jīng)顯熱冷凝器22二次換熱轉(zhuǎn)移到送風(fēng)循環(huán)回路的小風(fēng)量循環(huán)氣流中；顯熱冷凝器22能夠吸收30％左右的系統(tǒng)熱能，可使熱風(fēng)機(jī)柜200的出風(fēng)溫度達(dá)到90℃。

所述的控制裝置500通過控制內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23和送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24的開度，調(diào)節(jié)送風(fēng)循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風(fēng)量，控制熱風(fēng)機(jī)柜200的出風(fēng)溫度。

根據(jù)圖2所示的本實(shí)用新型的熱泵式雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)之熱泵機(jī)組的實(shí)施例，所述的熱泵機(jī)組100包括制冷劑的主循環(huán)管路和連接到主循環(huán)管路的雙路卸荷支路；所述的主循環(huán)管路從壓縮機(jī)1的排氣口開始，依次通過顯熱冷凝器22、潛熱冷凝器21、膨脹閥3、蒸發(fā)器4和汽液分離器5，回到壓縮機(jī)1的吸氣口；所述的雙路卸荷支路由卸荷電磁閥12、第一節(jié)流閥10和第二節(jié)流閥11連接組成：所述卸荷電磁閥12的入口并聯(lián)連接到潛熱冷凝器21的制冷劑管路出口，所述第一節(jié)流閥10和第二節(jié)流閥11的入口并聯(lián)連接到卸荷電磁閥12的出口，所述第一節(jié)流閥10的出口連接到蒸發(fā)器4的入口，所述第二節(jié)流閥11的出口連接到汽液分離器5的入口；所述的控制裝置500連接到第一節(jié)流閥10，第二節(jié)流閥11和卸荷電磁閥12，根據(jù)出風(fēng)溫度動態(tài)改變熱泵機(jī)組的制冷劑循環(huán)管路，通過雙路卸荷支路降低壓縮機(jī)1的排氣溫度和高壓側(cè)壓力，實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)的雙循環(huán)動態(tài)運(yùn)行模式。

根據(jù)本實(shí)用新型的熱泵式雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)的一個實(shí)施例，所述的雙循環(huán)動態(tài)運(yùn)行模式包括單循環(huán)常規(guī)制熱模式、雙循環(huán)降壓卸荷模式、雙循環(huán)降溫卸荷模式和雙循環(huán)雙路卸荷模式，其中：

單循環(huán)常規(guī)制熱模式：卸荷電磁閥12關(guān)閉，制冷劑沿主循環(huán)管路循環(huán)；內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23開度0％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24開度100％，所述的雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)通過送風(fēng)循環(huán)回路制取出風(fēng)溫度低于45℃的低溫?zé)犸L(fēng)；所述的控制裝置500通過改變壓縮機(jī)1的運(yùn)行時間間隔或運(yùn)行頻率控制出風(fēng)溫度；

雙循環(huán)降壓卸荷模式：卸荷電磁閥12和第二節(jié)流閥11打開，第一節(jié)流閥10關(guān)閉，制冷劑在沿主循環(huán)管路循環(huán)的同時，一部分經(jīng)卸荷電磁閥12分流并通過第二節(jié)流閥11直接進(jìn)入汽液分離器5，以降低高壓側(cè)壓力；內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23開度50％至55％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24開度50％至45％；所述的控制裝置500通過調(diào)節(jié)送風(fēng)循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風(fēng)量控制出風(fēng)溫度，制取出風(fēng)溫度為45至65℃的中溫?zé)犸L(fēng)；

雙循環(huán)降溫卸荷模式：卸荷電磁閥12和第一節(jié)流閥10打開，第二節(jié)流閥11關(guān)閉，制冷劑在沿主循環(huán)管路循環(huán)的同時，一部分經(jīng)卸荷電磁閥12分流并通過與膨脹閥3并聯(lián)的第一節(jié)流閥10進(jìn)入蒸發(fā)器4，以降低排氣溫度；內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23開度55％至65％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24開度45％至35％；所述的控制裝置500通過調(diào)節(jié)送風(fēng)循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風(fēng)量控制出風(fēng)溫度，制取出風(fēng)溫度為65至75℃的中高溫?zé)犸L(fēng)；

雙循環(huán)雙路卸荷模式：卸荷電磁閥12和第一節(jié)流閥10、第二節(jié)流閥11打開，制冷劑在沿主循環(huán)管路循環(huán)的同時，經(jīng)卸荷電磁閥12分流，分流后的制冷劑一部分通過與膨脹閥3并聯(lián)的第一節(jié)流閥10進(jìn)入蒸發(fā)器4，另一部分通過第二節(jié)流閥11直接進(jìn)入汽液分離器5；內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23開度65％至75％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24開度35％至25％；所述的控制裝置500通過調(diào)節(jié)送風(fēng)循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風(fēng)量控制出風(fēng)溫度，制取出風(fēng)溫度高于75℃的高溫?zé)犸L(fēng)。

針對烘干過程中烘房的耗熱量需求變化大，導(dǎo)致機(jī)組頻繁開停和能效降低的問題，在本實(shí)用新型的熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)的一個實(shí)施例中，所述的熱泵機(jī)組100還包括采用變頻壓縮機(jī)的第二制冷劑循環(huán)管路；連接在第二制冷劑循環(huán)管路中的第三冷凝器2-3設(shè)置在熱風(fēng)機(jī)柜200內(nèi)，置于所述基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的出風(fēng)側(cè)，參見圖3；當(dāng)烘房的需求耗熱量＜40％時，定頻壓縮機(jī)停止，變頻壓縮機(jī)啟動，熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)以常規(guī)變頻熱泵模式運(yùn)行；當(dāng)烘房的需求耗熱量≥40％時，定頻壓縮機(jī)和變頻壓縮機(jī)同時啟動，熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)以定頻+變頻雙機(jī)并聯(lián)模式運(yùn)行；當(dāng)送風(fēng)的設(shè)定溫度高于75℃時，熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)以雙循環(huán)雙路卸荷模式運(yùn)行，所述的潛熱冷凝器21、第三冷凝器2-3和顯熱冷凝器22形成熱風(fēng)機(jī)柜200的三級換熱結(jié)構(gòu)；內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)氣流通過潛熱冷凝器21和第三冷凝器2-3兩次換熱，進(jìn)一步提高基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的基礎(chǔ)風(fēng)溫，使熱風(fēng)機(jī)柜200的出風(fēng)溫度提高到75℃以上。

本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)之熱泵機(jī)組的一個實(shí)施例如圖4所示，所述的熱泵機(jī)組100包括定頻壓縮機(jī)1-1和變頻壓縮機(jī)1-2，并聯(lián)連接的定頻循環(huán)管路和變頻循環(huán)管路，以及通過第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2控制連接的換熱器變?nèi)葜罚?/p>

所述的定頻循環(huán)管路從定頻壓縮機(jī)1-1的排氣口開始，依次通過第一冷凝器2-1、第一膨脹閥3-1、第一蒸發(fā)器4-1和第一氣液分離器5-1，回到定頻壓縮機(jī)1-1的吸氣口；

所述的變頻循環(huán)管路從變頻壓縮機(jī)1-2的排氣口開始，依次通過第三冷凝器2-3、第二膨脹閥3-2、第三蒸發(fā)器4-3和第二氣液分離器5-2，回到變頻壓縮機(jī)1-2的吸氣口；

所述的換熱器變?nèi)葜钒ǖ诙淠?-2和第二蒸發(fā)器4-2，所述的第二冷凝器2-2通過第一電磁閥組7-1并聯(lián)連接到第一冷凝器2-1，通過第二電磁閥組7-2并聯(lián)連接到第三冷凝器2-3；所述的第二蒸發(fā)器4-2通過第一電磁閥組7-1并聯(lián)連接到第一蒸發(fā)器4-1，通過第二電磁閥組7-2并聯(lián)連接到第三蒸發(fā)器4-3；

所述的控制裝置500連接到第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2，通過控制第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2的開通狀態(tài)，改變換熱器變?nèi)葜返倪B接方式，控制熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)進(jìn)入雙機(jī)變?nèi)葸\(yùn)行模式；所述的控制裝置500根據(jù)出風(fēng)設(shè)定溫度控制變頻壓縮機(jī)1-2的運(yùn)行頻率；本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)，通過變?nèi)萘窟\(yùn)行模式擴(kuò)大換熱器(包括蒸發(fā)器和冷凝器)的換熱面積，可以顯著提高熱泵機(jī)組100的整體換熱效果，提高系統(tǒng)能效。

根據(jù)本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)的一個實(shí)施例，所述的雙機(jī)變?nèi)葸\(yùn)行模式包括變頻定容量模式，變頻變?nèi)萘磕Ｊ?，定頻變?nèi)萘?變頻定容量并聯(lián)運(yùn)行模式，變頻定容量模式+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運(yùn)行模式，以及定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運(yùn)行模式，其中：

變頻定容量模式：變頻壓縮機(jī)1-2啟動，制冷劑沿變頻循環(huán)管路循環(huán)，第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2均關(guān)閉；

變頻變?nèi)萘磕Ｊ剑鹤冾l壓縮機(jī)1-2啟動，制冷劑沿變頻循環(huán)管路循環(huán)；第一電磁閥組7-1關(guān)閉，第二電磁閥組7-2開啟，所述的換熱器變?nèi)葜凡⒙?lián)連接到變頻循環(huán)管路，變頻壓縮機(jī)1-2進(jìn)入變?nèi)萘窟\(yùn)行模式；

定頻變?nèi)萘?變頻定容量并聯(lián)運(yùn)行模式：定頻壓縮機(jī)1-1和變頻壓縮機(jī)1-2同時啟動，制冷劑同時沿定頻循環(huán)管路和變頻循環(huán)管路雙路循環(huán)；第一電磁閥組7-1開啟，第二電磁閥組7-2關(guān)閉，所述的換熱器變?nèi)葜凡⒙?lián)連接到定頻循環(huán)管路，定頻壓縮機(jī)1-1進(jìn)入變?nèi)萘窟\(yùn)行模式；

定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運(yùn)行模式：定頻壓縮機(jī)1-1和變頻壓縮機(jī)1-2同時啟動，制冷劑同時沿定頻循環(huán)管路和變頻循環(huán)管路雙路循環(huán)；第一電磁閥組7-1關(guān)閉，第二電磁閥組7-2開啟，所述的換熱器變?nèi)葜凡⒙?lián)連接到變頻循環(huán)管路，變頻壓縮機(jī)1-2進(jìn)入變?nèi)萘窟\(yùn)行模式。

根據(jù)一個優(yōu)選用于需要更高烘干溫度的熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)的實(shí)施例，所述熱風(fēng)機(jī)柜200包括由送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24分隔形成的基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)和再熱升溫區(qū)；所述的第一冷凝器2-1和第二冷凝器2-2的制冷劑管路串聯(lián)連接構(gòu)成雙節(jié)串聯(lián)冷凝器；第一冷凝器2-1作為顯熱冷凝器置于再熱升溫區(qū)，第二冷凝器2-2作為潛熱冷凝器置于基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的進(jìn)風(fēng)側(cè)，第三冷凝器2-3置于基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的出風(fēng)側(cè)；所述的熱風(fēng)機(jī)柜200設(shè)置連通基礎(chǔ)風(fēng)溫區(qū)的內(nèi)循環(huán)回路，參見圖3；熱泵熱風(fēng)烘干系統(tǒng)輸出的熱風(fēng)，通過內(nèi)循環(huán)回路和送風(fēng)循環(huán)回路的二次換熱，使熱風(fēng)機(jī)柜200的出風(fēng)溫度可達(dá)到90℃。

本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)的控制裝置500的一個實(shí)施例如圖5所示，包括用于配置溫度控制參數(shù)和保存預(yù)設(shè)控溫曲線參數(shù)的運(yùn)行參數(shù)設(shè)定模塊510，用于檢測和監(jiān)控出風(fēng)溫度和烘房溫濕度的烘房溫濕度監(jiān)控模塊520和送風(fēng)溫度監(jiān)控模塊530，用于驅(qū)動風(fēng)閥的風(fēng)閥開度控制器540，以及用于控制壓縮機(jī)和電磁閥的熱泵機(jī)組控制器550；所述烘房溫濕度監(jiān)控模塊520的輸入端，連接到運(yùn)行參數(shù)設(shè)定模塊510、干球溫度傳感器521和濕球溫度傳感器522；所述烘房溫濕度監(jiān)控模塊520的輸出端連接到熱泵機(jī)組控制器550；熱泵機(jī)組控制器550的輸出端連接到壓縮機(jī)和制冷劑管路中的控制電磁閥；所述送風(fēng)溫度監(jiān)控模塊530的輸入端，連接到運(yùn)行參數(shù)設(shè)定模塊510和出風(fēng)溫度傳感器531；所述送風(fēng)溫度監(jiān)控模塊530的輸出端連接到風(fēng)閥開度控制器540，風(fēng)閥開度控制器540的輸出端連接到內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23和送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24。所述的控制電磁閥包括連接在制冷劑管路中的卸荷電磁閥12、第一節(jié)流閥10、第二節(jié)流閥11、第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2。

根據(jù)本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)的一個實(shí)施例，所述的控制裝置500采用具有多路A/D轉(zhuǎn)換接口和多路PWM輸出接口的單片微處理器實(shí)現(xiàn)程序控制，所述的運(yùn)行參數(shù)設(shè)定模塊510、烘房溫濕度監(jiān)控模塊520和送風(fēng)溫度監(jiān)控模塊530是微處理器提供的軟件功能模塊；所述的干球溫度傳感器521、出風(fēng)溫度傳感器531和濕球溫度傳感器522通過微處理器的A/D轉(zhuǎn)換接口連接到單片微處理器；所述的控制裝置500利用微處理器的PWM輸出，為風(fēng)閥開度控制器540提供風(fēng)閥開度控制輸出信號，并且通過熱泵機(jī)組控制器550提供變頻壓縮機(jī)和變頻風(fēng)機(jī)的變頻控制輸出信號；所述的控制裝置500利用微處理器的PIO端口編程輸出電磁閥和壓縮機(jī)的開關(guān)輸出信號，通過熱泵機(jī)組控制器550對系統(tǒng)中的壓縮機(jī)和電磁閥執(zhí)行開關(guān)控制。

圖6是本實(shí)用新型的熱泵式雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)控制方法的一個實(shí)施例，包括以下步驟：

S100：配置溫度控制參數(shù)，保存預(yù)設(shè)控溫曲線參數(shù)；

S200：檢測出風(fēng)溫度和烘房溫濕度；

S300：根據(jù)預(yù)設(shè)控溫曲線動態(tài)調(diào)整設(shè)定溫度；

S400：按照當(dāng)前設(shè)定溫度選擇系統(tǒng)的雙循環(huán)動態(tài)運(yùn)行模式。

實(shí)施例1：

多段式控溫曲線和溫度控制參數(shù)配置界面的一個實(shí)施例如圖8所示，該實(shí)施例中的多段式控溫曲線為10段式加熱曲線，控制裝置500通過配置各個時間段的設(shè)定溫度和穩(wěn)溫時間，控制雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能全自動運(yùn)行，無需人工操控。

根據(jù)圖6所示的本實(shí)用新型的熱泵式雙循環(huán)熱風(fēng)烘干系統(tǒng)控制方法的實(shí)施例，所述的步驟S400包括以下控制操作動作：

S420：若設(shè)定溫度＜45℃，關(guān)閉卸荷電磁閥12，進(jìn)入單循環(huán)常規(guī)制熱模式；本模式下內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23的開度為0％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24的開度為100％；根據(jù)出風(fēng)溫度控制壓縮機(jī)1的運(yùn)行時間間隔或運(yùn)行頻率；本步驟的控溫范圍對應(yīng)于圖8所示的10段式加熱曲線之第1至5段，設(shè)定出風(fēng)溫度分別為20℃、25℃、30℃、35℃和40℃。

S440：若設(shè)定溫度為＜65℃，打開卸荷電磁閥12和第二節(jié)流閥11，關(guān)閉第一節(jié)流閥10，進(jìn)入雙循環(huán)降壓卸荷模式；通過調(diào)節(jié)送風(fēng)循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風(fēng)量控制出風(fēng)溫度；本模式下內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23的開度為40～60％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24的開度為60～40％；本步驟的控溫范圍對應(yīng)于圖8所示的10段式加熱曲線之第6段和第7段，設(shè)定出風(fēng)溫度分別為50℃和60℃，對應(yīng)的內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23的開度分別為50％和55％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24的開度分別為50％和45％。

S460：若設(shè)定溫度≥75℃，轉(zhuǎn)步驟S480；否則，打開卸荷電磁閥12和第二節(jié)流閥11，關(guān)閉第一節(jié)流閥10，進(jìn)入雙循環(huán)降溫卸荷模式；通過調(diào)節(jié)送風(fēng)循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風(fēng)量控制出風(fēng)溫度；本模式下內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23的開度為55～65％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24的開度為45～35％；本步驟的控溫范圍對應(yīng)于圖8所示的10段式加熱曲線之第8段，設(shè)定出風(fēng)溫度為70℃，對應(yīng)的內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23和送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24的開度分別為60％和40％。

S480：打開卸荷電磁閥12及第一節(jié)流閥10和第二節(jié)流閥11，進(jìn)入雙循環(huán)雙路卸荷模式；通過調(diào)節(jié)送風(fēng)循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風(fēng)量控制出風(fēng)溫度；本模式下內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23的開度為60～80％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24的開度為40～20％。本步驟的控溫范圍對應(yīng)于圖8所示的10段式加熱曲線之第9段和第10段，設(shè)定出風(fēng)溫度分別為80℃和90℃，對應(yīng)的內(nèi)循環(huán)風(fēng)閥23的開度分別為65％和75％，送風(fēng)調(diào)節(jié)閥24的開度分別為35％和25％。

實(shí)施例2：

某煙草烘房的尺寸為：8×2.8×2.2m，一次烘干煙葉量為350桿，每桿30kg煙葉，合計10500kg。變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)由一臺6匹定頻壓縮機(jī)1-1和一臺6匹變頻壓縮機(jī)1-2并聯(lián)構(gòu)成，最大制熱量50kW，機(jī)組的變頻變?nèi)萘窟B接結(jié)構(gòu)如圖4所示?？緹熯^程的控溫曲線參見圖9所示的多段式烘干工藝圖，各個時段耗熱量如圖10所示。所述的控制裝置500通過對比分析選擇合適的運(yùn)行模式，以達(dá)到最大運(yùn)行效率。

根據(jù)圖7所示的本實(shí)用新型的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L(fēng)烘干系統(tǒng)控制方法的實(shí)施例，所述的步驟S300根據(jù)預(yù)設(shè)控溫曲線動態(tài)設(shè)置當(dāng)前時段的需求耗熱量；在本實(shí)施例中。需求耗熱量用當(dāng)前時段烘房單位時間的耗熱量與熱泵機(jī)組最大制熱量的百分比表示；

所述的步驟S400按照當(dāng)前時段的需求耗熱量選擇系統(tǒng)的雙機(jī)變?nèi)葸\(yùn)行模式，包括以下控制操作動作：

S420：若需求耗熱量＜25％，啟動變頻壓縮機(jī)1-2，關(guān)閉第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2，進(jìn)入變頻定容量模式；本步驟的控溫范圍對應(yīng)于圖9所示的煙草烘干-定黃期的前半階段，圖10中的烘烤時間0～10h，烘房的耗熱量為10kw；變頻壓縮機(jī)1-2以20Hz頻率運(yùn)行。

S440：若需求耗熱量＜35％，啟動變頻壓縮機(jī)1-2，關(guān)閉第一電磁閥組7-1，開啟第二電磁閥組7-2，進(jìn)入變頻變?nèi)萘磕Ｊ?；本步驟的控溫范圍對應(yīng)于圖9所示的煙草烘干-定黃期的后半階段，圖10中的烘烤時間10～60h，烘房的耗熱量為15kw；變頻壓縮機(jī)1-2以30Hz頻率運(yùn)行。在煙草烘干第一階段(定黃期)，要求烘房內(nèi)的溫度保持在35～38℃之間，此時的負(fù)荷相對較小，通過該模式能夠較好的滿足煙葉定黃期的需求。

S460：若需求耗熱量≥70％，轉(zhuǎn)步驟S480；否則，同時啟動定頻壓縮機(jī)1-1和變頻壓縮機(jī)1-2，開啟第一電磁閥組7-1，關(guān)閉第二電磁閥組7-2，進(jìn)入定頻變?nèi)萘?變頻定容量并聯(lián)運(yùn)行模式；本步驟的控溫范圍對應(yīng)于圖9所示的煙草烘干-定色期，圖10中的烘烤時間60～80h，烘房的耗熱量為15～35kw，定頻壓縮機(jī)1-1的冷凝器和蒸發(fā)器容量加大，取得最大制熱量；變頻壓縮機(jī)1-2以30～50Hz頻率運(yùn)行。

S480：同時啟動定頻壓縮機(jī)1-1和變頻壓縮機(jī)1-2，關(guān)閉第一電磁閥組7-1，開啟第二電磁閥組7-2，進(jìn)入定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運(yùn)行模式。本步驟的控溫范圍對應(yīng)于圖9所示的煙草烘干-定色期和干筋期的前半階段，圖10中的烘烤時間80～120h，烘房的耗熱量為35～50kw，出風(fēng)溫度要控制在65～68℃，濕球溫度控制在40～43℃；經(jīng)過烘烤要求葉片含水量為5％～6％，葉脈含水量7％～8％；變頻壓縮機(jī)1-2以50～100Hz頻率運(yùn)行，最大加載量的工況下能夠滿足煙草烘干的熱量需求。此時，定頻壓縮機(jī)1-1與普通運(yùn)行狀況無異，主要起到增大整體換熱量的效果。雙系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行解決了傳統(tǒng)烘干機(jī)組無法達(dá)到高出風(fēng)溫度而需引入電加熱的弊端，使系統(tǒng)運(yùn)行能效能夠大大提高。

本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而并非用作為對本實(shí)用新型的限定，任何基于本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神對以上所述實(shí)施例所作的變化、變型，都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。