本發(fā)明涉及干燥固體材料或制品用的空氣或氣體的供應或控制裝置，尤其涉及一種熱泵式熱風烘干系統(tǒng)和用于該系統(tǒng)的控制方法和控制裝置。

背景技術(shù)：

目前市場上需要熱風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，電爐因為耗能大、運行費用高，也不適宜進行批量推廣。北方農(nóng)村采暖以前都是用煤爐燒熱水進行采暖，國家對農(nóng)村采用熱泵代替煤爐進行全面推廣，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備為例，長期沿用傳統(tǒng)的土木結(jié)構(gòu)自然通風式烤房，盡管經(jīng)常有某些改進改造，但仍然沒有脫離傳統(tǒng)的形式。我國自20世紀90年代引進以燃油、燃煤直接供熱和鍋爐供熱的密集烘烤設備,在各地試驗示范反應了烘烤操作技術(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?？靖?kg煙葉耗煤量在1.5～2.5kg標煤，環(huán)境污染嚴重。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，包括設有新風口的加熱室和設有溫度、濕度探頭的干燥室，烤房上方設有排濕口，還包括空氣源熱泵和冷凝器風機，冷凝器換熱面積與壓縮機輸入功率的比值的取值范圍在7-15m2/kw之間，冷凝器及其吸風式送風風機裝置在所述加熱室內(nèi)；所述干燥室和/或加熱室設有保溫層。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，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，尤其是對煙葉變化劃分層次多而模糊、不定量，沒有簡單明確的關鍵點，技術(shù)復雜、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℃以上的熱風出風溫度，如何提供高溫熱風是熱泵式熱風烘干系統(tǒng)需要解決的另一個問題。中國發(fā)明專利申請“一種超高溫熱泵烘干系統(tǒng)”(發(fā)明專利申請?zhí)枺?01510433292.2，公開號：CN105021015A)公開了一種超高溫熱泵烘干系統(tǒng)，包括烘房，與所述烘房的送風口及回風風道連通的回風道，設置于回風道內(nèi)的循環(huán)風機，與回風道連通的排風道，設置于排風道的通道口的抽風機，設置于回風道與排風道的交匯處的空氣熱回收裝置，以及至少兩套并聯(lián)使用的熱泵機組；該發(fā)明采用兩套或兩套以上熱泵機組并聯(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行除濕，對其中所含有的顯熱及潛熱進行最大化的回收。該系統(tǒng)利用兩套熱泵機組的循環(huán)工質(zhì)溫度范圍的差異提供相對更高的送風溫度，同時保證烘干機組的蒸發(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組，這不但導致烘房設備投資成倍提高，依靠循環(huán)工質(zhì)溫度范圍的差異提高送風溫度還增加了設備維護的復雜性。同時，由于烘干過程中烘房的耗熱量需求變化很大，這不僅導致熱泵機組頻繁開停，增加機組的運行耗電量，降低機組的能效，還會使烘房內(nèi)的溫度變化變大，甚至會因烘干溫度變化過大而影響成品的質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供一種變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有熱泵熱風烘干系統(tǒng)提供高溫熱風時存在的技術(shù)問題。

本發(fā)明解決上述技術(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烘干系統(tǒng)控制方法，其特征在于包括以下步驟：

S100：配置溫度控制參數(shù)，保存預設控溫曲線參數(shù)；

S200：檢測和監(jiān)控出風溫度和烘房溫濕度；

S300：根據(jù)預設控溫曲線動態(tài)設置當前時段的需求耗熱量；

S400：按照當前時段的需求耗熱量選擇系統(tǒng)的雙機變?nèi)葸\行模式；

所述的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)包括定頻壓縮機和變頻壓縮機，并聯(lián)連接的制冷劑定頻循環(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>

所述的雙機變?nèi)葸\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)運行模式，變頻定容量模式+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運行模式，以及定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運行模式，其中：

變頻定容量模式：變頻壓縮機啟動，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閉；

變頻變?nèi)萘磕Ｊ剑鹤冾l壓縮機啟動，制冷劑沿變頻循環(huán)管路循環(huán)；第一電磁閥組關閉，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，變頻壓縮機進入變?nèi)萘窟\行模式；

定頻變?nèi)萘?變頻定容量并聯(lián)運行模式：定頻壓縮機和變頻壓縮機同時啟動，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，定頻壓縮機進入變?nèi)萘窟\行模式；

定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運行模式：定頻壓縮機和變頻壓縮機同時啟動，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，變頻壓縮機進入變?nèi)萘窟\行模式。

本發(fā)明的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)控制方法的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述的步驟S400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，關閉第一電磁閥組和第二電磁閥組，進入變頻定容量模式；

S440：若需求耗熱量＜35％，啟動變頻壓縮機，關閉第一電磁閥組，開啟第二電磁閥組，進入變頻變?nèi)萘磕Ｊ剑?/p>

S460：若需求耗熱量≥70％，轉(zhuǎn)步驟S480；否則，同時啟動定頻壓縮機和變頻壓縮機，開啟第一電磁閥組，關閉第二電磁閥組，進入定頻變?nèi)萘?變頻定容量并聯(lián)運行模式；

S480：同時啟動定頻壓縮機和變頻壓縮機，關閉第一電磁閥組，開啟第二電磁閥組，進入定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運行模式。

本發(fā)明的另一個目的是要提供一種用于實現(xiàn)上述變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)控制方法的控制裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種用于實現(xiàn)上述變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)控制方法的熱泵熱風烘干系統(tǒng)控制裝置，其特征在于包括用于配置溫度控制參數(shù)和保存預設控溫曲線參數(shù)的運行參數(shù)設定模塊，用于檢測和監(jiān)控出風溫度和烘房溫濕度的烘房溫濕度監(jiān)控模塊和送風溫度監(jiān)控模塊，用于驅(qū)動風閥的風閥開度控制器，以及用于控制壓縮機和電磁閥的熱泵機組控制器；所述烘房溫濕度監(jiān)控模塊的輸入端，連接到運行參數(shù)設定模塊、干球溫度傳感器和濕球溫度傳感器；所述烘房溫濕度監(jiān)控模塊的輸出端連接到熱泵機組控制器；熱泵機組控制器的輸出端連接到壓縮機和制冷劑管路中的控制電磁閥；所述送風溫度監(jiān)控模塊的輸入端，連接到運行參數(shù)設定模塊和出風溫度傳感器；所述送風溫度監(jiān)控模塊的輸出端連接到風閥開度控制器，風閥開度控制器的輸出端連接到內(nèi)循環(huán)風閥和送風調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明的熱泵熱風烘干系統(tǒng)控制裝置的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述的控制裝置采用具有多路A/D轉(zhuǎn)換接口和多路PWM輸出接口的單片微處理器實現(xiàn)程序控制，所述的運行參數(shù)設定模塊、烘房溫濕度監(jiān)控模塊和送風溫度監(jiān)控模塊是微處理器提供的軟件功能模塊；所述的干球溫度傳感器、出風溫度傳感器和濕球溫度傳感器通過微處理器的A/D轉(zhuǎn)換接口連接到單片微處理器；所述的控制裝置利用微處理器的PWM輸出，為風閥開度控制器提供風閥開度控制輸出信號，并且通過熱泵機組控制器提供變頻壓縮機和變頻風機的變頻控制輸出信號；所述的控制裝置利用微處理器的PIO端口編程輸出電磁閥和壓縮機的開關輸出信號，通過熱泵機組控制器對系統(tǒng)中的壓縮機和電磁閥執(zhí)行開關控制。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)控制方法及其控制裝置，利用微處理器實現(xiàn)程序控制，通過控制電磁閥組將定頻和變頻兩個系統(tǒng)的蒸發(fā)側(cè)和冷凝側(cè)動態(tài)連接，實現(xiàn)熱泵機組的變?nèi)萘靠刂疲谧冾l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，又能達到提高機組能效，減少能源消耗的目的。

2、本發(fā)明的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)控制方法及其控制裝置，根據(jù)烘房工藝預設控溫曲線動態(tài)設置需求耗熱量，按照當前時段的需求耗熱量選擇系統(tǒng)的運行模式，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)熱風烘干系統(tǒng)的熱泵機組示意圖；

圖3是熱泵熱風烘干系統(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烘干系統(tǒng)的熱泵機組示意圖；

圖5是變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L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記：1為壓縮機，1-1為定頻壓縮機，1-2為變頻壓縮機，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)器風機，7-1為第一電磁閥組，7-2為第二電磁閥組，8為送風機，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)風閥，24為送風調(diào)節(jié)閥，100為熱泵機組，200為熱風機柜，210為送風風道，220為內(nèi)循環(huán)風道，230為回風風道，400為烘房，500為控制裝置，510為運行參數(shù)設定模塊，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為送風溫度監(jiān)控模塊，531為出風溫度傳感器，540為風閥開度控制器，550為熱泵機組控制器。

具體實施方式

為了能更好地理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實施例進行進一步地詳細描述。圖1是本發(fā)明的熱泵式雙循環(huán)熱風烘干系統(tǒng)的一個實施例，包括熱泵機組100，熱風機柜200和烘房400，以及用于實現(xiàn)熱風烘干系統(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)熱風烘干系統(tǒng)還包括送風循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路構(gòu)成的熱風雙循環(huán)回路；

所述熱風機柜200內(nèi)部設置的送風調(diào)節(jié)閥24，將熱風機柜200分隔為基礎風溫區(qū)和再熱升溫區(qū)；

置于基礎風溫區(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；

所述的送風循環(huán)回路從烘房400經(jīng)回風風道230進入熱風機柜200，通過置于基礎風溫區(qū)進風側(cè)的潛熱冷凝器21進入送風機8，然后經(jīng)送風調(diào)節(jié)閥24到達再熱升溫區(qū)的顯熱冷凝器22，最后通過送風風道210送入烘房400；

所述的內(nèi)循環(huán)回路從送風機8排風口經(jīng)內(nèi)循環(huán)風閥23進入內(nèi)循環(huán)風道220，然后經(jīng)回風風道230進入熱風機柜200，達到基礎風溫區(qū)進風側(cè)的潛熱冷凝器21，最后回到送風機8的吸氣口；從烘房400進入基礎風溫區(qū)的氣流，一部分通過內(nèi)循環(huán)風道220回送到回風風道230，與烘房回風混合后送到潛熱冷凝器21,形成大風量循環(huán)的內(nèi)循環(huán)回路，另一部分經(jīng)送風調(diào)節(jié)閥24送到顯熱冷凝器22進行二次換熱，并通過送風風道210送入烘房400，形成小風量循環(huán)的送風循環(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風溫；壓縮機排出溫度可達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)移到送風循環(huán)回路的小風量循環(huán)氣流中；顯熱冷凝器22能夠吸收30％左右的系統(tǒng)熱能，可使熱風機柜200的出風溫度達到90℃。

所述的控制裝置500通過控制內(nèi)循環(huán)風閥23和送風調(diào)節(jié)閥24的開度，調(diào)節(jié)送風循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風量，控制熱風機柜200的出風溫度。

根據(jù)圖2所示的本發(fā)明的熱泵式雙循環(huán)熱風烘干系統(tǒng)之熱泵機組的實施例，所述的熱泵機組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)出風溫度動態(tài)改變熱泵機組的制冷劑循環(huán)管路，通過雙路卸荷支路降低壓縮機1的排氣溫度和高壓側(cè)壓力，實現(xiàn)熱風烘干系統(tǒng)的雙循環(huán)動態(tài)運行模式。

根據(jù)本發(fā)明的熱泵式雙循環(huán)熱風烘干系統(tǒng)的一個實施例，所述的雙循環(huán)動態(tài)運行模式包括單循環(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關閉，制冷劑沿主循環(huán)管路循環(huán)；內(nèi)循環(huán)風閥23開度0％，送風調(diào)節(jié)閥24開度100％，所述的雙循環(huán)熱風烘干系統(tǒng)通過送風循環(huán)回路制取出風溫度低于45℃的低溫熱風；所述的控制裝置500通過改變壓縮機1的運行時間間隔或運行頻率控制出風溫度；

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直接進入汽液分離器5，以降低高壓側(cè)壓力；內(nèi)循環(huán)風閥23開度50％至55％，送風調(diào)節(jié)閥24開度50％至45％；所述的控制裝置500通過調(diào)節(jié)送風循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風量控制出風溫度，制取出風溫度為45至65℃的中溫熱風；

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進入蒸發(fā)器4，以降低排氣溫度；內(nèi)循環(huán)風閥23開度55％至65％，送風調(diào)節(jié)閥24開度45％至35％；所述的控制裝置500通過調(diào)節(jié)送風循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風量控制出風溫度，制取出風溫度為65至75℃的中高溫熱風；

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進入蒸發(fā)器4，另一部分通過第二節(jié)流閥11直接進入汽液分離器5；內(nèi)循環(huán)風閥23開度65％至75％，送風調(diào)節(jié)閥24開度35％至25％；所述的控制裝置500通過調(diào)節(jié)送風循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風量控制出風溫度，制取出風溫度高于75℃的高溫熱風。

針對烘干過程中烘房的耗熱量需求變化大，導致機組頻繁開停和能效降低的問題，在本發(fā)明的熱泵熱風烘干系統(tǒng)的一個實施例中，所述的熱泵機組100還包括采用變頻壓縮機的第二制冷劑循環(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設置在熱風機柜200內(nèi)，置于所述基礎風溫區(qū)的出風側(cè)，參見圖3；當烘房的需求耗熱量＜40％時，定頻壓縮機停止，變頻壓縮機啟動，熱泵熱風烘干系統(tǒng)以常規(guī)變頻熱泵模式運行；當烘房的需求耗熱量≥40％時，定頻壓縮機和變頻壓縮機同時啟動，熱泵熱風烘干系統(tǒng)以定頻+變頻雙機并聯(lián)模式運行；當送風的設定溫度高于75℃時，熱泵熱風烘干系統(tǒng)以雙循環(huán)雙路卸荷模式運行，所述的潛熱冷凝器21、第三冷凝器2-3和顯熱冷凝器22形成熱風機柜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，進一步提高基礎風溫區(qū)的基礎風溫，使熱風機柜200的出風溫度提高到75℃以上。

本發(fā)明的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)之熱泵機組的一個實施例如圖4所示，所述的熱泵機組100包括定頻壓縮機1-1和變頻壓縮機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1-1的吸氣口；

所述的變頻循環(huán)管路從變頻壓縮機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，控制熱泵熱風烘干系統(tǒng)進入雙機變?nèi)葸\行模式；所述的控制裝置500根據(jù)出風設定溫度控制變頻壓縮機1-2的運行頻率；本發(fā)明的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)，通過變?nèi)萘窟\行模式擴大換熱器(包括蒸發(fā)器和冷凝器)的換熱面積，可以顯著提高熱泵機組100的整體換熱效果，提高系統(tǒng)能效。

根據(jù)本發(fā)明的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)的一個實施例，所述的雙機變?nèi)葸\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)運行模式，變頻定容量模式+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運行模式，以及定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運行模式，其中：

變頻定容量模式：變頻壓縮機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均關閉；

變頻變?nèi)萘磕Ｊ剑鹤冾l壓縮機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1-2進入變?nèi)萘窟\行模式；

定頻變?nèi)萘?變頻定容量并聯(lián)運行模式：定頻壓縮機1-1和變頻壓縮機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1-1進入變?nèi)萘窟\行模式；

定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運行模式：定頻壓縮機1-1和變頻壓縮機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1-2進入變?nèi)萘窟\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烘干系統(tǒng)的實施例，所述熱風機柜200包括由送風調(diào)節(jié)閥24分隔形成的基礎風溫區(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風溫區(qū)的進風側(cè)，第三冷凝器2-3置于基礎風溫區(qū)的出風側(cè)；所述的熱風機柜200設置連通基礎風溫區(qū)的內(nèi)循環(huán)回路，參見圖3；熱泵熱風烘干系統(tǒng)輸出的熱風，通過內(nèi)循環(huán)回路和送風循環(huán)回路的二次換熱，使熱風機柜200的出風溫度可達到90℃。

本發(fā)明的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)的控制裝置500的一個實施例如圖5所示，包括用于配置溫度控制參數(shù)和保存預設控溫曲線參數(shù)的運行參數(shù)設定模塊510，用于檢測和監(jiān)控出風溫度和烘房溫濕度的烘房溫濕度監(jiān)控模塊520和送風溫度監(jiān)控模塊530，用于驅(qū)動風閥的風閥開度控制器540，以及用于控制壓縮機和電磁閥的熱泵機組控制器550；所述烘房溫濕度監(jiān)控模塊520的輸入端，連接到運行參數(shù)設定模塊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組控制器550；熱泵機組控制器550的輸出端連接到壓縮機和制冷劑管路中的控制電磁閥；所述送風溫度監(jiān)控模塊530的輸入端，連接到運行參數(shù)設定模塊510和出風溫度傳感器531；所述送風溫度監(jiān)控模塊530的輸出端連接到風閥開度控制器540，風閥開度控制器540的輸出端連接到內(nèi)循環(huán)風閥23和送風調(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)本發(fā)明的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)的一個實施例，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現(xiàn)程序控制，所述的運行參數(shù)設定模塊510、烘房溫濕度監(jiān)控模塊520和送風溫度監(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，為風閥開度控制器540提供風閥開度控制輸出信號，并且通過熱泵機組控制器550提供變頻壓縮機和變頻風機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的開關輸出信號，通過熱泵機組控制器550對系統(tǒng)中的壓縮機和電磁閥執(zhí)行開關控制。

圖6是本發(fā)明的熱泵式雙循環(huán)熱風烘干系統(tǒng)控制方法的一個實施例，包括以下步驟：

S100：配置溫度控制參數(shù)，保存預設控溫曲線參數(shù)；

S200：檢測出風溫度和烘房溫濕度；

S300：根據(jù)預設控溫曲線動態(tài)調(diào)整設定溫度；

S400：按照當前設定溫度選擇系統(tǒng)的雙循環(huán)動態(tài)運行模式。

實施例1：

多段式控溫曲線和溫度控制參數(shù)配置界面的一個實施例如圖8所示，該實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定溫度和穩(wěn)溫時間，控制雙循環(huán)熱風烘干系統(tǒng)實現(xiàn)智能全自動運行，無需人工操控。

根據(jù)圖6所示的本發(fā)明的熱泵式雙循環(huán)熱風烘干系統(tǒng)控制方法的實施例，所述的步驟S400包括以下控制操作動作：

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

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

S460：若設定溫度≥75℃，轉(zhuǎn)步驟S480；否則，打開卸荷電磁閥12和第二節(jié)流閥11，關閉第一節(jié)流閥10，進入雙循環(huán)降溫卸荷模式；通過調(diào)節(jié)送風循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風量控制出風溫度；本模式下內(nèi)循環(huán)風閥23的開度為55～65％，送風調(diào)節(jié)閥24的開度為45～35％；本步驟的控溫范圍對應于圖8所示的10段式加熱曲線之第8段，設定出風溫度為70℃，對應的內(nèi)循環(huán)風閥23和送風調(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，進入雙循環(huán)雙路卸荷模式；通過調(diào)節(jié)送風循環(huán)回路和內(nèi)循環(huán)回路的循環(huán)風量控制出風溫度；本模式下內(nèi)循環(huán)風閥23的開度為60～80％，送風調(diào)節(jié)閥24的開度為40～20％。本步驟的控溫范圍對應于圖8所示的10段式加熱曲線之第9段和第10段，設定出風溫度分別為80℃和90℃，對應的內(nèi)循環(huán)風閥23的開度分別為65％和75％，送風調(diào)節(jié)閥24的開度分別為35％和25％。

實施例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烘干系統(tǒng)由一臺6匹定頻壓縮機1-1和一臺6匹變頻壓縮機1-2并聯(lián)構(gòu)成，最大制熱量50kW，機組的變頻變?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行模式，以達到最大運行效率。

根據(jù)圖7所示的本發(fā)明的變頻變?nèi)萘繜岜脽犸L烘干系統(tǒng)控制方法的實施例，所述的步驟S300根據(jù)預設控溫曲線動態(tài)設置當前時段的需求耗熱量；在本實施例中。需求耗熱量用當前時段烘房單位時間的耗熱量與熱泵機組最大制熱量的百分比表示；

所述的步驟S400按照當前時段的需求耗熱量選擇系統(tǒng)的雙機變?nèi)葸\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1-2，關閉第一電磁閥組7-1和第二電磁閥組7-2，進入變頻定容量模式；本步驟的控溫范圍對應于圖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1-2以20Hz頻率運行。

S440：若需求耗熱量＜35％，啟動變頻壓縮機1-2，關閉第一電磁閥組7-1，開啟第二電磁閥組7-2，進入變頻變?nèi)萘磕Ｊ剑槐静襟E的控溫范圍對應于圖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1-2以30Hz頻率運行。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1-1和變頻壓縮機1-2，開啟第一電磁閥組7-1，關閉第二電磁閥組7-2，進入定頻變?nèi)萘?變頻定容量并聯(lián)運行模式；本步驟的控溫范圍對應于圖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1-2以30～50Hz頻率運行。

S480：同時啟動定頻壓縮機1-1和變頻壓縮機1-2，關閉第一電磁閥組7-1，開啟第二電磁閥組7-2，進入定頻定容量+變頻變?nèi)萘坎⒙?lián)運行模式。本步驟的控溫范圍對應于圖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1-2以50～100Hz頻率運行，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1-1與普通運行狀況無異，主要起到增大整體換熱量的效果。雙系統(tǒng)并聯(lián)運行解決了傳統(tǒng)烘干機組無法達到高出風溫度而需引入電加熱的弊端，使系統(tǒng)運行能效能夠大大提高。

本技術(shù)領域中的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非用作為對本發(fā)明的限定，任何基于本發(fā)明的實質(zhì)精神對以上所述實施例所作的變化、變型，都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。