一種節(jié)能型冷凍除濕機(jī)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種控制蒸發(fā)溫度的冷凍除濕機(jī)，尤其通過變頻而改變蒸發(fā)溫度的冷 凍除濕機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，現(xiàn)有的冷凍除濕機(jī)核心是一個小型制冷系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)部件僅有普通壓 縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器、氣液分離器等一般性部件，導(dǎo)致了該系統(tǒng)無法調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫 度。同時為了保證在各環(huán)境狀態(tài)下除濕機(jī)都能有效除濕，蒸發(fā)溫度一般都比露點溫度低很 多。而蒸發(fā)溫度越低，制冷量越大，系統(tǒng)的能耗就越高。而且傳統(tǒng)的除濕機(jī)并沒有針對不同 環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在不同環(huán)境狀態(tài)下，為了使除濕機(jī)滿足除濕的前提下更加經(jīng)濟(jì)節(jié)能的運行，本發(fā) 明提出了一種以單位功耗除濕量（DCPP)為控制核心的變頻冷凍除濕機(jī)的控制方法。為了 滿足該方法的實施，本發(fā)明同時提出一種除濕機(jī)，該除濕機(jī)包括常規(guī)的冷凍除濕機(jī)部件蒸 發(fā)器、冷凝器、節(jié)流元件、壓縮機(jī)等，還包括控制設(shè)備及控制附件。本發(fā)明中的控制器核心包 括電子膨脹閥、變頻壓縮機(jī)、蒸發(fā)壓力控制器以及邏輯控制芯片、2個控制參數(shù)表。該控制方 法包括如下步驟： 步驟一，檢測除濕機(jī)進(jìn)、出口的干球溫度ta、和相對濕度、tPa，以及蒸發(fā)器蒸發(fā) 溫度tz 1。
[0004] 步驟二，通過控制器中的芯片，由ta、cpa查詢表1，可以得到當(dāng)前空氣狀態(tài)下，最 大的單位功率除濕量值：DCPPmax。再由t進(jìn)、、qpa、qptij、tzl計算當(dāng)前的DCPP值。
[0005] 步驟三，在控制器的芯片中，比較計算得到的DCPP值和最大DCPP值。當(dāng) DCPPmax-DCPP〈0. 1時，認(rèn)為除濕機(jī)在DCPPmax附近，控制系統(tǒng)不做調(diào)整，等待下一次控制周 期。
[0006] 步驟四，當(dāng)DCPPmax-DCPP>0. 1時，認(rèn)為處于高能耗狀態(tài)工作，同時調(diào)整電子膨脹 閥、壓縮機(jī)頻率、蒸發(fā)溫度控制器，具體控制參數(shù)由DCPPmax查詢表2得出。
[0007] 每個控制周期從步驟一開始，直到不調(diào)整的步驟三結(jié)束或經(jīng)過控制調(diào)整的步驟四 結(jié)束。本發(fā)明設(shè)定每個控制周期時間間隔1分鐘，但不限制于1分鐘。
【附圖說明】
[0008] 圖1是除濕機(jī)工作時，空氣狀態(tài)變化過程圖。
[0009] 其中：點1表示除濕機(jī)出口干燥空氣狀態(tài)；點2表示除濕機(jī)進(jìn)口濕空氣狀態(tài)。2-3 表示濕空氣冷卻至露點溫度；3-4表示濕空氣中的水分在蒸發(fā)器表面凝結(jié)并析出，變成干 燥空氣；4-1表示干燥空氣經(jīng)冷凝器后排出的過程。4點的含濕量與3點的含濕量之差，即 表示濕空氣經(jīng)除濕機(jī)后排出的水分。
[0010] 圖2是除濕機(jī)啟動流程圖。
[0011] 圖3是除濕機(jī)正常運行控制流程圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合附體詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。實施例包括參數(shù)表獲得的實施例和控制 過程實施例。
[0013] 參數(shù)表的實施例如下： 如圖1所示，點1、點2的含濕量是相同的，點3、點4的含濕量是相同的。點1或點2 與點3或點4的含濕量差就是單位風(fēng)量的除濕量。因此，本發(fā)明不限制于測量某點，而適用 于不同結(jié)構(gòu)的冷凍除濕機(jī)。
[0014]本實施例取點1、點4作為測量點，其中，點1是除濕機(jī)進(jìn)風(fēng)口空氣狀態(tài)點，點4是 除濕機(jī)出風(fēng)口空氣狀態(tài)點。但本發(fā)明不限制于測量點1、點4。
[0015] 測量點1、點4的干濕球溫度、相對濕度，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)及公式可以求出對應(yīng)的含 濕量、制冷量等，再通過以下公式，可以求出DCPP:
各符號含義：DGPP為單位功率除濕量；COP為制冷系統(tǒng)性能系數(shù)；G為風(fēng)量；i為 含濕量；A為焓值；r為水的汽化潛熱。
[0016] 在實驗過程中，穩(wěn)定外界環(huán)境狀態(tài)。蒸發(fā)溫度從露點溫度開始，間隔往低溫實驗， 每一個蒸發(fā)溫度都可以根據(jù)以上計算出一個對應(yīng)的DCPP，記錄好環(huán)境狀態(tài)、蒸發(fā)溫度、DCPP和控制參數(shù)的數(shù)據(jù)。當(dāng)找到最大DCPP時，完成一個環(huán)境狀態(tài)的實驗。完成所有實驗時，把 數(shù)據(jù)編制成表格，作為控制參數(shù)表使用。
[0017] 本發(fā)明中的控制參數(shù)表針對不同結(jié)構(gòu)不同型號的冷凍除濕機(jī)取不同值，每一個參 數(shù)表都需要從實驗中測量得到，各表含義及實驗過程如下： 表1為環(huán)境狀態(tài)一DCPPmax表。每一個環(huán)境空氣狀態(tài)下，不同的蒸發(fā)溫度都會產(chǎn)生一 個DCPP，通過公式求解，可以得到在一個環(huán)境空氣狀態(tài)下的最大DCPP，即DCPPmax。反復(fù)實 驗，最終得到在使用范圍內(nèi)的，不同環(huán)境空氣狀態(tài)下的DCPPmax表。
[0018] 表2為DCPPmax-控制參數(shù)表。由表1指導(dǎo)實驗，在一定環(huán)境空氣狀態(tài)下，蒸發(fā)溫 度調(diào)節(jié)至理論最佳值。記錄調(diào)節(jié)過程及終態(tài)，最后得到調(diào)節(jié)參數(shù)的最佳值并記錄至表2。
[0019] 控制過程實施例如下： 如圖2所示，本發(fā)明從除濕機(jī)啟動開始控制。
[0020] 剛開機(jī)時，除濕機(jī)風(fēng)機(jī)較制冷系統(tǒng)先行啟動。此時環(huán)境監(jiān)測傳感器開始工作，即除 濕機(jī)入口空氣狀態(tài)傳感器。
[0021] 由除濕機(jī)入口干球溫度、相對濕度線性插值查詢表1，得到當(dāng)前DCPPmax。再用查 詢得到的當(dāng)前DCPPmax查詢表2,得到相應(yīng)的控制參數(shù)。該參數(shù)作為啟動時電子膨脹閥、壓 縮機(jī)頻率、蒸發(fā)溫度控制器的初始參數(shù)。
[0022]除濕機(jī)制冷系統(tǒng)啟動后，每隔1分鐘視為一個控制周期，每個控制周期的控制過 程如下： 步驟一，檢測除濕機(jī)進(jìn)、出口的干球溫度t進(jìn)、t出，相對濕度屮進(jìn)、cp出，以及蒸發(fā)器蒸發(fā) 溫度tz 1。
[0023] 步驟二，通過控制器中的芯片，由ta、cpa查詢表1，可以得到當(dāng)前空氣狀態(tài)下，最 大的單位功率除濕量值：DCPPmax。再由t進(jìn)、、qpa、qptij、tzl計算當(dāng)前的DCPP值。
[0024] 步驟三，在控制器的芯片中，比較計算得到的DCPP值和最大DCPP值。當(dāng) DCPPmax-DCPP〈0. 1時，認(rèn)為除濕機(jī)在DCPPmax附近，控制系統(tǒng)不做調(diào)整，等待下一次控制周 期。
[0025] 步驟四，當(dāng)DCPPmax-DCPP>0. 1時，認(rèn)為處于高能耗狀態(tài)工作，同時調(diào)整電子膨脹 閥、壓縮機(jī)頻率、蒸發(fā)溫度控制器，具體控制參數(shù)由最大DCPP查詢表2得出。
[0026] 至此一個控制周期結(jié)束，在正常運行時，控制過程由每個控制周期循環(huán)組成。每個 控制周期時長為1分鐘，在執(zhí)行步驟三或步驟四后進(jìn)行延遲等待。
[0027] 在除濕機(jī)結(jié)束除濕，關(guān)機(jī)過程。壓縮機(jī)調(diào)整回使用電源頻率50Hz后停機(jī)，電子膨 脹閥、蒸發(fā)壓力控制器開度調(diào)整至最大后停機(jī)，最后風(fēng)機(jī)停機(jī)。至此全機(jī)停止運行。
[0028] 需要說明的是，最大DCPP和DCPP的差值不限定在0. 1，每個控制周期時長也不限 定在1分鐘。不同的數(shù)值都為本發(fā)明的不同控制狀態(tài)。
【主權(quán)項】
1. 一種節(jié)能型冷凍除濕機(jī)的控制方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟一，檢測除濕機(jī)進(jìn)、出口的干球溫度ta、和相對濕度CPa、tPa，以及蒸發(fā)器蒸發(fā) 溫度tzl; 步驟二，通過控制器中的芯片，由ta、cpa查詢表1，可以得到當(dāng)前空氣狀態(tài)下，最大的 單位功率除濕量值：DCPPmax;再由t進(jìn)、t出、qpa、qp出、tzl計算當(dāng)前的DCPP值； 步驟三，在控制器的芯片中，比較計算得到的DCPP值和最大DCPP值；當(dāng)DCPPmax-DCPP〈0. 1時，認(rèn)為除濕機(jī)在DCPPmax附近，控制系統(tǒng)不做調(diào)整，等待下一次控制周 期； 步驟四，當(dāng)DCPPmax-DCPP>0. 1時，認(rèn)為處于高能耗狀態(tài)工作，同時調(diào)整電子膨脹閥、壓 縮機(jī)頻率、蒸發(fā)溫度控制器，具體控制參數(shù)由最大DCPP查詢表2得出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能冷凍除濕機(jī)控制方法，其特征在于：所述查詢表1、表2 由理論計算和實驗測量共同得出。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能冷凍除濕機(jī)控制方法，其特征在于：所述理論計算DCPP 公式為：各符號含義：為單位功率除濕量；COP為制冷系統(tǒng)性能系數(shù)；G為風(fēng)量j為含濕 量；為焓值；為水的汽化潛熱。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種節(jié)能型冷凍除濕機(jī)的控制方法，包括：檢測除濕機(jī)出口入口的干球溫度、相對濕度以及蒸發(fā)溫度；實時計算單位功率除濕量；任意工況下單位功率除濕量的實時值和最大值進(jìn)行比較；調(diào)節(jié)電子膨脹閥開度、壓縮機(jī)頻率和蒸發(fā)壓力控制器對冷凍除濕機(jī)的蒸發(fā)溫度進(jìn)行控制。本發(fā)明實施例中，根據(jù)除濕機(jī)入口環(huán)境狀態(tài)，得到該環(huán)境狀態(tài)下最大單位功率除濕量下的最佳蒸發(fā)溫度，與實時蒸發(fā)溫度進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度，達(dá)到節(jié)能目的。
【IPC分類】F24F11/00
【公開號】CN104990227
【申請?zhí)枴緾N201510447519
【發(fā)明人】王玉剛, 劉德一, 潘江, 毛佳妮, 耿麗萍
【申請人】中國計量學(xué)院
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月28日