一种控温控湿的多功能谷物空调系统及其控制方法与流程

本发明涉及低温储粮，尤其涉及一种控温控湿的多功能谷物空调系统及其控制方法。

背景技术：

1、粮食在粮仓中长期储存，如果不对粮仓内的空气条件进行调节，由于其密闭的特性，会比外界更加闷热、潮湿，为病虫害的滋生提供条件，并且可能造成粮食的腐烂。当温度低于15℃- 20℃时，粮食储存常见害虫的虫卵发育速度显著减慢甚至停滞，孵化率降低。

2、低温储粮是将粮仓内的温度长期保持在15℃及以下的储粮技术，由于能够减少化学熏蒸（喷洒药物）的使用，因此低温储粮是目前公认的安全、可靠、环保的储粮技术，能够有效抑制病虫害的滋生、降低粮食的新陈代谢，延缓粮食陈化，尽可能使其保持新鲜。

3、现有的低温储粮设备主要有谷物冷却机、谷物空调、通风机。谷物冷却机主要用于新进入库粮、局部发热粮、整仓高温粮进行局部或整仓粮食热量处理；谷物空调主要是对粮仓内粮面上层空间的空气进行调节；通风机主要用于冬季环境温度低时，将外界空气直接送入粮仓，进行通风降温。目前低温储粮系统的运行模式为：春夏季新粮进仓时，使用谷物冷却机将仓内整体温度降至储存条件，再开启谷物空调对粮面上层空间温度进行控制，尽可能保持储存温度，期间如果外部热负荷过大，无法维持温度时，需要开启谷物冷却机进行整体降温。当秋冬季外界环境温度低时，只开启通风机，将空气送入仓内，达到低温储粮的效果。特别由于大多数粮库只会配备一台谷物冷却机，需要时将其移动到不同的粮仓进行使用，如此操作需要耗费大量人力物力进行设备的调配运行以及维护。

4、此外，现有的谷物空调多数采用定频压缩机、送风机无法根据环境变化调节机组运行状态，能耗较高；而且只是将温度降到低温储存范围内，但无法调节空气湿度，甚至不具备检测粮仓内湿度的功能。然而储存环境的湿度对粮食也有重要的影响，湿度过低，在粮食新陈代谢的过程中会流失内部水分，导致粮食陈化、储存重量损失；而湿度过高，可能促进微生物繁殖，使粮食霉变。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种控温控湿的多功能谷物空调系统及其控制方法，能够切换模式，实现一台设备包含谷物冷却机、谷物空调、通风机的功能，节约初投资，降低低温储粮系统使用成本；并且能够同时调节粮仓内的温度和湿度，更好的储存粮食。

2、一种控温控湿的多功能谷物空调系统，所述系统包括制冷循环单元，所述制冷循环单元至少包括压缩机、蒸发器、冷凝器和电子膨胀阀；所述系统还包括：

3、送风单元，包括设置于所述蒸发器侧的离心风机以及与其连接的pid调节风机变频器，所述pid调节风机变频器用于控制离心风机的运行工况，所述运行工况包括离心风机的风量、风压和风速中的至少一种；

4、双路进风切换单元，包括与粮仓内部连通的回风入口、与外界环境连通的新风入口，以及分别设置于所述回风入口和所述新风入口处的回风蝶阀和新风蝶阀；

5、温湿度检测单元，至少包括用于检测外界环境温度的环境温度传感器、用于检测粮仓内回风温湿度的回风温湿度传感器，以及用于检测处理后送风温湿度的送风温湿度传感器；

6、加湿单元，包括加湿器以及为加湿器供水的供水装置；

7、变频控制单元，包括与所述压缩机连接的压缩机变频器；

8、控制单元，配置为基于模式切换指令在粮堆冷却模式、粮面冷却模式和自然通风模式切换，

9、在所述粮堆冷却模式下，控制所述离心风机运行于大风量、大风压工况，将所述回风蝶阀关闭、所述新风蝶阀全开，使进风为全室外新风；

10、在所述粮面冷却模式下，控制所述离心风机运行于小风量、小风压工况，将所述回风蝶阀全开、所述新风蝶阀关闭，使进风为全室内回风；

11、在所述自然通风模式下，关闭制冷循环，控制所述离心风机运行于大风量、大风压工况，将所述回风蝶阀关闭、所述新风蝶阀全开，使进风为全室外新风；

12、并且，所述控制单元还配置为根据所述温湿度检测单元反馈的数据，调节所述压缩机的转速、所述离心风机的转速以及所述加湿器的启停。

13、作为优选，所述加湿单元的供水装置包括接水盘，所述接水盘设置于蒸发器下方，用于承接冷凝水；所述加湿器安装在接水盘中。

14、作为优选，所述接水盘设有排水口和外部补水接口，在冷凝水不足时通过外部补水接口向接水盘补水。

15、作为优选，所述冷凝器侧设有ec风机，所述ec风机为变频风机。

16、作为优选，在系统的低压吸气管侧设有低压吸气侧检修阀、吸气温度传感器和吸气压力传感器；高压排气管侧设有排气压力传感器和排气温度传感器；高压液管侧设有高压液管侧检修阀、冷凝压力传感器和冷凝温度传感器，且在所述电子膨胀阀前设有干燥过滤器。

17、作为优选，所述控制单元设有远程通讯接口，用于接收上位智能粮库集成系统的模式切换指令。

18、作为优选，所述控制单元连接有人机交互界面，所述人机交互界面用于显示系统运行状态及粮仓内部环境参数，并提供用户输入接口，用于设定运行模式和工作参数。

19、一种控温控湿的多功能谷物空调系统的控制方法，应用于如上任一项所述的一种控温控湿的多功能谷物空调系统，所述方法包括：

20、接收模式切换指令，基于所述模式切换指令以粮堆冷却模式、粮面冷却模式或自然通风模式运行，并调节回风蝶阀和/或新风蝶阀的开度，以选择进风来源中室内回风和室外新风比例。

21、作为优选，所述方法还包括：

22、获取送风温湿度传感器检测的送风温度和送风湿度；

23、以送风温度为控制基准：根据设定温度与检测温度的差值，通过pid算法控制所述压缩机的转速或者启停；

24、以送风湿度为控制基准：当除湿需求达到预设阈值且送风温度满足预设除湿温度条件时，开启压缩机除湿；当加湿需求达到预设阈值后，启动所述加湿器，利用所述接水盘中的水雾化加湿。

25、上述方案，通过在同一套空调系统中预设粮堆冷却、粮面冷却和自然通风三种运行模式，并利用双路进风切换单元和可变换风量风压工况的离心风机，使得一台设备能够完全替代传统技术中需要分别配置的谷物冷却机、谷物空调和通风机，从而实现“一机多用”。并且，系统配置了压缩机变频器和pid调节风机变频器，能够根据温湿度检测单元反馈的送风温度与湿度，通过pid算法动态调节压缩机转速、风机转速以及加湿器的启停，实现了对粮仓内温度和湿度的闭环精确控制。

1.一种控温控湿的多功能谷物空调系统，所述系统包括制冷循环单元，所述制冷循环单元至少包括压缩机、蒸发器、冷凝器和电子膨胀阀；其特征在于，所述系统还包括：

2.根据权利要求1所述的一种控温控湿的多功能谷物空调系统，其特征在于，所述加湿单元的供水装置包括接水盘，所述接水盘设置于蒸发器下方，用于承接冷凝水；所述加湿器安装在接水盘中。

3.根据权利要求2所述的一种控温控湿的多功能谷物空调系统，其特征在于，所述接水盘设有排水口和外部补水接口，在冷凝水不足时通过外部补水接口向接水盘补水。

4.根据权利要求1所述的一种控温控湿的多功能谷物空调系统，其特征在于，所述冷凝器侧设有ec风机，所述ec风机为变频风机。

5.根据权利要求1所述的一种控温控湿的多功能谷物空调系统，其特征在于，在系统的低压吸气管侧设有低压吸气侧检修阀、吸气温度传感器和吸气压力传感器；高压排气管侧设有排气压力传感器和排气温度传感器；高压液管侧设有高压液管侧检修阀、冷凝压力传感器和冷凝温度传感器，且在所述电子膨胀阀前设有干燥过滤器。

6.根据权利要求1所述的一种控温控湿的多功能谷物空调系统，其特征在于，所述控制单元设有远程通讯接口，用于接收上位智能粮库集成系统的模式切换指令。

7.根据权利要求1所述的一种控温控湿的多功能谷物空调系统，其特征在于，所述控制单元连接有人机交互界面，所述人机交互界面用于显示系统运行状态及粮仓内部环境参数，并提供用户输入接口，用于设定运行模式和工作参数。

8.一种控温控湿的多功能谷物空调系统的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7中任一项所述的一种控温控湿的多功能谷物空调系统，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的一种控温控湿的多功能谷物空调系统的控制方法，其特征在于，还包括：